5'-硝基水楊基熒光酮-溴化十六烷基三甲胺-檸檬酸光度法測定鋅

2014-04-01 01:03:52湯家華王玉文張家庭朱本月胡謝君陳高昂

應用化工 2014年12期

湯家華，王玉文，張家庭，朱本月，胡謝君，陳高昂

(巢湖學院化學化工與生命科學學院，安徽巢湖 238008)

鋅是生命體中必需的微量元素之一，對人體免疫、消化循環、神經、生殖、運動等功能起著重要作用，其攝入量不足或過量均會使人體機能受到損害。現在市場上補鋅的藥品很多，常見的有葡萄糖酸鋅、甘草鋅、醋酸鋅、檸檬酸鋅、氨基酸鋅、乳酸鋅等，準確測定其含量就顯得極為重要。目前測定鋅的方法主要有原子吸收光譜法［1-3］、熒光光譜法［4］、電感耦合等離子體發射光譜法［5］和光度法［6-10］。前三種方法所用儀器價格較高，在工業中不易普及，光度法因儀器價廉，操作簡便，準確度高而深受分析工作者的青睞。5'-硝基水楊基熒光酮是一種較新的顯色劑，已用于鉬［11］、鈦［12］、銅［13］等的光度分析。本文在文獻［14］的基礎上，在Zn(Ⅱ)-5'-NSAF 體系中引入第二配位體檸檬酸，形成鋅-5'-NSAF-檸檬酸-CTMAB四元混配膠束配合物。配合物的最大吸收波長為570 nm，表觀摩爾吸光系數為 1.2 ×105L/(mol·cm)，比文獻［14］的靈敏度有較大提高［9.0 ×104L/(mol·cm)］，鋅含量在0 ～0.5 μg/mL范圍內符合比爾定律。該法不需分離可直接測定葡萄糖酸鋅片中鋅含量，結果令人滿意。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

硫酸鋅、四硼酸鈉、氫氧化鈉、檸檬酸、CTMAB、5'-NSAF、無水乙醇均為分析純;水為二次蒸餾水。

TU-1901 型雙光束可見-紫外分光光度計;722型可見分光光度計;PHS-25 酸度計;電子天平。

1.2 溶液配制

1.2.1 鋅標準儲備液(100 μg/mL) 準確稱取0.439 9 g 溶于適量蒸餾水并定容至1 000 mL 容量瓶中，搖勻。臨用時稀釋到2 μg/mL 標準工作溶液。

1.2.2 5'-NSAF 溶液(0.4 g/L) 準確稱取5'-NSAF 0.100 0 g 于燒杯中，加入適量95%乙醇，再加5 mL(5 mol/L)H2SO4使其溶解，移入250 mL 的容量瓶中，用95%乙醇定容，搖勻后備用。

1.2.3 硼砂-NaOH 緩沖液(pH 為9.5) 在PHS-25 型酸度計上，用0.05 mol/L 的硼砂溶液和0.1 mol/L的NaOH 溶液調節溶液的pH 值為9.5。

1.2.4 檸檬酸溶液 1 g/L 水溶液。

1.2.5 CTMAB 溶液 1.0 ×10－3mol/L 水溶液。

1.3 實驗方法

在10 mL 容量瓶中，依次加入不大于5 μg 鋅標準工作溶液，pH =9.5 的緩沖溶液4.0 mL，1.0 ×10－3mol/L CTMAB 溶液1.0 mL，1 g/L 檸檬酸溶液1.0 mL，0.4 g/L 5’-NSAF 溶液0.4 mL，用水稀釋至刻度，搖勻。用1 cm 比色皿，以試劑空白為參比，在波長570 nm 處測其吸光度。

2 結果與討論

2.1 吸收曲線

取一定量的鋅標準工作溶液，按照實驗方法配制溶液，用分光光度計在470 ～600 nm 波長范圍內對配合物進行掃描，繪制吸收光譜曲線，見圖1。

圖1 吸收曲線Fig.1 Absorption spectra

由圖1 可知，配合物的最大吸收峰在570 nm處，為了得到高的靈敏度，選定570 nm 為測定波長。

2.2 體系酸度及試劑用量的影響

實驗表明，在pH 8.5 ～10.0 范圍內，吸光度達到最大且恒定，實驗選用pH 為9.5 的硼砂-NaOH緩沖液，其用量為4.0 mL。

2.3 顯色劑的用量

改變顯色劑5'-NSAF 的用量從0.3 ～0.7 mL，分別測其吸光度，結果見圖2。5'-NSAF 用量為0.3～0.5 mL 時，吸光度最大且基本不變，故確定顯色劑為0.4 mL。

圖2 顯色劑的體積對吸光度的影響Fig.2 The influence of the volume of chromogenic agent on spectrophotometry

2.4 檸檬酸的用量

當檸檬酸用量0.75 ～1.25 mL 時，吸光度最大且基本不變。本實驗選擇檸檬酸的用量為1.0 mL。

2.5 表面活性劑的選擇及用量

實驗了CTMAB、SDS、Tween-80 對顯色反應的影響，CTMAB 增敏效果非常明顯。圖3 表明，CTMAB 的用量在1.0 ～1.25 mL 內，配合物吸光度值最大且恒定，本文選用1.0 mL。

圖3 CTMAB 的體積對吸光度的影響Fig.3 The influence of the volume of CTMAB on spectrophotometry

2.6 顯色時間和配合物的穩定性

在室溫下，按實驗方法顯色后，在不同時間內進行吸光度的測定。5'-硝基水楊基熒光酮溶液和鋅立刻顯色，且吸光度至少在60 min 內基本穩定。

2.7 繪制標準工作曲線

分別取0.00，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50 mL鋅標準工作液，按實驗方法配制并測繪標準曲線(見圖4)，其線性方程A = 1.878 9C(μg/mL)+0.008，相關系數為r =0.999 8，線性范圍為0 ～0.5 μg /mL，ε=1.2 ×105L/(mol·cm)。

圖4 鋅的標準曲線Fig.4 Standard curve of zinc

2.8 共存離子的影響

測定2 μg 鋅，當吸光度的相對誤差在±5%范圍內時，共存離子的允許量(以μg 計)分別為:Na+(2 000)，K+(4 000)，Mg2+(50)，PO43－(1 000)，Na2C2O4(10)，C6H8O6(2 000)、Al3+(0.3)、Fe3+(0.4)。

2.9 樣品分析

2.9.1 樣品預處理方法取10 片葡萄糖酸鋅片，準確稱量，用研缽研成粉末。準確稱取1/10 粉末于瓷坩堝中，加幾滴0.2 mol/L 鹽酸潤濕，置電爐上炭化30 min，然后置于550 ℃馬弗爐中灰化5 h。取出冷卻，用1 mL 的鹽酸(1 + 1)溶解殘渣，轉移至250 mL的容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。

2.9.2 樣品的處理取0.5 mL 上述試液，按實驗方法顯色后，以試劑空白為參比，測定吸光度，從標準工作曲線求得鋅的含量，并進行加標回收實驗，結果見表1。