羥基蛋氨酸銅中銅含量的測定

西南科技大學材料科學與工程學院 吳治先 李春春 鐘國清＊

新型飼料添加劑羥基蛋氨酸銅是由羥基蛋氨酸（或稱為蛋氨酸羥基類似物，化學名為2-羥基-4-甲硫基-丁酸）與微量元素銅的無機鹽在適當條件下反應而形成的螯合物，具有良好的化學穩定性，與維生素、抗生素等無配伍禁忌，生物吸收利用率高，在飼料工業中有廣闊的應用前景（鄧伏清等，2012；孫秋娟等，2011）。銅鹽中銅的經典測定方法是間接碘量法，但碘要與羥基蛋氨酸銅中的甲硫基發生反應，不能用碘量法直接測定其含量 （蔣云霞等，2009）。本文采用EDTA配位滴定法，分別用常見的PAN、二甲酚橙、紫脲酸銨三種配位滴定指示劑對羥基蛋氨酸銅中銅的含量進行了測定（王瑞斌，2006；吳巖青和郭潤秀，1998）。

1 材料與方法

1.1 樣品與試劑 0.01 mol/L EDTA標準溶液；PAN（0.1%乙醇溶液）；紫脲酸銨（1 g紫脲酸銨+100 g的氯化鈉固體混合物）；二甲酚橙（0.2%水溶液）；pH 10 NH3-NH4Cl緩沖溶液；pH 8 NH3-NH4Cl緩沖溶液；pH 5.4六亞甲基四胺緩沖溶液；1 mol/L 硫酸溶液；氨水溶液（V∶V=1∶1）。各試劑均為分析純。

樣品1：乙酸銅和羥基蛋氨酸反應合成產物；樣品2：乙酸銅、羥基蛋氨酸和氫氧化鈉反應合成產物；樣品3：氯化銅、羥基蛋氨酸和氫氧化鈉用固相反應法合成產物；樣品4：硫酸銅、羥基蛋氨酸和氫氧化鈉反應合成產物。

1.2 實驗步驟

1.2.1 以PAN為指示劑 稱取0.05 g左右樣品（精確至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待樣品溶解后，加50 mL蒸餾水，用氨水溶液（V∶V=1∶1）調 pH 為 10 左右，然后加入 15 mL pH 10 NH3-NH4Cl緩沖溶液和2～3滴PAN指示劑，用0.01 mol/L的EDTA標準溶液滴定至溶液由紫紅色突變為黃綠色，即為滴定終點，記錄所消耗的EDTA標準溶液的體積。

1.2.2 以二甲酚橙為指示劑 稱取0.05 g左右樣品（精確至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待樣品溶解后，加50 mL蒸餾水，再加入15 mL pH 5.4六亞甲基四胺緩沖溶液和2～3滴二甲酚橙指示劑，用0.01 mol/L的EDTA標準溶液滴定至溶液由紅紫色突變黃綠色，即為滴定終點，記錄所消耗的EDTA標準溶液的體積。

1.2.3 以紫脲酸銨為指示劑 稱取0.05 g左右樣品（精確至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待樣品溶解后，加50 mL蒸餾水，用氨水溶液（V∶V=1∶1）調 pH 為 7 ～ 8，然后加入 15 mL pH 8 NH3-NH4Cl緩沖溶液和適量紫脲酸銨指示劑，此時溶液呈黃綠色，用0.01 mol/L的EDTA標準溶液滴定至紫色即為終點，記錄所消耗的EDTA標準溶液的體積。

1.3 結果計算

羥基蛋氨酸銅試樣中銅的質量分數按下式計算：

W（Cu）/%=C（EDTA）·V（EDTA）×53.55/1000×100/m；

式中，W（Cu）為銅的質量分數，%；C（EDTA）為 EDTA 標準溶液的濃度，mol/L；V（EDTA）為滴定消耗EDTA標準溶液的體積，mL；63.55為銅的摩爾質量，g/mol；m為羥基蛋氨酸銅試樣的質量，g。

2 結果與討論

2.1 樣品用量的確定 考慮到既能減少滴定管讀數帶來的系統誤差，又能節約EDTA標準溶液及其他試劑和減少所合成的羥基蛋氨酸銅樣品的消耗量，通過計算，本實驗選擇樣品用量為0.05 g左右，使滴定消耗EDTA標準溶液體積控制在10～20 mL。在保證測定準確度的前提下，試劑及樣品用量的減少，不僅能降低測試費用，也會減少環境污染。

2.2 硫酸溶液用量的影響 由于樣品羥基蛋氨酸銅在水中的溶解度較小，本實驗采用1 mol/L硫酸對樣品進行溶解。實驗發現，當硫酸用量低于1 mL時，樣品不易溶解完全；高于2 mL時，調節溶液酸度時會增加氨水的用量。因此，硫酸用量必須兼顧溶解樣品和維持溶液的pH兩個方面，本實驗選擇硫酸用量為1.5 mL。

2.3 指示劑種類及用量的影響 由表1可知，當指示劑的用量少時，終點顏色不明顯，難以判斷；而指示劑用量過多時，滴定起點與終點顏色均太深，難以準確判斷滴定終點，造成誤差較大。只有當指示劑適量時，終點顏色易觀察且變色敏銳。用PAN作指示劑時，Cu-PAN為紫紅色，pH為10時，游離的指示劑為黃色，而Cu-EDTA配合物呈藍色，因此滴定終點為二者的混合色即黃綠色。而用二甲酚橙作指示劑，pH為5～6時，游離的指示劑為黃色，滴定終點也為Cu-EDTA配合物和指示劑二者的混合色即黃綠色。

表1 指示劑顏色、用量及變色敏銳性

2.4 方法的準確度與精密度 為了評價EDTA配位滴定法測定銅含量的準確度和精密度，對銅的質量分數為25.45%分析純CuSO4·5H2O含量進行了測定分析，結果見表2。

表2 分析純CuSO4·5H2O滴定結果 %

由表2可知，測定結果的標準偏差均小于0.2%，相對標準偏差均小于0.5%，說明這三種指示劑的EDTA配位滴定法均具有很好的精密度。同時測定結果的相對誤差均小于0.5%，說明方法也具有很高的準確度。

2.5 EDTA配位滴定法測定羥基蛋氨酸銅中銅的含量 分別以PAN、二甲酚橙、紫脲酸銨為指示劑，用EDTA配位滴定法測定羥基蛋氨酸銅樣品中銅的含量，結果見表3。

表3 羥基蛋氨酸銅中銅含量的測定結果%

由表3可知，三種指示劑對羥基蛋氨酸銅樣品中銅含量測定結果的標準偏差和相對標準偏差均較小，表明三種EDTA滴定方法均有良好的精密度。其中，以紫脲酸銨作為指示劑標準偏差均小于0.2%，相對標準偏差小于0.5%，且在實驗過程中其變色靈敏度高，終點容易判斷。因此，以紫脲酸銨作為指示劑最好。

3 結論

本實驗結果表明，用EDTA配位滴定法測定羥基蛋氨酸銅中銅的含量，操作過程簡單、方便，分析結果的重現性好、準確度高，測定快速，滴定終點變色易觀察，且用紫脲酸銨作為指示劑效果最好。本法在對不同工藝所合成的羥基蛋氨酸銅測試中，取得了很好的效果，可為同類產品生產企業質量檢驗提供參考。

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[3]孫秋娟，咼于明，張天國，等.羥基蛋氨酸螯合銅/錳/鋅對產蛋雞蛋殼品質、酶活及微量元素沉積的影響[J].中國農業大學學報，2011，16（4）：127～ 133.

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