以金纳米粒子为指示剂的法扬司法测定氯离子

doi:10.3866/PKU.DXHX202106002

大学化学 >> 2022, Vol. 37 >> Issue (3): 2106002.doi: 10.3866/PKU.DXHX202106002

以金纳米粒子为指示剂的法扬司法测定氯离子

张远馥(), 张金荣, 任姿静, 张熙芳, 商冬丽, 魏琳洁, 李睿, 李霞, 薛庆旺, 张伟, 王术皓

聊城大学化学化工学院，山东聊城 252000

收稿日期:2021-06-02 录用日期:2021-07-02 发布日期:2021-07-15
通讯作者: 张远馥 E-mail:yuanfu-nice@hotmail.com
作者简介:张远馥, Email: yuanfu-nice@hotmail.com
基金资助:
国家自然科学基金(21705066)

Determination of Chloride Ion by Fajans Method Using Gold Nanoparticles as the Indicator

Yuanfu Zhang(), Jinrong Zhang, Zijing Ren, Xifang Zhang, Dongli Shang, Linjie Wei, Rui Li, Xia Li, Qingwang Xue, Wei Zhang, Shuhao Wang

School of Chemistry and Chemical Engineering, Liaocheng University, Liaocheng 252000, Shandong Province, China

Received:2021-06-02 Accepted:2021-07-02 Published:2021-07-15
Contact: Yuanfu Zhang E-mail:yuanfu-nice@hotmail.com

摘要/Abstract

摘要：

将纳米材料引入到滴定分析法中，利用柠檬酸钠还原氯金酸法制备了带负电荷的纳米金，然后，以纳米金为吸附指示剂，利用纳米金局部表面等离子体共振特性来确定滴定终点，从而建立了检测氯离子的新型法扬司法。研究表明，该方法在毫摩尔级可准确测定氯离子，并且废液可通过配位反应、沉淀反应和氧化还原反应，将金和银回收再利用，从而降低成本并减少污染。通过本实验的实践，使学生接触到学科的前沿领域，激发学生对科学研究的兴趣，培养学生的科研探究能力，推动绿色化学在本科教学中的应用。

关键词: 纳米金, 吸附指示剂, 法扬司法, 绿色化学

Abstract:

In this work, nanomaterial was introduced into titrimetric analysis. Firstly, gold nanoparticles (AuNPs) with negative charges were prepared by reducing chloroauric acid with sodium citrate. Then, based on localized surface plasmon resonance of AuNPs, a novel Fajans method was designed to detect chloride ion using gold nanoparticles as the adsorption indicator to indicate the titration endpoint. The results showed that the method could accurately determine millimole chloride ion. Moreover, the gold and silver in waste liquid can be recycled through complexation reaction, precipitation reaction and redox reaction, which can reduce the cost and pollution. Through the practice of this experiment, students will study the frontier of the nanomaterial, and their interest in scientific research will be stimulated. Furthermore, the scientific research ability will be cultivated. Finally, the application of green chemistry is promoted in teaching.

Key words: Gold nanoparticles, Adsorption indicator, Fajans method, Green chemistry

张远馥, 张金荣, 任姿静, 张熙芳, 商冬丽, 魏琳洁, 李睿, 李霞, 薛庆旺, 张伟, 王术皓. 以金纳米粒子为指示剂的法扬司法测定氯离子[J]. 大学化学, 2022, 37(3): 2106002.

Yuanfu Zhang, Jinrong Zhang, Zijing Ren, Xifang Zhang, Dongli Shang, Linjie Wei, Rui Li, Xia Li, Qingwang Xue, Wei Zhang, Shuhao Wang. Determination of Chloride Ion by Fajans Method Using Gold Nanoparticles as the Indicator[J]. University Chemistry, 2022, 37(3): 2106002.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202106002

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2022/V37/I3/2106002

图/表 10

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参考文献 15

1	武汉大学. 分析化学, 第6版. 北京: 高等教育出版社, 2016, 2- 298.
2	邬建敏; 沈宏; 刘润. 无机及分析化学, 第3版北京: 高等教育出版社, 2019, 226
3	薛华; 李隆第; 郁鉴源; 陈德朴. 分析化学, 第2版北京: 清华大学出版社, 2002, 10- 15.
4	Mehrotra R. C. ; Tandon K. N. Talanta 1964, 11, 1093. doi: 10.1016/0039-9140(64)80159-4
5	Jans H. ; Huo Q. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2849. doi: 10.1039/C1CS15280G
6	Alizadeh S. ; Nazari Z. J. Chem. Rev. 2020, 2, 228.
7	Zhao W. ; Brook M. A. ; Li Y. ChemBioChem 2008, 9, 2363. doi: 10.1002/cbic.200800282
8	Aldewachi H. ; Chalati T. ; Woodroofe M. N. ; Bricklebank N. ; Sharrack B. ; Gardiner P. Nanoscale 2018, 10, 18. doi: 10.1039/C7NR06367A
9	Mereuta L. ; Asandei A. ; Dragomir I. S. ; Bucataru I. C. ; Park J. ; Seo C. H. ; Park Y. ; Luchian T. Sci. Rep. 2020, 10, 11323. doi: 10.1038/s41598-020-68258-x
10	Liu X. ; He F. ; Zhang F. ; Zhang Z. ; Huang Z. ; Liu J. Anal. Chem. 2020, 92, 9370. doi: 10.1021/acs.analchem.0c01773
11	António M. ; Ferreira R. ; Vitorino R. ; Daniel-da-Silva A. L. Talanta 2020, 214, 120868. doi: 10.1016/j.talanta.2020.120868
12	Tao X. ; Chang X. ; Wan X. ; Guo Y. ; Zhang Y. ; Liao Z. ; Song Y. ; Song E. Anal. Chem. 2020, 92, 14990. doi: 10.1021/acs.analchem.0c02850
13	Li X. ; Li S. ; Liu Q. ; Chen Z. Anal. Chem. 2019, 91, 6315. doi: 10.1021/acs.analchem.9b01139
14	Lin Y.-W. ; Huang C.-C. ; Chang H.-T Analyst 2011, 136, 863. doi: 10.1039/C0AN00652A
15	Cao R. ; Li B. Chem. Commun. 2011, 47, 2865. doi: 10.1039/c0cc05094f

水样编号	本法测定的质量浓度/(mg?L^?1)	国标法测定的质量浓度/(mg?L^?1)	回收率/%
1	13.11	13.02	100.7
2	25.20	25.33	99.5
3	75.56	76.60	98.6

[1]	陆虹艳, 杨涛, 韩博, 徐情, 曾晓飞, 朱乔虹. 学以致用，教以致远——基于TiO₂/g-C₃N₄光催化降解水中有机染料的综合实验[J]. 大学化学, 2023, 38(9): 131 -140 .
[2]	王楠, 王芹, 王宏, 陈芳, 刘敏, 朱丽华. 石墨烯的绿色制备、表征及典型应用综合型实验[J]. 大学化学, 2023, 38(9): 218 -226 .
[3]	胡新伟, 阮志雄. 对乙基苯甲醚的电化学苄位唑胺化反应的探索[J]. 大学化学, 2023, 38(9): 263 -271 .
[4]	高亚辉, 李娟, 尹国杰, 张拦, 赵丹, 常美佳, 张少文. 多孔碳材料制备及其电容性能——绿色化学综合创新实验设计[J]. 大学化学, 2023, 38(8): 108 -117 .
[5]	张震, 王世龙, 刘珊珊, 李文佐, 何涛, 李家柱. 含硒杂环的电化学合成、分析及表征综合实验设计[J]. 大学化学, 2023, 38(8): 128 -135 .
[6]	郭维斯, 王书文, 李明. 电化学促进的二苯基亚砜还原制备二苯基硫醚——推荐一个半微量绿色有机化学实验[J]. 大学化学, 2023, 38(5): 157 -162 .
[7]	张茗雨, 吕佳潼, 张海波, 王博, 宋志光, 朱万春, 郭玉鹏. 柠檬烯的绿色环氧化[J]. 大学化学, 2023, 38(4): 177 -183 .
[8]	刘义, 雷清云, 秦文玉, 王珂, 李家柱. 重氮盐合成实验的改进与拓展[J]. 大学化学, 2023, 38(4): 284 -290 .
[9]	马媛媛, 韩占刚, 张硕, 高一凡, 张霈璇. Keggin型十二钨磷酸盐@g-C₃N₄皮克林乳液微反应器促进苯甲醛高效氧化[J]. 大学化学, 2023, 38(4): 199 -206 .
[10]	徐一泽, 张壬嘉, 李若璞, 周坚, 徐大振. 如何实现从高校基础化学课程到本科科研创新的跨越式发展——从学生角度分享高校科研创新成长经历[J]. 大学化学, 2023, 38(2): 289 -298 .
[11]	刘银怡, 苏紫珊, 陈碧娴, 邓欣, 唐舒如, 林淑满, 谢浩源, 柳晓俊, 刘文婷, 许伟钦. 微乳液法调控纳米Cu-MOF形貌的实验教学案例[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2110071 - .
[12]	李冰, 赵馨鑫, 夏吾炯, 杜耘辰, 韩喜江. 紫外光诱导1-甲基-2-苯基吲哚啉的合成与表征——国家自然科学基金项目转化的综合型微量有机化学实验[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2109039 - .
[13]	孟祥茹, 余一泓, 江远帆, 刘宇阳, 李纲. 苯并三氮唑基乙酸HOF的制备及质子导电性能研究——推荐一个绿色综合化学实验[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2110084 - .
[14]	曹征, 林玲, 吴烟, 胡诗雨, 廖小建, 冯鹏举. 苯酚衍生物的电化学选择性C-H唑胺化反应研究[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2111049 - .
[15]	陈邦彦, 程昕雨, 周倜, 孙立森, 刘永梅. 基于¹⁹F核磁的纳米金催化氟代苯甲醇选择性氧化的动力学测试[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2111010 - .

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