胶束增敏催化光度法测定食品中的痕量硒

白静，崔丽伟

（1.河南化工职业学院，河南郑州450001；2.河南牧业经济学院，河南郑州450046）

胶束增敏催化光度法测定食品中的痕量硒

白静1，崔丽伟2

（1.河南化工职业学院，河南郑州450001；2.河南牧业经济学院，河南郑州450046）

讨论利用硒催化溴酸钾氧化甲基橙褪色的原理建立了一种测定硒的方法，确定在测定波长λ为506 nm，硒浓度在0.2μg/mL～1.2μg/mL范围内与△A呈良好的线性关系，测定的线性回归方程为△A=0.181 4C+0.107，相关系数γ=0.997 9，表观摩尔吸光系数为2.94×104L·mol-1·cm-1。测定富硒盐中含硒量为4.275mg/kg，加标回收率在93.3%～96.4%之间，并且RSD为1.2%，实验结果比较令人满意，可作为快速测定食品中的痕量硒的方法。

硒；催化光度法；表面活性剂

硒虽然是一种人体必须微量元素，目前公认的硒缺乏症会导致克山病，但硒摄入量过大会有中毒迹象，如脱发，指甲粗糙，恶心和疲劳。人体摄入的硒主要来自食物，多数学者认为食用天然食品补硒高效、低毒，是一种安全的补硒方法。由于硒在地壳中分布不均匀，许多国家包括我国部分区域处于缺硒或低硒地区，而过量摄入硒而导致中毒事件又屡屡发生，所以确定一种快速测定食品中痕量硒的方法非常必要。

目前测定硒的方法基本分为原子光谱法[1-2]，分子荧光分析法[3-4]，电化学法[5-6]等，这些方法仪器昂贵或者条件苛刻，干扰严重，不能快速的测定食品中硒的含量，而胶束增敏催化光度法能够快速的测定食品中的痕量硒，并且基体干扰低，实验条件温和，适合做为一种快速测定硒的方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

TU-1810型紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠（AR）：天津市科密欧化学试剂开发中心；十四烷基二甲基苄基氯化铵、溴代十六烷基吡啶：阿拉丁上海晶纯试剂有限公司；硒粉：天津市化学试剂三厂。实验使用所有试剂均为分析纯。

1.2 方法

于2支规格相同的50mL的比色管中，各依次准确加入2.0mL甲基橙（500μg/mL）溶液，10.0mL盐酸（0.1mol/L）溶液，2.0mL溴酸钾（0.1mol/L）溶液，分别在加入1.5mL表面活性剂（0.01%），在其中一支比色管中加入1.5mL硒标准溶液（10μg/m L），另一支作为试剂空白，均用水稀释到25mL刻度，摇匀，在50℃水浴温度下水浴20min后，用1 cm的石英比色皿，以蒸馏水为参比，在506 nm处分别测定溶液的吸光度，其中含硒标准溶液的吸光度为A，试剂空白的吸光度为A0，计算△A。

2 结果与讨论

2.1 波长选择

按上述方法，在50℃下反应20min，以蒸馏水为参比，在400 nm～700 nm之间扫描光谱，来选择合适的实验测定波长。波长的选择光谱扫描曲线见图1。

图1 波长的选择Fig.1 Wavelength selection

由图1可知：曲线1和曲线2在506 nm处为最大吸收，且分别为1.149和0.921；另外，在531 nm处都有吸收但不为最大吸收，主要因为指示剂自身对吸收峰的影响，所以不予考虑。通过对光谱扫描图可知反应体系在506 nm处有最大吸收峰，则可定506 nm为实验测定波长。

2.2 表面活性剂的选择

分别用十六烷基三甲基氯化铵（S1），十六烷基三甲基溴化铵（S2），十四烷基二甲基苄基氯化铵（S3），溴代十六烷基吡啶（S4），十二烷基苯磺酸钠（S5）做表面活性剂（不加表面活性剂为S0）。以蒸馏水为参比，在506 nm扫描各个吸光度，求得△A，绘制图2。

图2表面活性剂的影响Fig.2 Effect of surfactant

由图2通过最大吸收峰处△A可知，除十四烷基二甲基苄基氯化铵S3以外，加入其他表面活性剂有明显的增敏效果，且就十二烷基苯磺酸钠S5对反应增敏效果最大。所以选择十二烷基苯磺酸钠作为实验最佳表面活性剂。

2.3 酸的种类和酸的用量选择

2.3.1 酸的种类选择

本实验选择3种无机酸，作对照实验。硫酸反应过快不易控制实用价值不大；磷酸在反应时间内几乎不反应没有研究价值；盐酸有较好的吸光度差值，所以选择盐酸为实验酸性介质。

2.3.2 酸的用量选择

先固定甲基橙溶液（500μg/mL）2mL，硒标准溶液（10μg/mL）1.5mL，溴酸钾溶液（0.1mol/L）2.0mL，十二烷基苯磺酸钠（0.01%）1.5mL，水浴时间20min，温度50℃，改变不同用量的盐酸来选择合适的酸用量。以蒸馏水为参比，在506 nm处求得△A，绘制图3。

图3 盐酸用量的影响Fig.3 Effect of hydrochloric acid dosage

通过图3可知，酸的用量在10mL为最优条件。因为酸的用量过低会影响体系整体的灵敏度，使灵敏度过低；酸的用量过高会造成局部酸度过大导致反应速度过快，反应进程不易控制。用量在10mL时反应体系稳定，重现性好。所以，该实验选择10mL的盐酸（0.1mol/L）为最佳的酸用量。

2.4 甲基橙用量的选择

先固定盐酸溶液（0.1mol/L）10mL，硒标准溶液（10μg/mL）1.5mL，溴酸钾溶液（0.1mol/L）2.0mL，十二烷基苯磺酸钠（0.01%）1.5mL，水浴时间20min，温度50℃，通过改变不同用量的甲基橙来选择合适的甲基橙用量。以蒸馏水为参比，在506 nm处求得△A，绘制图4。

由图4可知，甲基橙用量2m L为最优条件。甲基橙为反应体系的显色剂，用量过大反应前后吸光度变化不大，硒的催化作用体现不明显，同时会导致出现怪峰；用量过低时，显色效果比较差，起始吸光度值较低，导致△A较小。在用量2mL时反应体系比较稳定，重现性好。所以，该实验选择2mL甲基橙（500μg/mL）为最佳的甲基橙用量。

图4 甲基橙用量的影响Fig.4 Effect of methyl orange dosage

2.5 反应时间的选择

先固定甲基橙溶液（500μg/m L）2m L，盐酸溶液（0.1mol/L）10mL，硒标准溶液（10μg/mL）1.5mL，溴酸钾溶液（0.1mol/L）2.0mL，十二烷基苯磺酸钠（0.01%）1.5mL，温度50℃，通过改变不同反应时间来选择合适的反应时间。以蒸馏水为参比，在506 nm处求得△A，绘制图5。

图5反应时间的影响Fig.5 Effect of time

由图5可知，20min为最佳的反应条件。由于反应体系为动力学催化反应，反应时间长短对反应的重现性影响比较大。反应时间过短会使反应没有达到最优，使反应灵敏度偏低；反应时间过长使反应至完全，甲基橙几乎完全褪色，失去研究意义。所以，该实验选择20min反应时间为最佳的反应时间。

2.6 反应温度的选择

先固定甲基橙溶液（500μg/mL）2mL，盐酸溶液（0.1mol/L）10m L，硒标准溶液（10μg/m L）1.5m L，溴酸钾溶液（0.1mol/L）2.0mL，十二烷基苯磺酸钠（0.01%）1.5mL，水浴加热20min，通过改变不同反应温度来选择合适的反应温度。以蒸馏水为参比，在506 nm处求得△A，绘制图6。

图6反应温度的影响Fig.6 Effect of reaction temperature

由图6可知，在反应温度为50℃时为最佳反应条件。因为该实验为硒的动力学催化反应，温度影响成为实验的最大影响因素。温度过低时，硒的催化作用在低温情况下很微小，反应几乎不进行；温度过高时，溴酸钾在酸性条件下催化作用过大，反应体系中甲基橙几乎褪色，体现不出硒的动力学催化作用。并且反应在50℃时，体系比较稳定，重现性比较好。

所以，该实验选择50℃反应温度为最佳反应温度。

2.7 标准曲线的绘制

通过条件选择，选出适宜条件为反应体系，先固定甲基橙溶液（500μg/mL）2mL，盐酸溶液（0.1mol/L）10mL，溴酸钾溶液（0.1mol/L）2.0mL，十二烷基苯磺酸钠（0.01%）1.5m L，水浴加热20min，温度50℃，通过改变不同的加硒量来测定ΔA，并绘制标准曲线如下图7。

图7标准工作曲线Fig.7 Working curve

由标准曲线可知，硒标液的添加量在0.2μg/mL～1.2μg/mL的范围内与△A呈良好的线性关系，其线性回归方程为△A=0.181 4C+0.107，相关系数γ=0.997 9，表征摩尔吸收系数ε=2.94×104L·mol-1·cm-1。

通过上述数据分析，加入表面活性剂不仅提高了反应体系的灵敏度，而且增加实验的重现性，充分证明了胶束增敏催化光度法可以用于微量硒的测定。

2.8 干扰离子测定

由于体系中存在Cl-，K+，SO42-，NO3-，所以这几种离子就不需做干扰试验。对硒的干扰测定中，实验可允许误差为±5.0%。该实验对11种离子进行硒干扰的测定，可知1 000倍的Na+、Ca2+、K+对实验结果没有干扰，500倍的PO43-、Al3+、Cr3+没有干扰，200倍的F-，I-，Pb2+，没有干扰，Cu2+，Fe3+有严重的干扰，可以通过添加F-离子来进行掩蔽。

3 样品分析

根据已确定条件对市场盐硒中硒含量进行测定，并通过样品测定和样品回收率的检测确定测定方法的准确度。

3.1 样品前处理

取样品食盐25 g加蒸馏水配成溶液，并加入少许NaF溶液，定容至100mL，作为样品溶液。

3.2 样品检测试验

甲基橙溶液（500μg/mL）2mL，盐酸溶液（0.1mol/L）10mL，溴酸钾溶液（0.1mol/L）2.0mL，十二烷基苯磺酸钠（0.01%）1.5m L，加入8m L样品溶液（作5组平行试验），用蒸馏水稀释到25mL刻度，摇匀，在50℃水浴温度下水浴20min，与空白试验对比求得△A，如表1所示。

表1 样品检测结果Table1 The results of samples determination

由于样品溶液含盐量为0.25 g/mL，所以取8mL样品溶液中含2 g食盐，又由硒的平均含量为8.55μg，则样品液含硒浓度为1.07μg/mL，富硒盐中含硒量为4.275mg/kg。加标回收结果如下表2所示。

表2回收试验结果Table2 The results of samples recovery

由表2可知，加标回收率都在93.3%～96.4%之间，并且RSD为1.2%，加标回收实验结果比较令人满意，充分证明胶束增敏催化分光度法是可以适用于微量硒含量的测定。

4 结论

本研究利用硒催化溴酸钾氧化甲基橙褪色的原理建立了一种测定硒的方法，测得在波长λmax为506nm，硒浓度在0.2μg/mL～1.2μg/mL范围内与△A呈良好的线性关系，测定的线性回归方程为△A=0.181 4C+ 0.107，相关系数γ=0.997 9，表观摩尔吸光系数为2.94× 104L·mol-1·cm-1。并对市场富硒盐样品进行检测，其含硒量为4.265mg/kg，符合贫硒地区人们的正常摄入要求。

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Micellar Sensitized Catalytic Spectrophotometric Determination of Trace Selenium in Food

BAI Jing1，CUI Li-wei2
（1.Henan Vocational College of Chemical Technology，Zhengzhou 450001，Henan，China；2.Henan University of Animal Husbandry and Economy，Zhengzhou 450046，Henan，China）

In this thesis，a method of determination selenium based on the color fading of methyl orange with potassium bromate was catalyzed by cupricion.With the detection wavelengthλwas 506 nm，linear relationship between the magnitude of decrease in absorbance△A and mass concentration of selenium was obtained in the range of0.2μg/mL-1.2μg/mL.The linear regression equation△A=0.181 4C+0.107，correlation coefficientγ= 0.997 9 and the apparent molar absorptivity of 2.94×104L·mol-1·cm-1.Values of recovery found by standard addition method were in the range from 93.3%to96.4%，with values of RSD（n=5）was1.2%.

selenium；catalytic spectrophotometry；surface active agent

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.01.026

2013-10-23

白静（1984—），女（蒙古），助教，硕士，研究方向：粮油食品分析。