概述
偶氮胂-III又被稱為鈾試劑III，是一種偶氮染料[1]，分子式為C22H18As2N4O14S2，分子量為776.37，常溫常壓下表現(xiàn)為暗紅色粉末。偶氮胂III性質(zhì)穩(wěn)定，微溶于水(如是鈉鹽則可溶于水)，溶于堿溶液，不溶于乙醇、乙醚和丙酮。其在中性及酸性溶液中呈橙紅色，在堿性溶液中呈玫瑰紅色。
應(yīng)用
偶氮胂III的應(yīng)用廣泛，可用于檢測鎂、錳、鐵、鑭、镎、鈀、釙、钚、稀土金屬、鈧、釷、鈾等多種元素，下面就部分應(yīng)用實(shí)例展開詳細(xì)介紹：
以陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)為增敏劑，在pH4.4的HAc-NaAc介質(zhì)中，1,10-鄰菲Ⅱ啉(Phen)存在下，痕量錳催化高碘酸鉀氧化偶氮胂III的催化動力學(xué)光度法。在試驗(yàn)的各種表面活性劑中，發(fā)現(xiàn)十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)能顯著提高反應(yīng)的靈敏度，比不加時提高1.5倍。在35℃反應(yīng)16min的條件下，測定錳的檢出限為6.38×10-8g/L，對0.05μg/25mL錳(Ⅱ)進(jìn)行11次測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.79%，該方法已經(jīng)成功地用于茶葉中總錳以及茶葉浸出液中錳的測定[2]。
化學(xué)分析領(lǐng)域還報(bào)道了一種現(xiàn)場鈾快速分析方法及其專用試劑包。試劑包由偶氮胂III，無結(jié)晶水的硫酸氫鉀固體和乙二胺四乙酸二鈉按質(zhì)量比0.50～1.50:2.70～4.05:10～60混合，每份質(zhì)量為13.20～65.55mg分別密封包裝。具體應(yīng)用中，只要在分析檢測時加入此鈾固體試劑包于樣品中，便可進(jìn)行鈾的光度檢測。該發(fā)明無需多步加入試劑，解決了傳統(tǒng)檢測中耗時長，步驟繁瑣等問題，具有操作簡便，省時，滿足現(xiàn)場要求等優(yōu)點(diǎn)，可用于生產(chǎn)中的批量檢測[3]。
有關(guān)研究
銅離子作為一種普遍應(yīng)用于工業(yè)和生活中的重金屬離子，它的過度排放對自然環(huán)境包括人類造成了嚴(yán)重的危害。放射性核素鈾在作為一種清潔能源的同時，又蘊(yùn)含無限危害。生產(chǎn)生活中，重金屬銅離子和放射性核素鈾的排放不僅造成了污染，而且盲目排放還造成了資源的浪費(fèi)。因此，在處理銅離子污水和放射性核素污水的同時，還應(yīng)該考慮資源的回收利用。處理污水的方法有很多種，其中吸附法可以同時滿足這兩個目的。葡萄糖水熱合成的活性炭作為一種新型的吸附材料，具有綠色，無毒，不會對環(huán)境造成二次污染等的優(yōu)點(diǎn)，因此有望成為一種高效的吸附材料。利用偶氮胂Ⅲ對鈾的強(qiáng)絡(luò)合作用，對其進(jìn)行疏水處理，可以合成新型的鈾吸附材料。
具體研究過程包括以下幾個方面：（1）通過水熱合成的方法合成氨基改性活性炭材料。（2）通過硅膠包覆的方法合成偶氮胂III硅膠包覆材料。（3）通過紫外可見光譜法，對金屬離子Cu2+在不同離子印跡材料上的進(jìn)行吸附分析。（4）通過紫外可見光譜法和微量鈾分析儀器對鈾酰離子在改性活性炭上的吸附行為進(jìn)行研究.（5）利用掃描電鏡和透射電鏡研究氨基改性活性炭微球及偶氮胂III包硅吸附材料的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，F(xiàn)TIR檢測分析氨基改性活性炭材料的官能團(tuán)，XPS檢測分析官能團(tuán)中各鍵偶合情況，在最佳吸附條件下，對比各個合成的材料以及一些商業(yè)活性炭對銅離子和鈾酰離子的吸附性能。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過水熱合成方法合成的銅離子印跡氨基改性吸附材料和鎢離子印跡氨基改性吸附材料在掃描電鏡下顯示形狀整齊，粒徑分布不均一，其中銅離子印跡氨基改性吸附材料在透射電鏡顯示為由很多6-8nm的微小粒子組成的二次粒子。銅離子在這兩種氨基改性活性炭上的吸附數(shù)據(jù)結(jié)果表明，對銅離子的吸附受pH的影響，在離子共存體系中對銅離子的選擇性吸附遠(yuǎn)高于同等條件下合成的非印跡吸附材料。通過氨基改性活性炭對鈾酰離子的吸附性能研究，氨基改性活性炭對鈾酰離子具有較強(qiáng)的吸附能力，在低濃度鈾酰吸附實(shí)驗(yàn)中，對鈾酰離子的吸附率在99%以上。通過偶氮胂III硅膠包覆材料對鈾酰離子吸附性能研究，pH對吸附的影響比較大，偶氮胂III硅膠包覆材料對鈾酰離子具有較好的吸附能力。
上述研究可得出如下結(jié)論：（1）在離子印跡材料對銅離子的吸附性能研究中，發(fā)現(xiàn)氨基功能團(tuán)對銅離子有很強(qiáng)的絡(luò)合能力，印跡材料對共存離子溶液中的銅離子具有非常高的選擇性，其選擇性大大高于非印跡材料。（2）氨基功能團(tuán)可以與鈾酰離子進(jìn)行配位，對活性炭進(jìn)行氨基改性，可以提高活性炭對鈾酰離子的吸附能力。（3）對偶氮胂III進(jìn)行硅膠包覆后，可以合成一種新型的鈾酰離子吸附材料，這種吸附材料對鈾酰離子有較好的吸附能力[4]。
參考文獻(xiàn)
[1]陳學(xué)源.鈾試劑分光光度法測定鈦合金中微量銻[J].鈦工業(yè)進(jìn)展, 1993(03):19-20.DOI:CNKI:SUN:TGYJ.0.1993-03-011.
[2]余萍,高俊杰,張東.十六烷基三甲基溴化銨增敏錳(II)催化高碘酸鉀氧化偶氮胂III分光光度法測定錳[J].化學(xué)試劑, 2006.
[3]肖賽金,黃龍珠,張興磊,等.現(xiàn)場鈾快速分析方法及其專用試劑包:CN201110079935.X[P].
[4]彭維.新型銅和鈾吸附材料的制備及其吸附性能的研究[D].吉林大學(xué),2015.