荧光猝灭法测定微量铁
发布时间：2017-09-01
近年来，食品中重金属的分析由化学方法(主要为比色法)向光谱分析法(主要为原子吸收分光光度法)发展。按照铁对邻菲咯啉的荧光有明显的猝灭作用，把它作为显色剂利用分光光度计测定微量铁，具有操作简便、测定快速、重现性好、灵敏度高、线性范围宽、选择性好等优点，在分析化学中有广泛的应用。本实验由于没有使荧光物质的吸收光谱改变，所以属于动态猝灭。
一、实验部分
1.实验仪器和试剂
(1)实验仪器
WGY-10型荧光分光光度计(天津，港东)；PHS-3C型精密pH计(上海，雷磁)；AL204型电子天平(上海)。
(2)实验试剂
①Fe(II)标准溶液:准确称取(NH4)2Fe(SO4)・6H2O(含量:97%，天津，分析纯)7.2396g，用80mL盐酸(1+1)溶解后，定量转移到1L的容量瓶中，用去离子水稀释到刻度，配制1000mg/L的储备液，用时逐级稀释为2mg/L的工作液。
②邻菲咯啉溶液:准确称取1.8203g邻菲咯啉(含量:99.0%，天津，分析纯)，用无水乙醇溶解，并定容到1L的容量瓶中，得到浓度为1.0×10-2mol/L的溶液，使用液为5×10-5mol/L溶液。
③缓冲溶液:用六次甲基四胺和盐酸配置。
④所用的试剂为分析纯，实验用水为二次水。
2.实验方法
于10mL比色管中依次加入一定量的Fe(II)标准溶液，0.5mL邻菲咯啉溶液，2mL(CH2)6N4-HCl缓冲溶液，用水稀释至刻度，摇匀。放置10min，以292nm波长激发，于362nm波长处测定荧光强度。
二、实验结果与讨论
1.激发波长与发射波长的选择
按实验方法测定了在(CH2)6N4-HCI介质中，Phen，Phen-Fe(II)的激发光谱和发射光谱。结果表明，Phen的激发和发射波长分别为292nm与362nm，加入Fe(II)后，峰高明显下降，而峰形和峰位都没有发生变化。
实验条件:Fe(II)浓度:2mg/L；邻菲咯啉浓度:5×10-5mol/L；pH=5.5；激发波长:292nm；发射波长:362nm。
2.酸度的影响
缓冲溶液pH对体系荧光强度的影响如图1所示，由图1可见，缓冲液pH在4.6～7.1之间时，ΔF达到最大。故本实验选用pH值为5.5的缓冲液进行研究。
<CTSM>图1不同pH值对体系荧光强度的影响</CTSM>
实验条件:Fe(II)浓度:2mg/L；邻菲咯啉浓度:5×10-5mol/L；激发波长:292nm；发射波长:362nm。
固定溶液的pH值，研究了缓冲溶液的浓度对体系荧光强度的影响，结果如图2所示。由图2可知，缓冲溶液的最佳加入量是2mL。
<CTSM>图2缓冲液的用量对体系荧光强度的影响</CTSM>
实验条件:Fe(II)浓度:2mg/L；邻菲咯啉浓度:5×10-5mol/L；激发波长:292nm；发射波长:362nm。
3.邻菲咯啉用量的影响
实验条件:Fe(II)浓度:2mg/L；pH=5.5；激发波长:292nm；发射波长:362nm。
Phen浓度对体系荧光强度的影响如图3所示，当Phen浓度在5×10-5mol/L时，体系的ΔF达到最大。故本法选用5×10-5mol/L的Phen 0.5mL进行研究。
<CTSM>图3Phen的浓度对体系荧光强度的影响</CTSM>
4.时间的影响
在实验条件下，该体系在10min内反应完全，其荧光强度至少在3h内保持不变。
5.线性范围
在实验确定的最佳条件下，Fe(II)含量在(2.4～11.2)ng/mL范围内，工作曲线呈线性关系，其回归方程为ΔF=27.21845+0.84757×C，r=0.99975。结果如图4所示。
<CTSM>图4Fe2+的线性范围</CTSM>
实验条件:邻菲咯啉浓度:5×10-5mol/L；pH=5.5；激发波长:292nm；发射波长:362nm。
三、结束语
Fe(II)与Phen反应生成红色的络合物，使邻菲咯啉的荧光明显猝灭。在最佳实验条件下，测得Fe(II)含量在(2.4～11.2)ng/mL范围内，工作曲线呈线性关系。
作者单位【山东省德州市计量检定测试所】
