劉英紅，劉 娟，馬衛(wèi)興，沙 鷗

(淮海工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，江蘇 連云港 222005)

鉬是人體必需的一種微量元素，在眾多的生理活動(dòng)中起重要作用，它在機(jī)體內(nèi)含量的多少將直接影響人類的健康。鉬缺乏可以導(dǎo)致齲齒、腎結(jié)石、心肌壞死、動(dòng)脈硬化、免疫功能降低等癥狀或疾病，甚至可以導(dǎo)致多種癌癥發(fā)生率增高。而過量的鉬又可以導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)病變和心腦血管疾病等[1]。鉬主要通過食物鏈的遷移進(jìn)入人體。一般而言，植物性食物以豆類及其制品含量最豐富，動(dòng)物性食物以海產(chǎn)品中含量最高，其次是動(dòng)物的肝臟和腎臟[2]。目前，對(duì)鉬的測(cè)定方法主要有原子吸收分光光度法[3-6]、原子發(fā)射光譜法[7-8]、分光光度法[9-13]、熒光光譜法[14-16]和電化學(xué)分析法[17-18]等。由于分光光度法具有儀器簡(jiǎn)單、操作方便和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)選擇分光光度法對(duì)食品中的微量鉬進(jìn)行測(cè)定。近年來，利用鉬與硫氰酸鹽形成絡(luò)陰離子，再與陽離子染料形成離子締合物的分光光度法測(cè)定鉬引起了人們的注意，該方法具有較好的靈敏度和選擇性[13]。在硫酸介質(zhì)中，鉬(Ⅵ)在被鹽酸羥胺還原為鉬(Ⅴ)后，與SCN-和亮綠SF(淡黃)(以下簡(jiǎn)稱亮綠)形成三元離子締合物，通過測(cè)定該離子締合物間接測(cè)定鉬。將實(shí)驗(yàn)方法用于豆類食品中微量鉬的測(cè)定，結(jié)果表明，方法準(zhǔn)確、靈敏，且選擇性較好。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

豆類樣品(紅豆、黃豆和綠豆) 市購(gòu)。

所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

鉬(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1g/L)：準(zhǔn)確稱取鉬酸銨[(NH4)2MoO4]0.1841g于250mL燒杯中，溶解后轉(zhuǎn)移并定容于100mL容量瓶中，使用時(shí)稀釋為10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；亮綠溶液(0.5g/L)；硫氰酸鉀溶液(20g/L)；聚乙烯醇溶液(10g/L)；鹽酸羥胺溶液(10g/L)；硫酸溶液(1+1)；鹽酸溶液(1+1)。

WFZ UV-2000型紫外-可見分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司；TAS-990AFG型原子吸收分光光度計(jì)北京普析通用儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品的預(yù)處理方法

將適量紅豆、黃豆和綠豆樣品分別搗碎，置于110℃的烘箱內(nèi)烘干，研成粉末。稱取5.0g粉末于干燥的瓷坩堝中，在電爐上炭化至濃煙揮發(fā)盡(若有黑色顆粒，則加入幾滴HNO3(1+1)于電爐上趕去HNO3，再移入馬弗爐中灰化至完全)。將炭化后的樣品移入馬弗爐中于700℃灰化3h，用4mL(1+1)的鹽酸溶解后過濾，再以氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH值為7，將其定量轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶，用水稀釋至刻度線，搖勻，作為樣品溶液待用。

1.2.2 測(cè)定方法

準(zhǔn)確移取適量樣品溶液于25mL比色管中，依次加入7.0mL硫氰酸鉀溶液、5.0mL鹽酸羥胺溶液、1.0mL聚乙烯醇溶液、1.0mL硫酸溶液和1.5mL亮綠溶液，用水定容，室溫下反應(yīng)60min，同時(shí)配制相應(yīng)的不含鉬的試劑空白溶液。在488nm處，以試劑空白為參比，測(cè)定溶液的吸光度A。按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程計(jì)算鉬的質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 吸收曲線

配制0.8μg/mL含鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液和相應(yīng)試劑空白溶液，以水為參比，在380～510nm范圍內(nèi)分別對(duì)試樣溶液和試劑空白溶液進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，繪制吸收曲線，結(jié)果如圖1所示。由圖1可見，鉬、硫氰酸鹽和亮綠由于形成離子締合物而發(fā)生了明顯的顯色反應(yīng)，吸光度變化值在488nm波長(zhǎng)處達(dá)到最大，即締合物的最大吸收波長(zhǎng)位于488nm，所以選定488nm作為測(cè)定波長(zhǎng)。

圖 1 吸收光譜Fig.1 Absorption spectra

2.2 反應(yīng)介質(zhì)及其用量的選擇

分別以不同的緩沖溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，考察反應(yīng)介質(zhì)對(duì)吸光度的影響，結(jié)果見表1。以硫酸(1+1)為反應(yīng)介質(zhì)時(shí)體系吸光度最大，所以后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇硫酸(1+1)作為反應(yīng)介質(zhì)。硫酸用量對(duì)體系吸光度的影響見圖2。硫酸用量在1.0～2.0mL之間時(shí)，吸光度最大且穩(wěn)定，本實(shí)驗(yàn)選擇1.0mL作為最佳用量。

表 1 反應(yīng)介質(zhì)的影響Table 1 Effect of reaction media on the absorbance of the reaction system

圖 2 硫酸用量的影響Fig.2 Effect of sulfate solution volume on the absorbance of the reaction system

2.3 反應(yīng)時(shí)間的影響和體系的穩(wěn)定性

分別在不同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)定體系的吸光度，以確定反應(yīng)完全所需要的時(shí)間以及體系能夠穩(wěn)定存在的時(shí)間，結(jié)果如圖3所示。結(jié)果表明，三元締合物完全反應(yīng)所需要的時(shí)間為60min，該三元締合物體系至少可以穩(wěn)定存在90min。本實(shí)驗(yàn)選擇在室溫條件下反應(yīng)60min后進(jìn)行測(cè)定。

圖 3 反應(yīng)時(shí)間的影響Fig.3 Effect of reaction time on the absorbance of the reaction system

2.4 亮綠用量的影響

圖 4 亮綠用量的影響Fig.4 Effect of light green volume on the absorbance of the reaction system

由圖4可見，亮綠用量在1.0～2.0mL范圍內(nèi)，體系的吸光度最大且穩(wěn)定。后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選擇亮綠的用量為1.5mL。

2.5 硫氰酸鉀用量的影響

圖 5 硫氰酸鹽用量的影響Fig.5 Effect of potassium thiocyanate volume on the absorbance of the reaction system

圖5表明，硫氰酸鉀用量在7.0～8.0mL時(shí)體系的吸光度最大且穩(wěn)定，后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選擇7.0mL。

2.6 鹽酸羥胺用量的影響

圖 6 鹽酸羥胺用量的影響Fig.6 Effect of hydroxylamine hydrochloride volume on the absorbance of the reaction system

鉬的硫氰酸鹽光度法中常加入還原劑，使鉬(Ⅵ)還原為鉬(Ⅴ)后才能與SCN-配位。本實(shí)驗(yàn)選擇鹽酸羥胺作為還原劑，鹽酸羥胺溶液的用量為5.0mL時(shí)，體系的吸光度最大(圖6)。選用5.0mL作為最佳用量。

2.7 聚乙烯醇用量的影響

圖 7 聚乙烯醇用量的影響Fig.7 Effect of polyvinyl alcohol volume on the absorbance of the reaction system

聚乙烯醇對(duì)體系具有增敏作用，且當(dāng)聚乙烯醇用量為1.0mL時(shí)增敏效果最佳(圖7)。本實(shí)驗(yàn)選擇1.0mL聚乙烯醇作為增敏試劑。

2.8 共存離子的影響

當(dāng)鉬的質(zhì)量濃度為0.4μg/mL時(shí)，考察干擾離子對(duì)體系的影響。結(jié)果表明，在±5%誤差范圍內(nèi)，干擾離子的允許共存量為(以倍數(shù)計(jì))：Na+、K+(1000)，Mg2+、Al3+、

Ca2+(500)，F(xiàn)e3+、Ni2+、Mn2+、Hg2+、Cd2+(100)；NO3－、SO42－、Cl－(200)；Zn2+(100，2mL、5g/L的鄰二氮菲)。

2.9 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

按實(shí)驗(yàn)方法配制不同質(zhì)量濃度(μg/mL)的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液，并分別測(cè)定各溶液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明，鉬的質(zhì)量濃度在0.04～1.60μg/mL范圍內(nèi)符合比爾定律，曲線的線性回歸方程為A=0.4002C+0.1289，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9994，表觀摩爾吸光系數(shù)ε=3.8×104L/(mol·cm)。對(duì)試劑空白進(jìn)行11次平行測(cè)定，利用3S/K(S為對(duì)試劑空白進(jìn)行11次測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，K為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率)求得方法的檢出限為0.011μg/mL。

2.10 樣品分析

分別移取適量紅豆、黃豆和綠豆樣品溶液，按實(shí)驗(yàn)方法分別測(cè)定吸光度，根據(jù)工作曲線的回歸方程計(jì)算樣品中鉬的質(zhì)量濃度，將測(cè)定結(jié)果與原子吸收分光光度法進(jìn)行比較。同時(shí)向適量豆類樣品中加入適量的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液，按樣品的預(yù)處理方法處理后按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定，計(jì)算回收率，以驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果如表2所示。

表 2 樣品測(cè)定結(jié)果與回收率(n=7)Table 2 Analytical results of samples and recovery (n=7)

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)采用鉬-硫氰酸鹽-亮綠三元離子締合物體系利用分光光度法對(duì)豆類食品中的鉬進(jìn)行了分析測(cè)定。方法采用的儀器和試劑均廉價(jià)、易得，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。所以是測(cè)定食品中鉬的一種較好的分析方法。

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