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分光光度法测定硒盐中的硒(IV)含量

2012-12-01陈爱敏魏海英

中国无机分析化学 2012年4期
关键词:管中环己烷营养盐

陈爱敏 魏海英

(河北大学 化学与环境科学学院,河北 保定071002)

1 前言

硒是人体必需的微量元素之一,缺硒会导致克山病和大骨节病,会提高心血管和冠心病动脉硬化等疾病发病率[1]。目前市场上补硒药品,保健品,种类繁多,价格高低不一,效果参差不齐。在我国得以普及的补硒方法是在食盐中加入亚硒酸钠。

与铁、锌等微量元素不同,硒是有毒的,硒的有效量和毒量非常接近。在2000年制定的“中国居民膳食营养元素参考摄入量”中提出,18岁以上者推荐摄入量为50μg/d,可耐受最高摄入量为400μg/d。因此,不能盲目补硒,如果摄入过量会造成硒慢性中毒[2],出现脱发、脱甲等症状。食用硒盐是人们最易接受的日常补硒的方式,所以对硒盐中的硒含量进行控制,准确分析硒含量具有重要意义。目前测定微量硒的方法很多[3-4],各有优缺点。而实际实验中要根据实验要求和实验条件综合考虑选择合适的测定方法。利用邻苯二胺与硒(IV)配位能产生黄色配合物,采用环己烷萃取后在330nm处测定萃取液吸光度,建立标准曲线,进而求得硒含量,实验对仪器要求低,试剂廉价且毒性小,在普通实验室就可完成,易于在基层推广。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

TU-1810紫外可见分光光度计(北京普析通用有限公司),PHS-3C型酸度计(上海伟业),分析天平(奥豪斯仪器有限公司)。

硒标准储备溶液 (1.0mg/mL):准确 称取2.1905g Na2SeO3加水配成1L溶液。

硒标准工作溶液(4μg/mL):移取1.00mL硒储备溶液于250mL棕色容量瓶,稀释定容。

邻苯二胺溶液(10g/L),乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na,50g/L)溶液,HCl溶液(6mol/L),环己烷。

所用试剂均为分析纯,水为二次去离子水。

样品:硒强化营养盐(山东肥城)、硒强化营养盐(河南郑州)、多元素营养盐(山东肥城)。

2.2 实验方法

按顺序移取一定量硒标准溶液,加入1.00mL EDTA-2Na(50g/L),1.50mL邻苯二胺(10g/L)于25mL比色管中,加水近刻度线,用 HCl(6mol/L)调pH值到2.00后定容,混合均匀,室温下置于暗处反应50min。加10.00mL环己烷,振摇3min,静置8min,转入分液漏斗分液。同样步骤得到试剂空白,以试剂空白作参比在波长330nm处测环己烷层吸光度。

3 结果与讨论

3.1 波长的选择

取5.00mL硒标准溶液(4μg/mL)于25mL比色管中,按实验方法,以试剂空白作参比,在190~900nm范围内对环己烷层扫描,选择最大吸收波长330nm作为测量波长。

3.2 溶液的pH值选择

依次取5.00mL硒标准溶液(4μg/mL)于5个25mL比色管中,用 HCl(6mol/L)调pH值分别为1,2,3,4,5,其他步骤同实验方法,结果如图1所示。pH值在1~2时对吸光度影响不大,考虑实际操作方便,实验选择pH值为2。

图1 pH的影响Figure 1. Effect of pH on absorbance.

3.3 邻苯二胺用量

邻苯二胺(2g/L)试液在冰箱中仅可保存数天,改用邻苯二胺(10g/L)试液在冰箱中可保存30~60 d,且反应速度加快[5],实验选用邻苯二胺(10g/L)。

依次取5.00mL 硒标准溶液(4μg/mL)于25mL比色管中,分别加入0.50,1.00,1.50,2.00,2.50mL邻苯二胺(10g/L),其他步骤同实验方法,结果见图2。由图2分析可知,当邻苯二胺(10g/L)用量1.50mL时,吸光度达到最大,再增大用量,吸光度变化不大,所以选择邻苯二胺(10g/L)用量为1.50mL。

图2 邻苯二胺用量对吸光度影响Figure 2. Effect of the amount of o-phenylenediamine on absorbance.

3.4 反应时间

依次取5.00mL硒标准溶液(4μg/mL)于7个25mL比色管中,其他步骤同实验方法,结果如图3。由图3可知,反应初期吸光度受时间影响较大,40min时吸光度基本不变。为保证反应完全,实验选择50min。

3.5 EDTA-2Na用量

常见离子的干扰实验证明,Fe3+,Cu2+对实验干扰较大,可用一定量EDTA-2Na消除干扰[6]。但EDTA-2Na的溶解度随酸度增大而减小,反应体系中酸度较大,加入EDTA-2Na过多会形成不溶物,影响结果。为了探究最佳用量,依次取5.00mL硒标准溶液(4μg/mL)于25.00mL比色管中,分别加入0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00mL EDTA-2Na(50g/L),其他步骤如实验方法。结果如图4所示,加入EDTA-2Na的体积小于1.00mL时对体系无影响,但太少又不能消除共存离子的影响,所以实验选择加入EDTA-2Na的体积为1.00mL。

3.6 萃取振摇时间

加入环己烷萃取时,分别振摇不同时间,其它步骤如实验方法,结果如图5,当振摇3min时吸光度最大,再延长时间到8min时略有下降。实验过程发现当振摇过于剧烈或者时间超过10min时,出现乳化现象,影响萃取效果。所以实验选择振摇时间为3min。

图3 反应时间对吸光度的影响Figure 3. Effect of reaction time on absorbance.

图4 EDTA-2Na用量对吸光度影响Figure 4. Effect of EDTA-2Na content on absorbance.

图5 振摇时间对吸光度影响Figure 5. Effect of shaking time on absorbance.

3.7 共存离子

取3.00mL硒标准溶液(4μg/mL)若干份,一份直接按实验方法进行最后测定,其余的分别加入硒的不同浓度倍数的可能产生干扰的离子,按实验方法操作。结果如表1。由表1可知,Cu2+,Fe3+对本体系有干扰,加EDTA-2Na后可消除。当IO-3的浓度是硒的100倍时才会干扰测定。

表1 共存离子的影响Table 1 The influence of coexisting ions

3.8 工作曲线及检出限

依次取 硒 标 准 溶 液 1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL于25mL比色管中,按实验方法操作,以吸光度A对硒的浓度c作图得到工作曲线,硒含量在4~20μg/mL时线性关系良好,线性方程A=0.1999c-0.0011,相关系数R=0.9995,可用于定量分析。

取11份试剂空白测定,计算标准偏差为0.0020,由公式计算得检出限为0.03μg/mL。

4 样品测定

目前,我国硒盐中的硒是以NaSeO3的形式加入,不需要消化。样品1为山东产硒强化营养盐,样品2为河南产硒强化营养盐,样品3为山东产多元素强化营养盐,3种硒盐均称取5份,每份质量均为2.0000g,分别置于25mL比色管中,按实验方法操作,测定硒含量,结果如表2所示,相对标准偏差为0.9%~1.6%。

表2 硒盐中硒含量Table 2 Selenium contents in salt(n=5) /(μg·g-1)

5 回收率实验

向每份样品中加入2.00mL硒标准溶液(4μg/mL)进行加标回收实验,回收率在99.7%~102.8%,结果如表3所示。

表3 回收率实验Table 3 The recovery tests(n=5) /μg

6 稳定性实验

取样品和加标后样品各一份,均在不同时间段测其吸光度,在30h内吸光度几乎没有变化,说明稳定性良好。

7 结论

探究了配位剂用量、体系酸度、反应时间、干扰离子等对实验的影响,得到最优化测定条件为反应pH=2,1.50mL邻苯二胺(10g/L),1mL EDTA-2Na(50g/L),反应时间50min,萃取振摇时间3min。

用毒性较低的环己烷代替传统方法中毒性较高的甲苯作萃取剂,在优化实验条件测定了硒盐中硒的含量,结果显示,准确度高,稳定性好,操作简单,对设备要求低,药品价格低廉,在一般实验室就能完成。

[1]张万明,曹江峪,李文东,等.微波消解-紫外分光光度法测定彝药中微量元素硒[J].中国无机分析化学,2011,1(3):62-65.

[2]Reid M E,Stratton M S,Lillico A J,et al.A report of high-dose selenium supplementation:response and toxicities[J].Joumal of Trace Elements in Medicine and Biology,2004,18(1):69-74.

[3]张维宇,张土秀,倪天增.程序控温石墨消解-原子荧光光谱法测定土壤中的硒[J].中国无机分析化学,2011,1(4):36-39.

[4]陈殿耿,袁玉霞,王皓莹.氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)测定特硬铅合金中硒和碲[J].中国无机分析化学,2012,2(2):38-40.

[5]刘庆堂,李锐增,李坚.紫外分光光度法测定龙胆中微量元素硒[J].广东药学,2001,11(6):30-32.

[6]周跃花,杨菊香,张娜.紫外分光光度法测定紫阳富硒茶中的硒[J].西北农业学报,2009,18(4):229-232.

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