Vol.20高等学校化学学报No.1 1999年1月 CHEMICAL JOURNAL OF CHIN ESE UNIV ERSITIES 28～31
微分脉冲阳极溶出伏安法测定碘离子
田 媛 宋文波 姜艳霞 刘 颖 陈 旭 许宏鼎
(吉林大学化学系，长春,130023)
摘要 基于I-能被氧化生成IO-3的特性，以铂球电极为工作电极，研究了微分脉冲阳极溶出伏 安法(DPAS)测定碘离子.由于产物IO-3在电极上有吸附，因而在+113V电清洗120s.在p H=
4的011mol/L KH2PO42K2HPO4缓冲溶液底液中，能检测出5100×10-7mol/L的I-，在5100×10-71150×10-5mol/L范围内I-的浓度与峰电流有良好的线性关系.该方法用于海带、食用碘 盐中碘的测定，取得了较好的结果.
关键词 微分脉冲溶出伏安法，碘，海带，食用碘盐
分类号 O657.1
传统测定碘的方法存在着操作过程复杂，样品在处理过程中易挥发等缺点，而离子选择性电极测碘，又受到干扰离子的影响.阴极溶出伏安法测定痕量碘已有不少报道，大多采用悬汞电极[1,2]或汞膜电极[3]，也有银电极[4].本文用微分脉冲阳极溶出伏安技术，以铂球电极为工作电极，研究了酸性介质中I-的响应.此法只需在溶液中进行，避免了汞的污染，具有操作简便、响应迅速、稳定性好、灵敏度高和抗干扰性强等特点.
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
PAR384多功能极谱仪(美国EG&G公司);7921型伏安分析仪(济南无线电四厂); PAR173Potentiostat/G alvanostat(美国EG&G公司);3086型记录仪(日本).
碘化钾(KI)配成1100×10-3和1100×10-4mol/L的标准I-溶液，磷酸一氢钾(K2HPO4)和磷酸二氢钾(KH2PO4)配成011mol/L p H=4的缓冲溶液，所用试剂均为分析纯，实验用水为二次亚沸水.
1.2 电极系统
取5mL p H=4的011mol/L KH2PO42K2HPO4缓冲溶液于电解池中，采用直径1mm的铂球电极(自制)为工作电极[使用前将其浸入1∶1(体积比)的HNO3溶液中浸泡20min，取出后用二次水超声清洗，烘干，
再用火烧红几次],Ag/AgCl电极为参比电极，铂片电极为辅助电极，组成三电极系统，在+113V处停留120s，然后在0～+113V电位范围内进行DPAS单扫，记录+0193V处的电流. 2 结果与讨论
2.1 DPAS方法的选择
取一定浓度的KI溶液，在384极谱仪上做常规脉冲(N PP)曲线，所得到的KI的N PP波收稿日期:1998206224.联系人：许宏鼎.第一作者：田 媛，女,27岁，硕士，助教.
呈峰形，说明被测物质在电极上有吸附，即KI 在+0193V 处出现的峰是吸附波.用浓度为5100×10-6mol/L 的KI 溶液在0V 处富集不同的时间，从所得的溶出峰电流可看出富集30s 时即达到吸附平衡.
为消除工作电极表面上的吸附物，采用DPAS 法，在每次电位扫描前于+113V 恒电位停留120s ，以清洗工作电极，然后再在指定电位范围内进行单扫，效果很好.图1为1100×10-5mol/L KI 溶液的DPAS 曲线.由图1可见,KI 的DPAS 曲线上出现两个峰，第一个峰的峰电位E P a1=+0137V ，第二个峰的峰电位E P a2=+0193V.其中+0193V 处比+0137V
自耦变压器
处的峰电流大得多，因此下面就以此峰峰电流的大小对KI 进行定量分析
.
Fig.1 Differential pulse anodic stripping voltammo 2
gram斩杀图纸
1100×10-5mol/L KI solution ;011mol/L
KH 2PO 42K 2HPO 4buffer solution (p H =4);scan
rate :10mV/
s.Fig.2 Cyclic voltammogram of KI solution c (KI )=1100×10-4mol/L.011mol/L KH 2PO 42K 2HPO 4buffer solution :a .p H =3;b .p H =4;c .p H =5;scan rate :100mV/s.
2.2 底液pH 值的选择
用H 3PO 4调节K 2HPO 4溶液的p H 值，以此为底液，配制KI 试液.在0～+113V 电位范围内进行循环电位扫描.图2为1100×10-4mol/L KI 在不同p H 值的011mol/L KH 2PO 42K 2HPO 4底液中的循环伏安图.由图2可见,+0193V 处峰的峰电流随p H 值增大而减小，峰电位随p H 值的减小而向正向移动，在p H 值过小时，此峰受到底液的干扰.因此，选择p H =4的011mol/L KH 2PO 42K 2HPO 4缓冲溶液为底液.
2.3 工作曲线与重现性
qq空间电影在选定的实验条件下,I -的微分脉冲阳极溶出峰电位为+0193V ，峰电流与其浓度在5100×10-71150×10-5mol/L 范围内具有良好的线性关系:i p =01101c ，其中,DPAS 参数为电位范围0～+1130V ，扫速10mV/s ，脉冲高50mV.由于仪器从电清洗结束到开始扫描之间约有30s 的停止时间,I -已达到吸附平衡，故设定富集时间为0s ，清洗电位和清洗时间分别为+113V 和120s ，在清洗电位下清除电极表面吸附物，以保证电极重复使用的重现性.
在选定的实验条件下，分别对6100×10-6mol/L 和1100×10-5mol/L I -溶液连续测定6次，相对标准偏差依次为1124%和0177%.
2.4 共存离子的影响
取1100×10-5mol/L I -溶液进行实验，考察了共存离子的影响，结果表明,1000倍的92No.1田 媛等：微分脉冲阳极溶出伏安法测定碘离子
SO2-4、NO-3、ClO-4、CH3COO-、Tart2-和Cit3-,300倍的Cl-,20倍的SO2-3、NO-2和Br-均不干扰.
2.5 样品的分析
2.5.1 海带干品的分析 将海带干品洗净，除去泥沙和附着物，用二次水漂洗3次，在通风处晾干后，将其置于120℃以上烘箱中烘干水分，于研钵中碾碎待用.准确称取粉碎后的海带干品5g于坩埚中，加入516g KOH固体，加少量水润湿，于马弗炉中缓慢升温至700℃.灰化30min[5]，取出冷却后，用热水浸取熔块，过滤到50mL容量瓶中，定容，待用.取定容后的海带溶液35μL加入到5mL p H=4的011mol/L K2HPO42KH2PO4底液中，再分别加入标准KI溶液的浓度为310×10-6mol/L,6100×10-6mol/L，所得数据见表1.采用溴水氧化分光光度法[6]进行对照实验，该方法测得海带干品中碘的含量为522mg/kg.
2.5.2 加碘食盐分析 (1)原理：经计算，含碘(20～40mg/kg)食盐中NaCl的摩尔数是I-的(53～108)×103倍，对I-的测定干扰大，不能直接测出碘含量；且稍过量的SCN-和SO2-3对碘的测量基本无干扰.因此，采用酸性介质中KSCN将食盐中KIO3还原为I2，然后用氯仿将I2萃取到有机溶剂中，再用Na2SO3将I2还原为I-(此时I-在水相中)，最后用DPAS法测定碘含量.
(2)萃取条件的选择：为了选择合适的萃取条件，用与食盐中碘含量相当的KIO3进行萃取光度法实验.测量最大吸收波长510nm处的吸光度，可确定萃取I2的最佳酸度为1mol/L,30mL溶液中SCN-最佳加入量为01015mmol.
(3)样品测定：准确称取5g食用碘盐，用30mL水溶解后，加入013mL0105mol/L KSCN，再加HCl使溶液中H+浓度为1mol/L，然后每次用3mL氯仿萃取3次，再用8100×10-4mol/L的Na2SO3溶液反萃取2～3次，最后定容为10mL溶液.采用标准加入法测定碘的含量，取上述定容后的试液012mL加入到5mL p H=4的011mol/L K2HPO42KH2PO4底液中，再分别加入浓度为5100×10-6mol/L和1100×10-5mol/L的标准KI溶液，所得数据见表1.与国家标准检验方法[7]进行对照实验，该方法测得食用碘盐中碘的含量为2919 mg/kg.与此法比较,DPAS法的相对误差为2%.
T able1 Determination results of I-in samples(n=5)
Sample
Added KI
106c/(mol・L-1)
Average found
/(mg・kg-1)
RSD
(%)
Kelp 3.00 6.00526 1.1
Edible salt 5.0010.0030.5 1.4
2.6 电极过程
恒电位库仑法实验可知,+0137V处出现的峰电子转移数为1，是I-失去1个电子被氧化为I2的峰，即I--e=1/2I2.在+0193V处出现的峰，电子转移数为6，是I-失去6个电子被氧化为IO-3，即I--6e+3H2O=IO-3+6H+.在进行I-溶液的循环伏安扫描时，发现电位范围在+016～+113V时,+0193V处没有峰出现，而
电位范围为0～+113V时，则出现两个峰，说明+0193V处的峰是由吸附于铂球电极上的I-直接氧化为IO-3而得到的，而不是由I2进一步氧化所产生的.I2的进一步氧化是可以进行的，但反应速度很慢，这可由恒电位电解时耗时长得以证实.
参 考 文 献
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夜间守门人03高等学校化学学报 Vol.20
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3 WAN G Shi 2Xin (王世信),WEI Jia 2Li (韦家立).Chem.J.Food and Fermentation Industries (食品与发酵工业),1991,
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4 FAN G Bin (方 宾),FAN G Hui 2Qun (方惠).Chinese J.Anal.Chem.(分析化学),1997,25:59
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sari病例 6 Chaniotakis N.,Chasser A., al ..Anal.Chem.,1988,60:185
7 The Department of Public Health of P.R.China (中华人民共和国卫生部).Standard Methods of Analysis for Food and
Hygienic Chemists with Commentary 2Authorized ,Physics and Chemistry Section (中华人民共和国国家标准，食品卫生检验方法理化部分),Beijing :Chinese Standard Press ,1985
Determination of Iodine Ion by Differential
Pulse Anodic Stripping Voltammetry
TIAN Yuan ,SON G Wen 2Bo ,J IAN G Yan 2Xia ,L IU Y ing ,CHEN Xu ,XU Hong 2Ding 3
网络新闻评论(Depart ment of Chemist ry ,Jilin U niversity ,Changchun ,130023)
Abstract I -may be oxidized to form IO -3.On this basis the determination of iodine ion by dif 2ferential pulse anodic stripping voltammetry (DPAS )on Pt ball work electrode was investigated.For
overcoming the absorption of IO -3,the electrode was washed by electrochemical method (at +113V )for 120s.This method can detect 5100×10-7mol/L I -in 011mol/L KH 2PO 42K 2HPO 4buffer solution (p H =4).A good proportionality between the peak current of DPAS and iodine ion concentration in the range of 5100×10-7～1150×10-5mol/L has been observed.This method was successfully applied to determination of iodine in kel p and edible salt.K eyw ords Differential pulse anodic stripping voltammetry ,Iodine ,Kel p ,Edible salt
(Ed.:K ,G )13No.1田 媛等：微分脉冲阳极溶出伏安法测定碘离子
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