吖啶黄阻抑动力学荧光光度法测定痕量钴（II）

刘　斌，常　薇，杜燕萍，米文志（西安工程大学 环境与化学工程学院，陕西 西安 710048）

吖啶黄阻抑动力学荧光光度法测定痕量钴（II）

刘斌，常薇，杜燕萍，米文志
（西安工程大学 环境与化学工程学院，陕西 西安 710048）

在H2SO4介质中，KBrO3能氧化吖啶黄使其荧光猝灭，而钴（II）能明显地阻抑这一反应，其阻抑程度与钴（II）的浓度有关，据此建立了阻抑动力学荧光光度法测定痕量钴（II）的新方法。考察了各种试验条件对灵敏度的影响，优化了最佳试验条件：H2SO41.9mL，KBrO31.5mL，吖啶黄2.0mL，反应温度50℃，反应时间7min。此方法的线性范围为5.6～20μg·L-1，检出限为1.1×10-8g·L-1。对面粉和茶叶中钴的测定，结果令人满意。

阻抑动力学荧光法；钴；吖啶黄

钴是一种人体健康必不可少的微量元素，具有非常重要的生理作用，人体长期缺钴或体内钴的贮存过多都将直接影响身体健康。近年来，痕量钴的测定方法进展很快，包括分光光度法[1]，催化光度法[2]、催化荧光法[3]、等离子体原子发射光谱法[4]、原子吸收光谱法[5]，高效液相色谱法[6]、共振散射法[7]、电化学法[8]等，动力学荧光光度法操作简便，灵敏度高，检出限低，且能达到样品中要求的微量元素灵敏度，是测定钴的一种重要的分析方法。本文在酸性条件下，基于钴（II）对溴酸钾氧化吖啶黄的强阻抑作用，建立了测定痕量钴（II）的阻抑动力学荧光分析新方法。

1　实验部分

1.1仪器及试剂

RF-5301PC荧光光度计（日本岛律公司）；AL-204型电子分析天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；科伟电热恒温水箱（北京科伟永兴仪器有限公司）。

10μg·mL-1钴（II）标准储备液，使用时用水稀释至0.1μg·mL-1作为工作液；5×10-6mol·L-1吖啶黄溶液；H2SO40.2mol·L-1；5×10-2mol·L-1KBrO3。所有试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。

1.2试验方法

取两支25mL具塞比色管，分别加入2.0mL吖啶黄溶液，1.9mL硫酸溶液，1.5mL溴酸钾溶液，其中一支加入一定量钴标准溶液，另一支不加，用超纯水稀释至刻度，摇匀。同时置于50℃水浴中加热7min，迅速取出，流水冷却至室温。然后在λex/λem=260/522下测定阻抑和非阻抑体系荧光强度F和F0，并计算荧光值ΔF（ΔF=F-F0）。

2　结果与讨论

2.1荧光光谱

1.吖啶黄+硫酸2.吖啶黄+硫酸+溴酸钾3.吖啶黄+硫酸+溴酸钾+钴（II）4.吖啶黄+硫酸+钴（II）图1　荧光光谱Fig.1　Fluorescence spectra

由图1可以看出，在H2SO4介质中，在最大波长522nm处吖啶黄有强荧光，加入KBrO3后荧光强度迅速减弱，说明吖啶黄被溴酸钾氧化后荧光强度减弱，但当体系中存在痕量钴（II）时，荧光强度再度显著增强,且只加入Co2+对吖啶黄荧光强度没有影响。这表明钴（II）对反应体系具有显著阻抑作用。

2.2反应介质的选择

分别考察了不同浓度的HCl、H2SO4和不同pH值的乙酸-乙酸钠缓冲溶液对反应体系的影响，结果表明，在0.2mol·L-1H2SO4介质中，ΔF最大且较稳定，有较高的灵敏度，而在其他反应介质中灵敏度较低，故0.2mol·L-1H2SO4溶液作为反应介质。考察了硫酸用量对ΔF值的影响，发现硫酸用量为1.9mL时ΔF值最大，而且比较稳定。故选择硫酸的用量为1.9mL。

2.3KBrO3用量的影响

固定其他条件不变，考察了KBrO3用量对测定的影响。试验表明，当溴酸钾用量在1.3～1.7mL时，ΔF随着溴酸钾的量的增大先增大后减小，当溴酸钾的用量为1.5mL时，ΔF达到最大。故本反应体系选择溴酸钾溶液的最佳用量为1.5mL。

2.4吖啶黄用量的影响

在上述选定的实验条件下，固定其他实验条件不变，考察了吖啶黄用量对ΔF值的影响，结果发现，吖啶黄用量在1.8～2.2mL时，ΔF值先增大后降低，在2.0mL时达到最大，而且比较稳定，故本反应

体系选择吖啶黄溶液的用量为2.0mL。

2.5反应温度

在上述选定的实验条件下，通过改变反应温度，考察了其对ΔF值的影响。结果发现，在30～60℃之间时，随着反应温度的升高，ΔF随着温度的量的增大先增大后减小，温度达50℃时，ΔF达到最大，本试验选用温度条件为50℃。

2.6反应时间

在50℃水浴中，固定其他实验条件不变，测定了不同加热时间下的ΔF值，结果发现，加热时间在3～9min时，ΔF值先增大后降低，在7min时达到最大，而且比较稳定，故本反应体系选择最佳反应时间为7min。

2.7工作曲线，线性范围、检出限在最佳实验条件下，分别移取不同浓度钴（II）标准溶液于25mL具塞比色管中，按照测试方法测定阻抑体系和非阻抑体系的荧光强度，计算ΔF值。以ΔF值对钴浓度作图，绘制标准曲线。结果表明，钴（II）的质量浓度在5.6～20μg·mL-1范围内与ΔF呈良好的线性关系,回归方程ΔA=2.5618 CCo2+（μg·L-1）-9.7891，相关系数r=0.9988。按实验方法，对浓度为8.0×10-6g·L-1的Co2+标准溶液进行11次平行测定，得标准偏差S=9.2×10-3，根据工作曲线斜率，用3倍法求得该方法的检出限为1.1×10-8g·L-1。

2.8干扰试验

按试验方法，根据实验结果，对8.0μg·L-1钴（II）进行干扰试验，结果表明，相对误差控制在± 5%以内，共存离子允许量为（倍数）：Na+、K+、NH+4、NO-3、SO24-（1000），Ca2+、Mg2+（300），Zn2+、Ni2+、Mn2+（200），Cr3+、Sn2+、Pb2+（50），Ce4+、Cu2+（30）不干扰测定。

2.9样品分析

分别准确称取面粉及烘干粉末状的茶叶各0.5g于50mL烧杯中，加入10mL浓HNO3于电热板上消化至溶液后，再加2mL H2O2溶液蒸干，冷却，用少量0.1mol·L-1HCl溶液浸取，转入50mL容量瓶中定容。取处理后的试液2.0mL，按照1.3所示的试验方法测定样品中钴的含量，同时进行加标回收试验。测定结果和加标回收率见表1。

表1　样品中钴的测定结果（n=6）Tab.1　Determination results of acriflavin in samples

3　结论

在H2SO4介质中，KBrO3能氧化吖啶黄使其荧光猝灭，而钴（II）能明显地阻抑这一反应，其阻抑程度与钴（II）的浓度有关，据此建立了阻抑动力学荧光光度法测定痕量钴（II）的新方法。线性范围为5.6～20μg·mL-1，检出限为1.1×10-8g·L-1。对茶叶和面粉中钴的测定，结果令人满意。

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Inhibitory kinetic fluorimetric determination of trace cobalt（II）with acriflavin*

LIU Bin，CHANG Wei，DU Yan-ping，MI Wen-zhi（School of Environmental and Chemical Engineering，Xi′an Polytechnic University，Xi′an 710048，China）

The fluorescence of acriflavin would be quenched after oxidized by potassium bromate in sulfuric acid medium.This reaction could be inhibited greatly by cobalt（II）and the inhibition degree is correlated with concentration of cobalt（II）.A new method of determination of cobalt（II）by inhibitory kinetic fluorimetric spectrophotometry was established according to the above principle.Effects of testing conditions on sensitivity were discussed and optimum conditions were determined as follows：sulfuric acid 1.9 mL，potassium bromate 1.5mL，acriflavin 2.0mL，reacting at 50℃for 7min.The linear range of this method was 5.6～20μg·L-1and the detection limit was 1.1×10-8g·L-1.This method can be used for the determination of cobalt（II）in flour and tea with satisfactory results.

Inhibitory kinetic fluorimetric spectrophotometry；cobalt（II）；acriflavin

O657.3

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20160830

2016-04-05

陕西省教育厅科研计划项目（14JK1315）；西安工程大学博士基金（BS1334）

刘斌（1979-），男，博士，讲师，主要从事纳米材料与分子光谱分析的研究工作。