鈷是人體健康必不可少的微量元素之一，鈷對(duì)鐵的代謝、血紅蛋白的合成、紅細(xì)胞的發(fā)育成熟等均有重要的生理功能。食品是人體從體外攝取鈷的主要來(lái)源，因此測(cè)定食品中的鈷含量具有重要意義。常見(jiàn)測(cè)定鈷的方法主要有分光光度法[1,2]、原子吸收光譜法[3]、電化學(xué)分析法[4]等。固相光度法(Solid phase spectrophotometry)是一種新型光度分析方法，該法集顯色、分離、富集、測(cè)定于一體，具有方法簡(jiǎn)便、選擇性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)[5]，已應(yīng)用于痕量錳[6]、鈀[7]、錫[8]的測(cè)定。

作者研究了在pH值5.8的HAc-NaAc緩沖溶液中,以水楊醛縮硫代氨基脲(HBDHT)為顯色劑的固相光度法測(cè)定食品中痕量鈷的新方法，其靈敏度和檢出限均比液相光度法提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，成功地應(yīng)用于紫菜中痕量鈷的直接測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

1.000 g·L-1的Co2+標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液；1 g·L-1水楊醛縮硫代氨基脲的乙醇溶液；pH值5.8的HAc-NaAc緩沖溶液；732型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(200目)，轉(zhuǎn)型為氫型；所用試劑均為分析純，水為二次蒸餾水。

721型分光光度計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司；UV-265型紫外分光光度計(jì),日本島津；PHS-3C型數(shù)字式酸度計(jì),江蘇江電分析儀器有限公司；快速振蕩器,常州國(guó)華電器有限公司；Q-1型1 mm比色皿,北京君睿。

1.2 方法

在50 mL容量瓶中移取1～50 μg鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液，依次加入2.0 mL HBDHT溶液、2.0 mL HAc-NaAc緩沖溶液，稀釋至刻度，靜置20 min后轉(zhuǎn)移至100 mL燒杯中，加入732型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂0.10 g，振蕩20 min后，將樹(shù)脂轉(zhuǎn)入1 mm比色皿中靜置10 min，以試劑空白樹(shù)脂為參比，于533 nm處測(cè)其吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)量，配合物(Co2+的濃度為0.8 mg·L-1)在樹(shù)脂相上的吸收光譜如圖1所示。

圖1 固相吸收光譜圖

由圖1可知，固相的最大吸收波長(zhǎng)位于533 nm處。

2.2 pH值的影響(圖2)

圖2 pH值對(duì)固相吸光度的影響

由圖2可知，吸光度在pH=5～8范圍內(nèi)最大且較穩(wěn)定，故選擇加入2.0 mL pH值5.8的HAc-NaAc緩沖溶液來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。

2.3 顯色劑用量的影響(圖3)

圖3 顯色劑用量對(duì)固相吸光度的影響

由圖3可知，1 g·L-1HBDHT用量在0～1.5 mL時(shí)吸光度隨顯色劑用量的增大而增大，用量大于1.5 mL后吸光度值趨于穩(wěn)定。故選擇HBDHT溶液加入量為2.0 mL。

2.4 樹(shù)脂用量的影響

樹(shù)脂用量對(duì)吸光度值影響很大，加入樹(shù)脂越少則單位樹(shù)脂上富集有色絡(luò)合物越多，測(cè)得吸光度值越大。為保證填滿1 mm比色皿所需的樹(shù)脂用量，本實(shí)驗(yàn)選擇加入0.10 g樹(shù)脂。

2.5 取樣體積的影響

對(duì)同一試液，在吸附完全的前提下，增加溶液取樣體積有利于靈敏度的提高。本實(shí)驗(yàn)選擇50 mL溶液作為試樣。

2.6 顯色時(shí)間、振蕩吸附時(shí)間的影響

按實(shí)驗(yàn)方法，鈷和 HBDHT顯色15 min即可顯色完全。故選擇顯色時(shí)間為20 min。

對(duì)于50 mL溶液，加入0.10 g樹(shù)脂，15 min即可交換完全(圖4)。本實(shí)驗(yàn)選擇振蕩吸附時(shí)間20 min；有色絡(luò)合物在樹(shù)脂相上至少可穩(wěn)定存在5 h。

圖4 溶液振蕩時(shí)間對(duì)固相吸光度的影響

2.7 工作曲線

按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量不同濃度鈷樣，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。鈷離子的濃度在0～1.0 mg·L-1范圍內(nèi)符合比爾定律。線性回歸方程為A=0.1754+0.4189c(c為Co2+濃度，mg·L-1)，相關(guān)系數(shù)R=0.9982，表觀摩爾吸光系數(shù)ε=2.4×105L·mol-1·cm-1，比液相光度法(ε=6.7×103L·mol-1·cm-1)提高近40倍。

2.8 共存離子的影響

實(shí)驗(yàn)條件下，以相對(duì)誤差≤±5%為不影響極限，下列干擾離子對(duì)于20 μg Co2+的最大允許量(倍數(shù))為：Na+、K+(1000)，Ca2+、Mg2+、Al3+(500)，Zn2+、Cu2+、Ni2+(100)，Mn2+、Pb2+、Fe2+、Fe3+(50)。測(cè)定樣品時(shí)無(wú)需加入掩蔽劑來(lái)消除共存離子的干擾。

2.9 紫菜樣品中痕量鈷的測(cè)定

取10 g紫菜經(jīng)過(guò)低溫炭化后，在600℃馬弗爐中灼燒2 h，用適量濃鹽酸溶解殘?jiān)?，加水定容?0 mL，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 紫菜樣品中鈷的測(cè)定結(jié)果/μg·L-1

3 結(jié)論

建立了以水楊醛縮硫代氨基脲(HBDHT)為顯色劑的固相光度法測(cè)定食品中痕量鈷的新方法。在pH=5.8條件下直接于最大吸收波長(zhǎng)533 nm處測(cè)定固相的吸光度，鈷濃度在0～1.0 mg·L-1范圍內(nèi)符合比爾定律。方法具有靈敏度高、選擇性好、操作簡(jiǎn)便、易于推廣等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)紫菜中鈷含量的測(cè)定表明，方法可應(yīng)用于食品中痕量鈷的測(cè)定，結(jié)果令人滿意。

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