CN103604791A - 一种测定叠氮离子的荧光光谱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定N₃ ^-的荧光光谱法，包括如下步骤：（1）制备N₃ ^-标准溶液体系；（2）制备空白对照溶液体系；（3）分别测定N₃ ^-标准溶液体系和空白对照溶液体系的荧光峰强度值F _标准及F _空白，计算ΔF=F _空白–F _标准；（4）以ΔF对N₃ ^-的浓度关系做工作曲线；（5）被测物样品的测定，计算ΔF _样＝F _空白-F _样；（6）根据样品测得的ΔF _样，查步骤（4）的工作曲线，计算出被测物中N₃ ^-的含量。本测定方法的操作简单、快速，灵敏度高、选择性好。

Description

一种测定叠氮离子的荧光光谱方法

技术领域

本发明涉及分析化学领域，具体是测定叠氮离子的荧光光谱法。

背景技术

点击化学是指选用易得原料，通过小单元的拼接来快速﹑可靠的完成各种分子的化学合成。具有所用原料易得，反应操作简单, 件温和, 对氧、水不敏感，产物收率高，选择性好，产物易纯化，后处理简单等特点。因此，点击化学反应被用于许多领域，并取得丰硕的成果。在分析检测方面，近年来点击化学也越来越受到重视，它与金纳米粒子结合已用于铜离子、蛋白质等的光度和荧光分析。叠氮化物是一种新型的高能推进剂用的粘合剂以及用作杀菌剂、防腐剂,已广泛用于爆破器材、烟火行业、医药行业。因叠氮化物中所含叠氮根的毒性很高，会通过吸入、口服或经皮肤吸收，引起中毒甚至死亡，故含叠氮化物的废水排放会造成严重的环境污染，对其含量的监测十分重要。N₃ ^-离子的检测方法主要有高效液相色谱法、极谱法、分光光度法、离子色谱法等。这些方法当中，既有优点也有不足，如极谱法测定N₃ ^-含量的灵敏度较高，但干扰十分严重，无法测定基质比较复杂的物质；色谱法虽然选择性好，分离柱稳定性好，但成本较高、操作复杂；分光光度法是研究报道最多的方法，但其灵敏度不高。荧光光谱法是一种仪器价廉、灵敏的分子光谱分析技术，已用于无机物及有机物的测定，但尚未见N₃ ^-的荧光光谱法报道。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种简单快速测定N₃ ^-的荧光光谱法。

一种测定N₃ ^-的荧光光谱法，包括如下步骤：

（1）制备N₃ ^-标准溶液体系：取5 mL刻度试管，依次移取30～100 μL 12.3 g/L 8-氯喹啉溶液、10～200 μL 0.0100 g/L N₃ ^-标准溶液，10～50  μL 9.3 g/L苯乙炔溶液、50～150 μL 10 g/L的PEG10000溶液、30～80 μL 4.55 g /L的醋酸溶液，混合均匀，用二次蒸馏水定容至2.0 mL，55℃水浴加热40 min；

（2）制备空白对照溶液体系：用步骤（1）的方法不加N₃ ^-标准液制备空白对照溶液体系；

（3）分别取按步骤（1）、(2）制备的N₃ ^-标准溶液体系及空白对照溶液体系适量，置于比色皿中，在荧光分光光度计上，固定激发波长为350 nm，扫描发射光谱，得到体系的荧光光谱。测定体系在430 nm处N₃ ^-标准溶液体系的荧光强度值F，以及测定空白对照溶液体系的荧光强度值F ₀，计算ΔF= F ₀ - F；

（4）以ΔF对N₃ ^-的浓度关系做工作曲线；

（5）被测物样品测定：取含有N₃ ^- 的被测物，然后移取一定量替换N₃ ^-标准溶液，按步骤（1）～（3）操作。算出被测物的ΔF _样= F ₀ -F _样；

（6）根据样品测得的ΔF _样，查步骤（4）的工作曲线，计算出被测物中N₃ ^-的浓度。

实现本发明的原理是：8-氯喹啉在430 nm处有一个较强的荧光峰，当有N₃ ^-存在时，随着N₃ ^-浓度的增大，发生点击反应加快，一方面反应消耗8-氯喹啉而导致荧光猝灭；另一方面，反应产物三氮唑喹啉衍生物具有较强的疏水性而聚集成微粒，该微粒对入射光有较强的散射作用而使得有效入射光强度降低，亦导致荧光猝灭。因而430 nm处的荧光峰线性降低。通过研究该体系的激发光谱发现，当选择激发波长为350 nm时，其荧光峰最强，故选择激发波长为350 nm。在最优条件下，N₃ ^-浓度与350 nm处荧光峰强度值呈良好线性关系，据此建立了一个测定N₃ ^-的荧光光谱法。

本发明的优点是：与已有的方法相比，本测定方法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点。

附图说明

图1为本发明实施例测定N₃ ^-的部分荧光光谱图。

图中：a: 0.31 g /L 8-氯喹啉-0.14 g/L苯乙炔-0.5 g/L PEG10000-0.11 g/L醋酸；b: a-0.05 mg/L N₃ ^-； c: a- 0.75 mg/L N₃ ^-； d: a-1.0 mg/L N₃ ^-.。

具体实施方式

实施例：

一种测定N₃ ^-的荧光光谱法，包括如下步骤：

（1）制备N₃ ^-标准溶液体系：取5 mL刻度试管，依次移取50μL 12.3 g/L 8-氯喹啉溶液，10、50、100、150、200μL 0.0100 g/L N₃ ^-标准溶液，30μL 9.3 g/L苯乙炔溶液，100μL 10 g/L的PEG10000溶液，50 μL 4.55 g /L的醋酸溶液，混合均匀，用二次蒸馏水定容至2.0 mL，55℃水浴加热40 min；

（2）制备空白对照溶液体系：用步骤（1）的方法不加N₃ ^-标准液制备空白对照溶液体系；

（3）分别取按步骤（1）、(2）制备的N₃ ^-标准溶液体系及空白对照溶液体系适量，置于比色皿中，在F-7000型荧光分光光度计上，设置仪器检测器电压为500V，狭缝为5.0nm，固定激发波长为350nm，扫描发射光谱，得到体系的荧光光谱。测定体系在430 nm处N₃ ^-标准溶液体系的荧光强度值F，以及测定空白对照溶液体系的荧光强度值F ₀，计算ΔF= F ₀ - F；

（4）以ΔF对N₃ ^-的浓度关系做工作曲线；

（5）被测物样品测定：取含有N₃ ^- 的废水，然后移取一定量替换N₃ ^-标准溶液，按步骤（1）～（3）操作。算出被测物的ΔF _样= F ₀ -F _样；

（6）根据样品测得的ΔF _样，查步骤（4）的工作曲线，计算出被测物中N₃ ^-的浓度为426 ng/mL。

本发明检测方法的验证：

取步骤（5）的水样按参考文献：周武超,周小虹,王亚兵,曹国平. BAMO 废水中叠氮根含量测定. 化学推进剂与高分子材料, 2006,4(6):61-64的方法测定水中N₃ ^-含量，计算得到水中N₃ ^-的含量为421 ng/mL。测定结果与本发明的方法相一致。

本发明实施例测定N₃ ^-含量范围为50～1000 ng/mL，回归方程为ΔF=0.32C–21.6。

Claims (2)

1.一种测定N₃ ^-的荧光光谱法，包括如下步骤：

（1）制备N₃ ^-标准溶液体系：取5 mL刻度试管，依次移取50μL 12.3 g/L 8-氯喹啉溶液、10、50、100、150、200μL 0.0100 g/L N₃ ^-标准溶液，30μL 9.3 g/L苯乙炔溶液、100μL 10 g/L的PEG10000溶液、50 μL 4.55 g /L的醋酸溶液，混合均匀, 用二次蒸馏水定容至2.0 mL，55℃水浴加热40 min；

（2）制备空白对照溶液体系：用步骤（1）的方法不加N₃ ^-标准液制备空白对照溶液体系；

（3）分别取按步骤（1）、(2）制备的N₃ ^-标准溶液体系及空白对照溶液体系适量，置于比色皿中，在荧光分光光度计上，设置仪器参数，固定激发波长为350nm，扫描发射光谱，得到体系的荧光光谱。

2.测定体系在430 nm处N₃ ^-标准溶液体系的荧光强度值F，以及测定空白对照溶液体系的荧光强度值F ₀，计算ΔF= F ₀ - F；

（4）以ΔF对N₃ ^-的浓度关系做工作曲线；

（5）被测物样品测定：取含有N₃ ^- 的被测物，然后移取一定量替换N₃ ^-标准溶液，按步骤（1）～（3）操作，算出被测物的ΔF _样= F ₀ -F _样；

（6）根据样品测得的ΔF _样，查步骤（4）的工作曲线，计算出被测物中N₃ ^-的浓度。

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