湯家華,王玉文,張家庭,朱本月,胡謝君,陳高昂
(巢湖學院 化學化工與生命科學學院,安徽 巢湖 238008)
鋅是生命體中必需的微量元素之一,對人體免疫、消化循環(huán)、神經(jīng)、生殖、運動等功能起著重要作用,其攝入量不足或過量均會使人體機能受到損害?,F(xiàn)在市場上補鋅的藥品很多,常見的有葡萄糖酸鋅、甘草鋅、醋酸鋅、檸檬酸鋅、氨基酸鋅、乳酸鋅等,準確測定其含量就顯得極為重要。目前測定鋅的方法主要有原子吸收光譜法[1-3]、熒光光譜法[4]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[5]和光度法[6-10]。前三種方法所用儀器價格較高,在工業(yè)中不易普及,光度法因儀器價廉,操作簡便,準確度高而深受分析工作者的青睞。5'-硝基水楊基熒光酮是一種較新的顯色劑,已用于鉬[11]、鈦[12]、銅[13]等的光度分析。本文在文獻[14]的基礎(chǔ)上,在Zn(Ⅱ)-5'-NSAF 體系中引入第二配位體檸檬酸,形成鋅-5'-NSAF-檸檬酸-CTMAB四元混配膠束配合物。配合物的最大吸收波長為570 nm,表 觀 摩 爾 吸 光 系 數(shù) 為 1.2 ×105L/(mol·cm),比文獻[14]的靈敏度有較大提高[9.0 ×104L/(mol·cm)],鋅含量在0 ~0.5 μg/mL范圍內(nèi)符合比爾定律。該法不需分離可直接測定葡萄糖酸鋅片中鋅含量,結(jié)果令人滿意。
硫酸鋅、四硼酸鈉、氫氧化鈉、檸檬酸、CTMAB、5'-NSAF、無水乙醇均為分析純;水為二次蒸餾水。
TU-1901 型雙光束可見-紫外分光光度計;722型可見分光光度計;PHS-25 酸度計;電子天平。
1.2.1 鋅標準儲備液(100 μg/mL) 準確稱取0.439 9 g 溶于適量蒸餾水并定容至1 000 mL 容量瓶中,搖勻。臨用時稀釋到2 μg/mL 標準工作溶液。
1.2.2 5'-NSAF 溶液(0.4 g/L) 準確稱取5'-NSAF 0.100 0 g 于燒杯中,加入適量95%乙醇,再加5 mL(5 mol/L)H2SO4使其溶解,移入250 mL 的容量瓶中,用95%乙醇定容,搖勻后備用。
1.2.3 硼砂-NaOH 緩沖液(pH 為9.5) 在PHS-25 型 酸 度 計 上,用0.05 mol/L 的 硼 砂 溶 液 和0.1 mol/L的NaOH 溶液調(diào)節(jié)溶液的pH 值為9.5。
1.2.4 檸檬酸溶液 1 g/L 水溶液。
1.2.5 CTMAB 溶液 1.0 ×10-3mol/L 水溶液。
在10 mL 容量瓶中,依次加入不大于5 μg 鋅標準工作溶液,pH =9.5 的緩沖溶液4.0 mL,1.0 ×10-3mol/L CTMAB 溶液1.0 mL,1 g/L 檸檬酸溶液1.0 mL,0.4 g/L 5’-NSAF 溶液0.4 mL,用水稀釋至刻度,搖勻。用1 cm 比色皿,以試劑空白為參比,在波長570 nm 處測其吸光度。
取一定量的鋅標準工作溶液,按照實驗方法配制溶液,用分光光度計在470 ~600 nm 波長范圍內(nèi)對配合物進行掃描,繪制吸收光譜曲線,見圖1。
圖1 吸收曲線Fig.1 Absorption spectra
由圖1 可知,配合物的最大吸收峰在570 nm處,為了得到高的靈敏度,選定570 nm 為測定波長。
實驗表明,在pH 8.5 ~10.0 范圍內(nèi),吸光度達到最大且恒定,實驗選用pH 為9.5 的硼砂-NaOH緩沖液,其用量為4.0 mL。
改變顯色劑5'-NSAF 的用量從0.3 ~0.7 mL,分別測其吸光度,結(jié)果見圖2。5'-NSAF 用量為0.3~0.5 mL 時,吸光度最大且基本不變,故確定顯色劑為0.4 mL。
圖2 顯色劑的體積對吸光度的影響Fig.2 The influence of the volume of chromogenic agent on spectrophotometry
當檸檬酸用量0.75 ~1.25 mL 時,吸光度最大且基本不變。本實驗選擇檸檬酸的用量為1.0 mL。
實驗了CTMAB、SDS、Tween-80 對顯色反應(yīng)的影響,CTMAB 增敏效果非常明顯。圖3 表明,CTMAB 的用量在1.0 ~1.25 mL 內(nèi),配合物吸光度值最大且恒定,本文選用1.0 mL。
圖3 CTMAB 的體積對吸光度的影響Fig.3 The influence of the volume of CTMAB on spectrophotometry
在室溫下,按實驗方法顯色后,在不同時間內(nèi)進行吸光度的測定。5'-硝基水楊基熒光酮溶液和鋅立刻顯色,且吸光度至少在60 min 內(nèi)基本穩(wěn)定。
分別取0.00,0.50,1.00,1.50,2.00,2.50 mL鋅標準工作液,按實驗方法配制并測繪標準曲線(見圖4),其線性方程A = 1.878 9C(μg/mL)+0.008,相關(guān)系數(shù)為r =0.999 8,線性范圍為0 ~0.5 μg /mL,ε=1.2 ×105L/(mol·cm)。
圖4 鋅的標準曲線Fig.4 Standard curve of zinc
測定2 μg 鋅,當吸光度的相對誤差在±5%范圍內(nèi)時,共存離子的允許量(以μg 計)分別為:Na+(2 000),K+(4 000),Mg2+(50),PO43-(1 000),Na2C2O4(10),C6H8O6(2 000)、Al3+(0.3)、Fe3+(0.4)。
2.9.1 樣品預處理方法 取10 片葡萄糖酸鋅片,準確稱量,用研缽研成粉末。準確稱取1/10 粉末于瓷坩堝中,加幾滴0.2 mol/L 鹽酸潤濕,置電爐上炭化30 min,然后置于550 ℃馬弗爐中灰化5 h。取出冷卻,用1 mL 的鹽酸(1 + 1)溶解殘渣,轉(zhuǎn)移至250 mL的容量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻。
2.9.2 樣品的處理 取0.5 mL 上述試液,按實驗方法顯色后,以試劑空白為參比,測定吸光度,從標準工作曲線求得鋅的含量,并進行加標回收實驗,結(jié)果見表1。
表1 葡萄糖酸鋅中鋅量的測定結(jié)果Table 1 Results for the determination of zinc in zinc glucose (n=5)
通過對鋅-5’-NSAF-檸檬酸-CTMAB 顯色體系的研究,建立了光度法測定鋅的新方法,并用于葡萄糖酸鋅中鋅含量的測定。方法快速、簡便、精密度高,線性關(guān)系良好(r =0.999 8),回收率在101% ~104%,具有較好的應(yīng)用價值。
[1] 曾楚杰,羅濟文,周能,等.濁點萃取-熱噴霧火焰爐原子吸收光譜法測定水中痕量鋅(Ⅱ)[J].分析試驗室,2011,30(3):87-89.
[2] 王尚芝,劉月成,孟雙明,等.濁點萃取預富集-火焰原子吸收光譜法測定環(huán)境水中鋅[J].冶金分析,2009,29(3):56-58.
[3] 張金生,林靜,李麗華,等.微波消解-表面活性劑增敏-火焰原子吸收光譜法測定蒙古奶茶中的Zn[J].應(yīng)用化工,2012,41(7):1283-1285.
[4] 賴晨煥,郎春燕,張曉.微波消解-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定海貝中鋅[J].理化檢驗-化學分冊,2009,49(9):1029-1031.
[5] 鄧全道,許光,林冠春.微波消解-耐氫氟酸系統(tǒng)進樣電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定錳礦中鋁磷鎂鐵鋅鎳[J].冶金分析,2011,31(3):36-39.
[6] 朱理哲,皮祖訓.4,5 二溴鄰硝基苯基熒光酮與鋅顯色反應(yīng)的研究及應(yīng)用[J].冶金分析,2005,25(2):59-61.
[7] 杜容山,黃應(yīng)平,羅光富,等.2,3,7-三羥基-9-(3,4-二羥基)苯基熒光酮光度法測定鋅[J].分析試驗室,2009,28(5):64-67.
[8] 羅光富,尚靜,李明翠,等.2,3,7-三羥基-9-(4'-硝基苯基)苯基熒光酮分光光度法測定微量鋅[J].冶金分析,2005,25(4):52-54.
[9] 代鋼,敖登高娃,烏蘭圖亞.4,5-二溴鄰硝基苯基熒光酮分光光度法測定微量鋅[J].內(nèi)蒙古大學學報:自然科學版,2005,36(2):235-237.
[10]羅道成,劉俊峰.1-偶氮苯-3-(6-甲氧基-2-苯并噻唑)-三氮烯光度法測定粉煤灰中微量鋅[J].分析試驗室,2005,24(8):32-33.
[11]張立芳,曹偉,傅艷靜,等.5’-硝基水楊基熒光酮分光光度法測定鉬[J].理化檢驗-化學分冊,2000,43(9):751-752.
[12]湯家華,汪淼.5'-硝基水楊基熒光酮分光光度法測定水泥中微量鈦[J].光譜實驗室,2011,28(1):1796-1799.
[13]吳麗香,宋官龍,劉瑞壯.5'-硝基水楊基熒光酮分光光度法測定油樣中銅Ⅱ[J].冶金分析,2008,28(9):74-76.
[14]魏方,張雁冰,敖登高娃.新顯色劑5'-硝基水楊基熒光酮分光光度測定微量鋅[J].內(nèi)蒙古石油化工,2000,26(2):13-14.