三元配合物显色体系测定铝

范晓燕，徐 嫔，于 媛

（大连大学 环境与化学工程学院, 辽宁 大连 116622）

三元配合物显色体系测定铝

范晓燕，徐 嫔，于 媛

（大连大学 环境与化学工程学院, 辽宁 大连 116622）

本文主要研究了Al（Ⅲ）-CAS-OP三元配合物显色体系。在pH = 5.5的HAc-NaAc介质中，该配合物的λmax= 560 nm，εmax=4.8×104L.mol-1.cm-1。Al（Ⅲ）量在0～3.2 mg/L范围内线性关系良好，符合比尔定律，其线性回归方程为A = 478 33C-0.010 3；相关系数r = 0.999 0。摩尔比法测定了该配合物配位比为1:2:4。以抗坏血酸作掩蔽剂，利用该体系测定粉条中的铝含量，回收率为91%～101%。

三元配合物；铬天青S(CAS)；OP乳化剂；显色反应

1 引言

目前微量及痕量铝的分析常采用原子吸收法及分光光度法。其中分光光度法以仪器价廉、操作简单、快速等优点而应用广泛。近年来对于人体铝来源的研究发现，铝主要来源于食物性铝、炊具溶出铝、环境铝和药源性铝。王林掣曾抽取广东、上海、湖南和北京4个地区的各类食物样品进行测定，发现铝的主要来源是食物，尤其是含铝添加剂的食品及茶叶[1]。本文着重考察了Al（Ⅲ）-CAS-OP三元配合物显色条件，并以该体系测定了日常食品粉条中铝含量，与国标同类样品进行了比较[2-3]。

2 实验

2.1 仪器和试剂

723型分光光度计，pHS-2C型酸度计

1 mg/mL铝（Ⅲ）标准贮备溶液（使用时稀释1 000倍为1.0 μg/mL），0.05%铬天青S（CAS）溶液，HAc-NaAc缓冲溶液（pH = 5.6），10%乳化剂OP溶液，1%抗坏血酸溶液。

样品：①红薯粉丝（福建古田县大丰工贸有限公司）；②特级龙口粉丝（山东省龙口丰源食品有限公司）；③利康粉皮（哈尔滨利康淀粉制品有限公司）。

2.2 实验方法

2.2.1 标准曲线的绘制

在25 mL比色管中依次加入0，0.25，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00 mL铝标准使用液，即含有铝0，0.25，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00 μg，分别加入1 mL1%抗坏血酸溶液，0.6 mL铬天青S溶液，混匀后再加入3 mL10%OP乳化剂，2 mLpH=5.6的HAc-NaAc缓冲溶液，混匀后，用蒸馏水定容至25 mL，室温放置5 min后，于1.0 cm比色皿中，分光光度计上λmax=560 nm处分别测溶液的吸光度，绘制标准曲线。

2.2.2 样品测定

①样品的处理：取市售三种不同生产厂家的粉条，剪碎后于85℃烘箱中干燥2 h，取出冷却后，分别放在称量器皿中。准确称取1.00～2.00 g粉丝样品于3个瓷坩埚中，加入少量水浸润后，于电炉上小火慢慢炭化至不再冒烟，移于550℃电阻炉中灰化，4 h冷却后取出，用10 mL(1+5)盐酸溶液溶解灰分，转移至100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。

②标准曲线法测定样品中铝：取1.00 mL样品溶液于25 mL比色管中，加入2 mL1%氨水溶液，按1.2.1实验方法测定溶液吸光度。

3 结果与讨论

3.1 测量波长的选择

取3支25 mL具塞比色管，依次加入5 mLAl（Ⅲ），1 mLCAS，3 mLOP以及HAc-NaAc缓冲溶液，稀释至刻度，分别配成Al（Ⅲ）-CAS-OP三元体系、Al（Ⅲ）-CAS二元体系和CAS-OP试剂空白体系。以水做参比，1.0 cm比色皿，在工作波长下测定溶液的吸光度。绘制吸收光谱，确定最大吸收波长，如图1所示。

图1 吸收曲线

在非离子表面活性剂OP存在下，Al（Ⅲ）与显色剂CAS、OP于水溶液中形成稳定的三元配合物，三元配合物和试剂空白的λmax分别为560 nm和460 nm，对比度达100 nm；与二元配合物的对比度为120 nm。选用最大吸收波长560 nm作为工作波长。

3.2 铬天青S（CAS）用量的选择

按实验方法改变CAS用量，以试剂空白为参比，于λmax= 560 nm处测定溶液的吸光度，如图2所示。铬天青S（CAS）最佳用量为0.5～1.0 mL，本文选用0.6 mL的CAS。

图2 吸光度A与CAS用量的关系

3.3 表面活性剂OP用量的选择

按实验方法，改变OP溶液加入量，以试剂空白为参比。在λmax= 560 nm处，分别测溶液的吸光度。绘制吸光度与OP用量关系曲线，如图3所示。在1.5～3.5 mL范围内为最佳用量，本文选用3 mL的OP。

图3 吸光度与表面活性剂OP用量的关系

3.4 配合物显色时间与稳定时间的测定

考察了配合物的显色时间与稳定时间，绘制吸光度A与显色时间t的关系曲线，如图4所示。在0～5 min范围内时，吸光度迅猛增大。在6 h内，三元配合物显色稳定，在6 h之后曲线下降,可能是由于受到空气的氧化或发生见光分解反应。

图4 配合物显色时间与吸光度关系

3.5 酸度对Al-CAS-OP三元显色体系的影响

按实验方法改变体系的pH值，绘制吸光度与pH值的关系曲线，在pH=5.5～6.3范围内，吸光度达最大且稳定。本实验选择pH=5.6为测定条件。如图5所示。

图5 吸光度A与pH值的关系

3.6 三元配合物组成的测定

采用摩尔比法确定配合物的组成。Al（Ⅲ）-CAS-OP三元配合物的组成为n(Al):n(CAS)：n(OP)=1:2.2:4。

图6 Al（Ⅲ）-CAS-OP配位比测定

3.7 共存离子的影响

在25 mL比色管中含5 μg铝，当允许误差≤±5%时，下列共存离子的允许量不干扰实验：Fe2+（33.6 μg）；Zn2+（90 μg）；Cd2+（70 μg）；Mg2+（5.3 mg）。显然Fe2+，对体系的干扰最为严重，在绘制标准曲线时，通过加抗坏血酸掩蔽，减小测定误差，效果较好。

3.8 样品测定结果和准确度

①按实验方法测定样品，结果如表1。

表1 样品测定结果

②线性范围和回收率试验 按实验方法绘制工作曲线。铝的浓度在0～3.2 mg/L范围内服从比尔定律。其线性回归方程为：A=47833C-0.0103；R2=0.9990。对以上三种样品进行加标回收试验，回收率为91%～106%，如表2。

表2 回收率实验

4 结论

对痕量铝的分光光度法测定进行了探索，提出了新的分析方法——加入表面活性剂形成稳定的三元配合物。通过对三元显色体系Al（Ⅲ）-CAS-OP的研究，确定了测定痕量铝的最佳显色条件和仪器测定条件，探讨了该显色体系测定的灵敏度和选择性。在最佳条件下，以标准曲线法测定了粉条样品中的铝含量，结果满意。

现行的《GB2713-2003淀粉制品卫生标准》中，尚未将铝列入常规的理化指标检验项目。目前国家只规定面制食品中铝的残留量应≤100 mg/kg[3]。若根据这个限量标准，本实验测定的粉条样品②中的铝含量（≧100 mg/kg）超标，粉条样品①③中的铝含量（≤100 mg/kg）符合标准。该方法具有操作简单，测定的灵敏度较高，选择性较好，适于普通实验室使用的特点，可用于面食、粉条、粉丝等食品中铝含量的测定。

[1] 张加玲, 刘桂英. 人体铝摄入的主要来源研究[J]. 中国卫生检验杂志, 2007, 17(11): 1934-1935.

[2] 张书文, 张燕, 李燕, 对食品中铝含量国标测定方法的改进[J]. 化学分析计量, 2009, 18(2): 57-59.

[3] 中华人民共和国国家标准淀粉制品卫生标准[S]. GB2713-2003. 北京: 中国标准出版社, 2004.

Determination of Aluminium with the Chromogenic System of Ternary Complex

FAN Xiao-yan, XU Pin, YU Yuan

(College of Environment and Chemical Engineering, Dalian University , Dalian 116622, China)

The chromogenic system of Al(Ⅲ)-CAS-OP ternary complex was investigated. In the medium of HAc-NaAc, maximum absorb wave-length of the complex was 560 nm and εmaxwas 4.8×104L·mol·cm-1. Beer’s law was obeyed for Al(Ⅲ) in the range of 0～3.2 mg/L. The linear equation was A=47833C-0.0103, and the correlation coefficient was 0.990. The composition ratio of the ternary complexes was 1:2:4 by using the method of molar ratio. The Al(Ⅲ) content in vermicelli was meatrued by using the system with ascorbic acid as masking agent. The recovery was 91%～106%.

ternary complexes; chrome azurals S; OP microemulsion; colour reaction

O657.3

A

1008-2395(2012)03-0030-04

2011-11-25

范晓燕（1960-），女，副教授，研究方向：分析化学。