吐溫-80存在下用偶氮胂-Ⅲ分光光度法測定鈣

李曉東

(1.吉林建筑大學 松遼流域水環境教育部重點實驗室，吉林 長春 130118；2.吉林建筑大學 基礎科學部，吉林 長春 130118)

吐溫-80存在下用偶氮胂-Ⅲ分光光度法測定鈣

李曉東1,2

(1.吉林建筑大學 松遼流域水環境教育部重點實驗室，吉林 長春 130118；2.吉林建筑大學 基礎科學部，吉林 長春 130118)

研究了吐溫-80存在下偶氮胂-Ⅲ(ASA-Ⅲ)與Ca2+的顯色反應。在pH=9.3的堿性介質中，Ca2+與ASA-Ⅲ形成n(Ca2+)：n(ASA-Ⅲ)=1∶2的藍色配合物。該配合物最大吸收波長位于652 nm處，Ca2+質量濃度在0.1～1.2 μg/mL范圍內遵守比爾定律，方法表觀摩爾吸光系數ε652 nm=3.17×104L/(mol·cm)，檢出限為25 ng/mL，40種共存離子的存在對測定無影響。方法用于土豆、面粉、大米、豆粉等食物樣品中鈣的測定，簡便、快速，測定結果與原子吸收光譜法測定結果基本吻合，較為滿意。

分光光度法;偶氮胂-Ⅲ;吐溫-80;食物；Ca2+；測定

鈣的測定方法有原子吸收光譜法[1-3]、電感耦合等離子體-原子發射光譜法[4]、離子色譜法[5-6]、熒光光度法[7]，但這些方法儀器價格昂貴，操作復雜。極譜法[8-9]等也可用于鈣的測定，但基于汞蒸汽有毒和汞電極在較正電位下易被氧化等原因,使用的越來越少。分光光度法具有操作簡便、實用等優點，可用于測定鈣[10-12]，但測定靈敏度及選擇性存在一些問題，測定結果不很理想。

偶氮胂-Ⅲ為不對稱變色酸雙偶氮衍生物，全稱為2，7-二(2-胂酸苯偶氮)-1，8-二羥基-3，6-萘二磺酸，呈酸性，可用于測定稀土元素[13]。有吐溫-80存在條件下，在pH=9.3的NH3-NH4Cl堿性緩沖介質中，Ca2+與ASA-Ⅲ發生顯色反應，可用于測定Ca2+。吐溫-80對該體系具有增敏作用。試驗研究了在有吐溫-80存在條件下，ASA-Ⅲ與Ca2+的顯色反應并用以測定幾種物質中的鈣。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

722型分光光度計，上海棱光技術有限公司提供。

Ca2+標準溶液：9 μg/mL，準確稱取0.249 7 g碳酸鈣(光譜純，北京化工廠)于燒杯中，加入30 mL水，小心加入1 mL濃鹽酸,攪拌溶解后轉移至100 mL容量瓶中搖勻，得1.000 mg/mL Ca2+儲備液。使用時逐級稀釋至3 μg/mL工作液。

偶氮胂-Ⅲ溶液(ASA-Ⅲ，上海長科試劑研究所)：1.0 g/L水溶液。

NH3(北京化工廠)-NH4Cl(北京化工廠)緩沖溶液：pH=9.3。

吐溫-80溶液：1%，天津市華東試劑廠。

除特殊說明外，試驗所用其他試劑均為分析純，水為蒸餾水。

1.2 試驗方法

準確移取Ca2+標準溶液1 mL置于10 mL容量瓶中，依次加入pH=9.3的緩沖溶液1 mL，1.0 g/L ASA-Ⅲ顯色溶液1.0 mL，1%吐溫-80溶液2 mL，用水稀釋至刻度，搖勻；放置30 min后，用1 cm比色皿、以相應試劑空白為參比，于波長652 nm處測定吸光度。

2 試驗結果與討論

2.1 吸收光譜

按試驗方法繪制顯色體系吸收曲線，結果如圖1所示。Ca2+與ASA-Ⅲ形成配合物，最大吸收波長位于652 nm(曲線a)處。加入吐溫-80后(曲線b)，配合物最大吸收波長仍位于652 nm處，但靈敏度提高。配合物最大吸收波長未發生移動，說明吐溫-80加入后未生成新的配合物，吐溫-80對所形成的配合物僅起增溶與增敏作用。二者試劑空白最大吸收波長均位于580 nm處(曲線c，d)。

a—Ca2+-(ASA-Ⅲ)(試劑空白); b—Ca2+-(ASA-Ⅲ)-(Tween-80)(試劑空白); c—ASA-Ⅲ(水空白);d—(ASA-Ⅲ)-(Tween-80)(水空白)。 [Ca2+]=22.5 mmol/L;[ASA-Ⅲ]=12.9 mmol/L; [Tween-80]=1 mmol/L；pH=9.3。

2.2 試驗條件優化

在8.0～11.0范圍內，pH對顯色反應的影響試驗結果表明，pH在8.8 ～9.8范圍內，吸光度較大且穩定。

pH=9.3的NH3-NH4Cl緩沖溶液用量在0.5～2.0 mL范圍內，吸光度最大且恒定，試驗確定其適宜用量為1.0 mL。

顯色劑ASA-Ⅲ用量在0.8～1.1 mL范圍內，吸光度較大且穩定，試驗確定其適宜用量為1.0 mL。

表面活性劑的影響試驗結果表明：體系中加入吐溫-80，體系靈敏度增大；1%吐溫-80加入量為1.5～2.5 mL時，體系靈敏度可提高21%。試驗確定吐溫-80適宜加入量為2.0 mL。陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉及陽離子表面活性劑溴化十六烷基三甲基銨無增敏效果。

2.3 配合物組成比及穩定性

pH=9.3的NH3-NH4Cl緩沖介質中，Ca2+與ASA-Ⅲ形成藍色配合物。采用摩爾比法和等摩爾連續變化法測得配合物組成比為n(Ca2+)∶n(ASA-Ⅲ) =1∶2。配合物在各種試劑加入后，30 min內吸光度穩定；3.5 h內，吸光度變化不超過5%。

2.4 方法選擇性

2.5 線性范圍、靈敏度及檢出限

試驗結果表明：Ca2+質量濃度在0.1～1.2 μg/mL范圍內與吸光度呈線性關系，遵守比爾定律，測定鈣的工作曲線線性回歸方程為

A=0.777ρ(Ca2+)+0.009 8，
相關系數r=0.999 1；

在652 nm處，表觀摩爾吸光系數ε652 nm=3.17×104L/(mol·cm)。

根據3S/K(S為11次平行空白試驗相對偏差，K為標準曲線斜率)[14]得方法檢出限為25 ng/mL。對0.8 μg/mL Ca2+溶液進行11次測定，方法相對標準偏差為0.43%，說明本法具有良好的精密度。

2.6 實際樣品測定

土豆：將樣品洗凈切條，稱取1 g置于電爐上加熱炭化，然后于500 ℃馬弗爐中灰化8 h，取出冷卻至室溫，加數滴水使之潤濕，沿皿壁加4 mol/L鹽酸和硝酸各2 mL，溶解殘留物，加熱蒸至近干，以水定容至100 mL。準確移取2.00 mL溶液，按試驗方法測定Ca2+。

面粉、大米：稱取1 g樣品置于電爐上加熱炭化，然后于500 ℃馬弗爐中灰化8 h，取出冷卻至室溫，加數滴水使之潤濕，沿皿壁加4 mol/L鹽酸和硝酸各3 mL，溶解殘留物，加熱蒸至近干，以水定容至100 mL。準確移取1.00 mL溶液，按試驗方法測定Ca2+。

豆粉：稱取0.2 g樣品置于電爐上加熱炭化，然后于500 ℃馬弗爐中灰化8 h，取出冷卻至室溫，加數滴水使之潤濕，沿皿壁加2 mol/L鹽酸和硝酸各1 mL，溶解殘留物，加熱蒸至近干，以水定容至100 mL。準確移取1.00 mL溶液，按試驗方法測定Ca2+。

測定結果見表1。可以看出，方法對實際樣品13次測定結果的相對標準偏差在1.96%～2.50%之間，加標回收率在99.4%～101.8%之間，測定結果與原子吸收光譜法測定結果相符合，較為滿意。

表1 實際樣品測定結果(n=13)

3 結論

試驗結果表明：所提出的方法可用于測定土豆、面粉、大米、豆粉等實際樣品中的鈣，方法表觀摩爾吸光系數ε652 nm=3.17×104L/(mol·cm)，鈣質量濃度在0.1～1.2 μg/mL范圍內遵守比爾定律，方法檢出限為25 ng/mL，測定結果較為滿意，而且方法操作方便，測定快速。適量吐溫-80對測定體系有增敏作用。

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SpectrophotometricDeterminationofCalciuminthePresenceofTween-80

LI Xiaodong1,2

(1.KeyLaboratoryofSongliaoAquaticEnvironment,MinistryofEducation，JilinJianzhuUniversity,Changchun130118,China； 2.DepartmentofBasicScience,JilinJianzhuUniversity,Changchun130118,China)

The color reaction of arsenazo-Ⅲ(ASA-Ⅲ) with Ca2+in the presence of tween-80 was studied.In basic medium of pH=9.3,Ca2+and ASA-Ⅲ forms blue complex with a composition ratio ofn(Ca2+)∶n(ASA-Ⅲ)=1∶2.The maximum absorption wavelength of the complex locates at 652 nm.Beer’s law is followed in the range of 0.1～1.2 μg/mL of calcium，and the apparent molar absorptivity of the method ε652nmis 3.17×104L/(mol·cm).The detection limit is 25 ng/mL.The 40 kinds of coexisting substances do not affect the determined of calcium.The method is applied to determine calcium in potato,wheat flour,rice and soybean powder samples，the results are good and agree with those of atomic absorption spectrometry.

spectrophotometry;arsenazo-Ⅲ;tween-80;food；calcium;determination

O657.3

A

1009-2617(2017)06-0525-04

10.13355/j.cnki.sfyj.2017.06.018

2017-04-26

李曉東(1980-),男，河南焦作人，博士，講師,主要研究方向為食品分析。E-mail：rcnrcn@163.com。