[科普中国]-铀的分光光度测定

铀的分光光度测定法是测定低含量及痕量铀的主要手段之一。铀的分光光度分析法特别重要,因为其他一些常用的分析技术如原子吸收、火焰发射和发射光谱都不适用这一元素的测定。

而分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。它具有灵敏度高、操作简便、快速等优点，是生物化学实验中最常用的实验方法。许多物质的测定都采用分光光度法。在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与不同波长相对应的吸收强度。

定义铀的分光光度测定法是测定低含量及痕量铀的主要手段之一。铀的分光光度分析法特别重要,因为其他一些常用的分析技术如原子吸收、火焰发射和发射光谱都不适用这一元素的测定 。

铀的分光光度法多数在可见光区测定（420-700nm）。在显色时，铀一般以铀酰离子形式反应。显色剂有无机试剂和有机试剂，由于有机试剂与铀（VI）反应生成的有色化合物灵敏度高，所以在测定中一般都选用各种有机显色剂。

在铀的分光光度测定中，所用的主要显色剂有下面几类:无机显色剂:有过氧化氢、硫氰酸盐等，由于它们的灵敏度低，摩尔吸光系数ε约为1000-3800，现已很少应用1。

有机显色剂1.β二酮类:其中以二苯酰甲烷应用最多，它难溶于水，只能在有机相中发色测定，ε395约为2.0×104。

2.变色酸偶氮染料:

（1）偶氮胂I:在弱碱性介质中发色测定，干扰元素可采用掩蔽剂或萃取分离消除，ε665约为2.3×104

（2）偶氮胂Ⅲ:在低酸度或高酸度都可发色测定，在pH为1-3时，ε665约为5.3×104；在5-7mol/1硝酸或盐酸中ε665约为（7.1-8.8）×104，这时只有钍、铪和钚（IV）干扰测定。

（3）偶氮氯膦Ⅲ:杂质经掩蔽或分离后，在高酸性的水相中发色测定，ε670约为7.8×104

（4）吡啶偶氮染料:它是近十年发展较快的一类显色剂，已合成60-70种，但能用于铀的分光光度测定者并不多，用得最多的是2-（5-溴-2-吡啶偶氮）-5-二乙基氨基苯酚（BBr-PADAPr- CyDTA-Hill-磺基水杨酸-氟化钠混合掩蔽剂存在下，它可在水-丙酮介质中直接发色测定铀，也可在分离杂质后测定ε580约为7.4×104，该法已广泛地应用于痕量铀的测定。

（5）噻唑偶氮染料:用于测定铀的主要试剂是4-（2-噻唑偶氮）-间苯二酚（TAR），在与Br-PADAPr-相似的条件下，可直接测定水溶液中的铀。目前已应用于双波长分光光度法测定铀。

三元络合物这类络合物主要分为两大类:一类为铀酰离子苯甲酸盐阳离子碱性染料形成的三元络合物，另一类为铀酰离子酸性染料阴离子-阳离子表面活性剂形成的三元络合物，它的最大吸收波长红移，灵敏度有显著提高，但是干扰问题没有解决，还有待于进一步研究。

分光光度法主要特点分光光度法对于分析人员来说，可以说是最有用的工具之一。几乎每一个分析实验室都离不 开紫外可见分光光度计。分光光度法的主要特点为：

应用广泛由于各种各样的无机物和有机物在紫外可见区都有吸收，因此均可借此法加以测定。到目前为止，几乎化学元素周期表上的所有元素（除少数放射性元素和惰性元素之外）均可采用此法 。在国际上发表的有关分析的论文总数中，光度法约占28%，我国约占所发表论文总数的33% 。

灵敏度高由于新的显色剂的大量合成，并在应用研究方面取得了可喜的进展，使得对元素测定的灵敏 度有所推进，特别是有关多元络合物和各种表面活性剂的应用研究，使许多元素的摩尔吸光 系数由原来的几万提高到数十万。

选择性好目前已有些元素只要利用控制适当的显色条件就可直接进行光度法测定，如钴、铀、镍、铜 、银、铁等元素的测定，已有比较满意的方法了。

准确度高对于一般的分光光度法，其浓度测量的相对误差在1～3%范围内，如采用示差分光光度法进 行测量，则误差可减少到0.X%。

适用浓度范围广可从常量（1%～50%）（尤其使用示差法）到痕量（10-8～10-6%）（经预富集后）。

分析成本低、操作简便、快速由于分光光度法具有以上优点，因此目前仍广泛地应用于化工、冶金、地质、医学、食品、制药等部门及环境监测系统。单在水质分析中的应用就很广，目前能有直接法和间接法测定的金属和非金属元素就有70多种。

测定方法对照品比较法（1）按各品种项下的方法，分别配制供试品溶液和对照品溶液，对照品溶液中所含被测成分的量应为供试品溶液中被测成分标示量的100±10%，所用溶剂也应完全一致，在规定的波长测定供试品溶液和对照品溶液的吸收度后，按下式计算含量，即得。

（2）计算式

A样×G对/稀释倍数×100×1

含量（%）= ————————————-- ×100%

A对×G样/稀释倍数×100×1

吸收系数法（1）按各品种项下的方法配制供试品溶液，在规定的波长处测定其吸收度，再以该品种在规定条件下的吸收系数计算含量。用本法测定时，应注意仪器的校正和检定。

（2）计算式

A样

含量（%）= ——————————————- ×100%

G样/稀释倍数×(E1%1cm)对×100×1

计算分光光度法采用计算分光光度法应慎重。本法有多种，使用时均应按各品种项下规定的方法进行。当吸收度处在吸收曲线的陡然上升或下降的部位测定时，波长的微小变化可能对测定结果造成显着影响，故对照品和供试品测试条件应尽可能一致。若测定时不用对照品，如维生素A测定法，则应在测定时对仪器作仔细的校正和检定。

本词条内容贡献者为:

李炜炜 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心