羟基蛋氨酸铜中铜含量的测定

西南科技大学材料科学与工程学院 吴治先 李春春 钟国清＊

新型饲料添加剂羟基蛋氨酸铜是由羟基蛋氨酸（或称为蛋氨酸羟基类似物，化学名为2-羟基-4-甲硫基-丁酸）与微量元素铜的无机盐在适当条件下反应而形成的螯合物，具有良好的化学稳定性，与维生素、抗生素等无配伍禁忌，生物吸收利用率高，在饲料工业中有广阔的应用前景（邓伏清等，2012；孙秋娟等，2011）。铜盐中铜的经典测定方法是间接碘量法，但碘要与羟基蛋氨酸铜中的甲硫基发生反应，不能用碘量法直接测定其含量 （蒋云霞等，2009）。本文采用EDTA配位滴定法，分别用常见的PAN、二甲酚橙、紫脲酸铵三种配位滴定指示剂对羟基蛋氨酸铜中铜的含量进行了测定（王瑞斌，2006；吴岩青和郭润秀，1998）。

1 材料与方法

1.1 样品与试剂 0.01 mol/L EDTA标准溶液；PAN（0.1%乙醇溶液）；紫脲酸铵（1 g紫脲酸铵+100 g的氯化钠固体混合物）；二甲酚橙（0.2%水溶液）；pH 10 NH3-NH4Cl缓冲溶液；pH 8 NH3-NH4Cl缓冲溶液；pH 5.4六亚甲基四胺缓冲溶液；1 mol/L 硫酸溶液；氨水溶液（V∶V=1∶1）。各试剂均为分析纯。

样品1：乙酸铜和羟基蛋氨酸反应合成产物；样品2：乙酸铜、羟基蛋氨酸和氢氧化钠反应合成产物；样品3：氯化铜、羟基蛋氨酸和氢氧化钠用固相反应法合成产物；样品4：硫酸铜、羟基蛋氨酸和氢氧化钠反应合成产物。

1.2 实验步骤

1.2.1 以PAN为指示剂 称取0.05 g左右样品（精确至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待样品溶解后，加50 mL蒸馏水，用氨水溶液（V∶V=1∶1）调 pH 为 10 左右，然后加入 15 mL pH 10 NH3-NH4Cl缓冲溶液和2～3滴PAN指示剂，用0.01 mol/L的EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色突变为黄绿色，即为滴定终点，记录所消耗的EDTA标准溶液的体积。

1.2.2 以二甲酚橙为指示剂 称取0.05 g左右样品（精确至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待样品溶解后，加50 mL蒸馏水，再加入15 mL pH 5.4六亚甲基四胺缓冲溶液和2～3滴二甲酚橙指示剂，用0.01 mol/L的EDTA标准溶液滴定至溶液由红紫色突变黄绿色，即为滴定终点，记录所消耗的EDTA标准溶液的体积。

1.2.3 以紫脲酸铵为指示剂 称取0.05 g左右样品（精确至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待样品溶解后，加50 mL蒸馏水，用氨水溶液（V∶V=1∶1）调 pH 为 7 ～ 8，然后加入 15 mL pH 8 NH3-NH4Cl缓冲溶液和适量紫脲酸铵指示剂，此时溶液呈黄绿色，用0.01 mol/L的EDTA标准溶液滴定至紫色即为终点，记录所消耗的EDTA标准溶液的体积。

1.3 结果计算

羟基蛋氨酸铜试样中铜的质量分数按下式计算：

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

式中，W（Cu）为铜的质量分数，%；C（EDTA）为 EDTA 标准溶液的浓度，mol/L；V（EDTA）为滴定消耗EDTA标准溶液的体积，mL；63.55为铜的摩尔质量，g/mol；m为羟基蛋氨酸铜试样的质量，g。

2 结果与讨论

2.1 样品用量的确定 考虑到既能减少滴定管读数带来的系统误差，又能节约EDTA标准溶液及其他试剂和减少所合成的羟基蛋氨酸铜样品的消耗量，通过计算，本实验选择样品用量为0.05 g左右，使滴定消耗EDTA标准溶液体积控制在10～20 mL。在保证测定准确度的前提下，试剂及样品用量的减少，不仅能降低测试费用，也会减少环境污染。

2.2 硫酸溶液用量的影响 由于样品羟基蛋氨酸铜在水中的溶解度较小，本实验采用1 mol/L硫酸对样品进行溶解。实验发现，当硫酸用量低于1 mL时，样品不易溶解完全；高于2 mL时，调节溶液酸度时会增加氨水的用量。因此，硫酸用量必须兼顾溶解样品和维持溶液的pH两个方面，本实验选择硫酸用量为1.5 mL。

2.3 指示剂种类及用量的影响 由表1可知，当指示剂的用量少时，终点颜色不明显，难以判断；而指示剂用量过多时，滴定起点与终点颜色均太深，难以准确判断滴定终点，造成误差较大。只有当指示剂适量时，终点颜色易观察且变色敏锐。用PAN作指示剂时，Cu-PAN为紫红色，pH为10时，游离的指示剂为黄色，而Cu-EDTA配合物呈蓝色，因此滴定终点为二者的混合色即黄绿色。而用二甲酚橙作指示剂，pH为5～6时，游离的指示剂为黄色，滴定终点也为Cu-EDTA配合物和指示剂二者的混合色即黄绿色。

表1 指示剂颜色、用量及变色敏锐性

2.4 方法的准确度与精密度 为了评价EDTA配位滴定法测定铜含量的准确度和精密度，对铜的质量分数为25.45%分析纯CuSO4·5H2O含量进行了测定分析，结果见表2。

表2 分析纯CuSO4·5H2O滴定结果 %

由表2可知，测定结果的标准偏差均小于0.2%，相对标准偏差均小于0.5%，说明这三种指示剂的EDTA配位滴定法均具有很好的精密度。同时测定结果的相对误差均小于0.5%，说明方法也具有很高的准确度。

2.5 EDTA配位滴定法测定羟基蛋氨酸铜中铜的含量 分别以PAN、二甲酚橙、紫脲酸铵为指示剂，用EDTA配位滴定法测定羟基蛋氨酸铜样品中铜的含量，结果见表3。

表3 羟基蛋氨酸铜中铜含量的测定结果%

由表3可知，三种指示剂对羟基蛋氨酸铜样品中铜含量测定结果的标准偏差和相对标准偏差均较小，表明三种EDTA滴定方法均有良好的精密度。其中，以紫脲酸铵作为指示剂标准偏差均小于0.2%，相对标准偏差小于0.5%，且在实验过程中其变色灵敏度高，终点容易判断。因此，以紫脲酸铵作为指示剂最好。

3 结论

本实验结果表明，用EDTA配位滴定法测定羟基蛋氨酸铜中铜的含量，操作过程简单、方便，分析结果的重现性好、准确度高，测定快速，滴定终点变色易观察，且用紫脲酸铵作为指示剂效果最好。本法在对不同工艺所合成的羟基蛋氨酸铜测试中，取得了很好的效果，可为同类产品生产企业质量检验提供参考。

[1]邓伏清，廖阳华，王勇，等.不同铜源对生长肥育猪生产性能的影响[J].饲料研究，2012，2：42 ～ 44.

[2]蒋云霞，钟国清，曹军.碱式氯化铜中铜和氯的测定方法[J].饲料研究，2009，11：38 ～ 39.

[3]孙秋娟，呙于明，张天国，等.羟基蛋氨酸螯合铜/锰/锌对产蛋鸡蛋壳品质、酶活及微量元素沉积的影响[J].中国农业大学学报，2011，16（4）：127～ 133.

[4]王瑞斌.EDTA差减法准确测定铜盐中铜含量方法的研究[J].陕西科技大学学报，2006，24（1）：50 ～ 52.

[5]吴岩青，郭润秀.络合滴定法连续测定钨镍铜合金中的镍和铜[J].理化检验-化学分析，1998，34（11）：494 ～ 495.