李曉東

摘要：該文采用酸度為0.10mol/L的硫酸作為介質(zhì)，磷（v）與鉬酸銨發(fā)生顯色反應(yīng)生成淡黃色絡(luò)合物，在抗壞血酸和酒石酸銻鉀的還原下變成藍(lán)色絡(luò)合物。在磷銻鉬藍(lán)分光光度法的基礎(chǔ)上，研究加入鉍（III）之后對(duì)測(cè)定磷的影響，發(fā)現(xiàn)鉍（ⅡI）的引入，使測(cè)定磷的靈敏度提高54.6%。體系最大吸收波長(zhǎng)在708nm，磷含量在0.040～0.90μg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，其線性回歸方程為A=1.859c+0.079，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9995，其表觀摩爾吸光系數(shù)ε708nm=6.19×10⁴L/mol/cm，方法檢出限為0.023μg/mL。該法可成功地測(cè)定食物大米和面粉中磷的含量。

關(guān)鍵詞：磷；分光光度法；磷銻鉬藍(lán)；鉍；大米；面粉

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-5124（2018）02-0048-03

0引言

磷廣泛存在于動(dòng)植物組織中，也是人體含量較多的元素之一。它不但構(gòu)成人體成分，且參與生命活動(dòng)中非常重要的代謝過(guò)程，是機(jī)體很重要的一種元素。磷存在于人體所有細(xì)胞中，是維持骨骼和牙齒的必要物質(zhì)，幾乎參與所有生理上的化學(xué)反應(yīng)。磷還是使心臟有規(guī)律地跳動(dòng)、維持腎臟正常機(jī)能和傳達(dá)神經(jīng)刺激的重要物質(zhì)。人類通過(guò)食物鏈吸收磷，因此，研究測(cè)定磷的分析方法特別是食物中磷的測(cè)定方法，具有重要的意義。

常量磷的測(cè)定采用重量法、容量法，微量磷的測(cè)定方法主要有X-射線熒光光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、原子吸收光譜法、分光光度法等，其中鉬藍(lán)分光光度法因使用儀器簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度較高而較為常用。鉬藍(lán)分光光度法所用的還原劑種類很多，常用的還原劑有SnCl2、維生素c、硫酸肼、鹽酸羥胺等，但這些還原劑大多存在一定的缺陷。類似的方法還有磷鉬雜多酸法、磷釩鉬酸法、磷鉬雜多藍(lán)法、三元雜多藍(lán)法和離子締合物法。磷鉬雜多藍(lán)法是在磷鉬雜多酸法的基礎(chǔ)上，使用適當(dāng)?shù)倪€原劑和還原條件將磷鉬黃還原為磷鉬藍(lán)絡(luò)合物，該物質(zhì)顏色較穩(wěn)定，最大吸收位于可見區(qū)或近紅外區(qū)，靈敏度較高，可用普通光度計(jì)或比色計(jì)測(cè)定，因而得到廣泛應(yīng)用：但磷鉬藍(lán)絡(luò)合物穩(wěn)定時(shí)間不一。這類研究所用的還原劑有抗壞血酸、硫酸肼、二氯化錫等以及上述還原劑的混合聯(lián)用，某些須在水浴中加熱才能反應(yīng)完全，操作不便。磷銻鉬三元雜多藍(lán)是利用銻（III）與磷（V）和鉬（VI）形成三元絡(luò)合物，用還原劑還原后形成磷銻鉬藍(lán)藉以進(jìn)行分光光度法測(cè)定。

這類體系測(cè)定磷，在某些情況下，加入某些試劑可提高測(cè)定的靈敏度。本文研究在鉍（III）存在下磷銻鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定磷的最佳實(shí)驗(yàn)條件及體系的選擇性，考察方法的靈敏度、檢出限、準(zhǔn)確度、精密度、線性范圍等指標(biāo)，可用于某些食品大米和面粉中磷的測(cè)定。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

722S分光光度計(jì)（上海棱光技術(shù)有限公司），配1cm比色皿用于吸光度的測(cè)量。

磷（V）標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取于105℃下烘干2h的磷酸二氫鉀（天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心）0.4387g，溶于適量水中，然后以水定容至100mL容量瓶中，得到1.000mg/mL的磷（v）儲(chǔ)備液；取磷儲(chǔ)備液1.0mL于100mL容量瓶中稀釋至刻度，配制成10μg/mL的磷（V）工作液。

酒石酸銻鉀溶液：取0.5000g酒石酸銻鉀（西隴化工股份有限公司）溶于適量水中，并定容至100mL的棕色容量瓶中，得到0.5%（w/v）的酒石酸銻鉀溶液。

鉍（III）溶液：稱取0.232 1g五水合硝酸鉍（西隴化工股份有限公司）溶于5mL濃硝酸中，用水稀釋至100mL，得到含鉍（IⅡ）1.000mg/mL的儲(chǔ)備液。此溶液中的硝酸濃度為0.75mol/L。取上述鉍（III）溶液1.0mL以水定容至100mL容量瓶中，得到含鉍（III）10μg/mL的工作液。此溶液中的硝酸濃度為7.5×10^-2mol/L。

鉬銻抗硫酸混合顯色液：取鉬酸銨（天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司）0.4g溶于25mL水中，再徐徐加入3.1mL的濃硫酸（北京化工廠），冷卻后，再加入5.0g/L的酒石酸銻鉀（KSbCaH4O7·1/2H2O，西隴化工股份有限公司）溶液6mL，并用水稀釋到50mL，貯存于棕色容量瓶中，使用前加入0.80g抗壞血酸（天津市大茂化學(xué)儀器供應(yīng)站）于上述貯存液中，得到呈黃色的鉬銻抗硫酸混合顯色溶液。此溶液中，鉬酸銨摩爾濃度為6.47×10^-3mol/L，酒石酸銻鉀摩爾濃度1.80×10^-2mol/L，抗壞血酸摩爾濃度9.08×10^-4mol/L，硫酸摩爾濃度為1.12mol/L。該試劑放置于4℃冰箱中。

實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，水為去離子水。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

取適量磷（V）工作液置于50mL容量瓶中（優(yōu)化條件實(shí)驗(yàn)采用25.0μg），依次加入25mL水，0.60mL含鉍（III）10.0μg/mL的工作液，鉬銻抗硫酸混合顯色液4.5mL，用水稀釋至刻度后，搖勻，在室溫下放置45min后，以1cm比色皿于708nm波長(zhǎng)處對(duì)試劑空白參比測(cè)量吸光度。

2結(jié)果與討論

2.1吸收光譜

在室溫（20±1）℃下，按實(shí)驗(yàn)方法在400～1000nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)顯色體系溶液進(jìn)行吸收光譜測(cè)定，結(jié)果如圖1所示。在該體系中，磷（v）與鉍（III）、銻（v）、鉬（VI）發(fā)生顯色反應(yīng)生成藍(lán)色絡(luò)合物。試劑空白最大吸收波長(zhǎng)在520nm處，磷鉬藍(lán)最大吸收波長(zhǎng)在708nm處，方法對(duì)比度為188nm。由圖1可以看出，在708nm處磷鉬藍(lán)吸光度最大，實(shí)驗(yàn)靈敏度最高，所以本文選擇708nm作為測(cè)量波長(zhǎng)。

2.2條件試驗(yàn)

2.2.1酸度的影響

將酸度作為變量，在其他條件保持最優(yōu)條件下，研究了溶液酸度的影響。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)反應(yīng)體系介質(zhì)硫酸濃度在0.01～0.09mol/L之間，隨著顯色體系酸度的增加，吸光度增大；在酸度為0.09-0.12mol/L時(shí)，吸光度達(dá)到最大值，波動(dòng)較小。之后，酸度在0.12-0.30mol/L范圍內(nèi)，隨著酸度的增大，吸光度降低。所以本文選擇最佳酸度為0.10mol/L。

2.2.2試劑用量的影響

改變鉬銻抗硫酸混合顯色液組成，研究相關(guān)組成變量影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)條件下6.47×10^-3mol/L鉬酸銨用量在3.5～5.5mL，1.80×10^-2mol/L酒石酸銻鉀用量在4.0-6.0mL，9.08×10^-4mol/L抗壞血酸還原劑的用量為4.0～5.0mL時(shí)，測(cè)定磷的靈敏度最大，吸光度波動(dòng)較小，實(shí)驗(yàn)均選定4.5mL。為操作方便，按實(shí)驗(yàn)方法配制鉬銻抗硫酸混合顯色液，一次加入到顯色體系中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在50mL體系中，加入鉍（III）量為5.0-7.5μg時(shí)，體系靈敏度最大，波動(dòng)較小，實(shí)驗(yàn)采用鉍（III）加入量為6.0μg，即反應(yīng)體系中鉍（III）的濃度在1.44×10^-2mol/L時(shí)，磷測(cè)定靈敏度提高了54.6%。鉍（ⅡI）的引入，使磷測(cè)定靈敏度提高。本研究認(rèn)為Bi³⁺與磷銻鉬藍(lán)反應(yīng)生成新的靈敏度更高的藍(lán)色化合物，并在相同吸收波長(zhǎng)處產(chǎn)生吸收，從而增敏。

2.2.3試劑加入順序

實(shí)驗(yàn)表明，試劑加入順序?qū)Ρ疚牡慕Y(jié)果無(wú)影響，本文試劑加入順序?yàn)椋篜（V）+Bi（III）+鉬銻抗硫酸混合顯色劑。

2.3體系穩(wěn)定性

在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定0.50μg/mL P（v），實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：顯色溶液放置45min后吸光度恒定，在16h內(nèi)，吸光度穩(wěn)定，吸光度的變化在5%之內(nèi)。

2.4工作曲線

在最優(yōu)的條件下進(jìn)行線性范圍實(shí)驗(yàn)，50mL體系中分別加入磷（v）標(biāo)準(zhǔn)溶液0，2.0，5.0，10.0，20.0，25.0，30.0，35.0，40.0，45.0μg，與試劑空白作對(duì)比。結(jié)果表明，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，P（v）濃度在0.040-0.90μg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，遵守比爾定律，線性回歸方程為：A=1.859C（c：μg/mL）+0.079，相關(guān)系數(shù)r=0.9995，其表觀摩爾吸光系數(shù)ε708nm=6.19×10⁴L/mol/cm。對(duì)0.50μg/mL P（V）進(jìn)行13次平行測(cè)定，算出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為0.93%。對(duì)試劑空白進(jìn)行11次測(cè)定，算得方法檢出限3S/K（S為11次試劑空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差，K為工作曲線的斜率）為0.023μg/mL。

2.5共存離子的影響

當(dāng)測(cè)定0.50μg/mL的P（v），相對(duì)誤差控制在±5%以內(nèi)，共存離子的允許量（以質(zhì)量倍數(shù)計(jì)）如下：Ca²⁺，Cu2+，Mg2+，Ni2+，Zn2+（500）；Fe2+（100）；Fe3+（50）；Ap3+，B（III）（20）；Cd2+（10）；Cr3+，La3+（5）；Cl-（1000）；SO2-，SiO2-，蘋果酸（500）；CO32-，NO2-（200）；Br-，I-（50）；F^-，NO^2-（20）；MnO4-，乙二胺四乙酸（EDTA），丙氨酸，檸檬酸（5）；賴氨酸，白氨酸，尿素（2）；牛血紅蛋白（1）。

3樣品分析

稱取5.000g大米或面粉樣品于瓷坩堝中，在電爐上加熱至不再冒煙，炭化。放入高溫爐內(nèi)從低溫升至500℃灼燒24h，取出冷卻，灰份加入4mL鹽酸（1：1，v/v），2mL濃硝酸，微熱溶解，蒸至近干，加少量水溶解后轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，以水定容，搖勻。吸取上述試液1.0mL置于50mL容量瓶中，以水定容，搖勻，作為待測(cè)液。取1.5mL待測(cè)液置于25mL比色管中，其余按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。

以上樣品同時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)加入法做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，測(cè)定回收率，上述測(cè)定結(jié)果列于表1。

4結(jié)束語(yǔ)

本文研究建立了磷銻鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定P（V）的最優(yōu)條件，發(fā)現(xiàn)最大吸收波長(zhǎng)在708nm處，磷（V）含量在0.040-0.90μg/mL的范圍內(nèi)與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，其回歸方程為A=1.859C（C：μg/mL）+0.079，相關(guān)系數(shù)r=0.9995。ε708nm=6.19×10⁴L/mol/cm。方法檢出限為0.023μg/mL。鉍（III）加入可使磷測(cè)定靈敏度提高54.6%。該法成功地測(cè)定了大米和面粉中磷的含量，方法加標(biāo)回收率在99.30%～101.30%，結(jié)果令人滿意。本方法具有操作簡(jiǎn)捷、快速、重現(xiàn)性好的特點(diǎn)，可以不用有機(jī)試劑，避免了有機(jī)試劑對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的污染，并且室溫顯色，操作方便、快速。