[发明专利]微量碘量法测定紫脲酸自由基的方法

说明书

技术领域

本发明属于自由基含量测试领域，特别涉及一种新型测定电极板或漆酶催化生成的紫脲酸自由基含量的新方法。

背景技术

紫脲酸是一种含有＝N-OH结构的有机化合物，其结构如式I所示。

由于该物质结构中含有＝N-OH结构，因而在适合条件下能够发生电子的转移，形

式I    式II

成＝N-O·自由基，该自由基具有一定的氧化还原电位，能够氧化其它物质。紫脲酸用作木素漆酶漂白纸浆的催化介体取得了一定效果，同时也被用作电化学催化纸浆脱木素漂白过程中的催化介体，并取得了很好的效果和广泛的应用。对于弄清纸浆漆酶脱木素漂白及电化学介体催化脱木素漂白过程中的作用机理以及指导实际生产过程中工艺控制，检测漂白过程中作为催化介体的紫脲酸形成的紫脲酸自由基的量是十分必要和具有实际意义的。紫脲酸作为漆酶脱木素和电化学介体脱木素的催化介体，由于结构中含有＝N-OH结构，在具有较高电极电位的阳极上或在漆酶作用下，能够发生电子的转移，形成＝N-O·自由基，如式II所示，且由图1的循环伏安图可看出，紫脲酸具有适中的氧化还原电势和较好的氧化还原可逆性以及较适合的氧化还原电位，分别为1.02V和0.86V。在电化学介体脱木素反应过程中及漆酶脱木素介体体系中，用ESR(电子自旋共振仪)对体系液体中生成的紫脲酸自由基(VIO·)进行了检测，得到了如图2所示的ESR(电子自旋共振仪)谱图，证明反应中确实有VIO·产生，且自由基与α-N具有最大的共轭系数。目前，对于VIO·的测定，一种是采用ESR(电子自旋共振仪)来进行相对强度的测定，该测定方法中所用设备费用较高，操作复杂，对操作人员的要求比较高，必须接受过ESR设备的专门训练。另外一种方法是采用旋转圆盘电极的方法，该方法是通过测定电极上电流的改变来进行紫脲酸自由基相对强度的测定，该方法虽然设备费用有所降低，但电流的变化受外界干扰的影响因素较多，且仍是测定相对强度，相关操作人员需熟悉电化学相关背景知识。上述两种方法是目前测定紫脲酸自由基的方法，但该两种方法都存在所需设备费用较高，设备操作复杂，对操作人员要求较高，且设备所需外部环境要求较高，影响因素较多，测试过程中所需化学药品价格昂贵且所测含量为相对含量，不能真实反应紫脲酸自由基的绝对含量，不能广泛应用于实际生产中。因此，寻求测试紫脲酸自由基的新方法就变得刻不容缓，意义重大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新的紫脲酸自由基测试方法。

发明概述

在酸性条件下，将紫脲酸自由基加入到含有碘离子和淀粉的溶液中，使紫脲酸自由基氧化碘离子产生单质碘，并与淀粉进行显色反应，然后采用分光光度计测试显色溶液的吸光度，根据碘溶液标准工作曲线求出碘的含量，再由反应方程式算出紫脲酸自由基的含量。采用该方法能够得出紫脲酸自由基的绝对含量，同时设备费用较低，操作简单且费用较低，一般人员即可操作。解决了自旋共振和旋转圆盘电极两种方法只能测试相对量以及设备昂贵，操作费用高，要求技术人员水平较高的问题。

发明详述

本发明的紫脲酸自由基的测试方法，包括步骤如下：：

1.利用分光光度计进行碘标准溶液工作曲线的制作

采用碘酸钾为氧化剂，在酸性条件下与碘化钾反应生成碘，通过与淀粉的显色反应，用分光光度计测定其颜色的深浅，即溶液吸光度的大小，得到碘浓度与吸光度的关系曲线，即为碘标准溶液工作曲线。反应方程式如下所示：

KIO₃+5KI+6H₂SO₄＝6KHSO₄+3I₂+3H₂O

2.显色反应

将紫脲酸自由基浓度处于步骤1得到的碘标准溶液工作曲线线性范围之内的1ml含紫脲酸自由基的溶液，加入到含10mmol/L KI溶液1.0-2.0ml、0.5％淀粉溶液1mL、2mol/LH₂SO₄500uL-1.0mL的溶液中，室温下摇荡30s-2min，使显色反应发生完全，加入无碘水稀释至10ml，用于后面吸光度的测定；

3.显色反应完成后，用分光光度计测试显色溶液固定波长处的吸光度；

4.根据碘标准溶液工作曲线得碘的含量，并根据以下紫脲酸自由基与碘离子的反应式得出紫脲酸自由基的含量：(

2VIO-+2I-→I₂+VIO