浊点萃取-火焰原子吸收法(CPE-FAAS)测定蜂蜜中痕量锰*

杜军良，尤海霞，胡杨，王秀峰

(绵阳师范学院化学与化学工程学院，四川绵阳，621000)

蜂蜜是一种保健食品，也是最常用的滋补品之一［1－2］，蜂蜜营养丰富，有着很好保健功能，主要源于它含有丰富的糖类物质、酶、维生素、氨基酸和微量元素等［3］。长期以来，研究者都偏重于研究有机成分对蜂蜜营养的影响［4］，但由于微量元素可与有机成分相互作用，它们生成的配合物产生的生物活性可以影响有机成分的吸收与作用，同时某些常微量元素在体内还起着相当重要的作用，因此对蜂蜜中常量和微量元素的研究的确是不容忽视的［5］。蜂蜜中的微量元素主要来源于蜜蜂所采的花粉，而花粉中的微量元素来源于其所生长的土壤及环境，这些都会受到人类活动的影响，因此其安全问题也受到人们的广泛关注［2］。蜜蜂采取不同地方的植物，其中微量元素的含量存在较大差别，因此研究蜂蜜中微量元素的含量除了可以确定其营养水平，而且还可通过测定蜂蜜中微量元素的含量初步推断蜂蜜的产地［3］。

目前测定蜂蜜中微量元素的方法主要有:电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)［2－3］，原子吸收法(AAS)［6］，电感耦合等离子体原子发射光谱法等［5，7］。然而还很少有关用浊点萃取-火焰原子吸收法测定蜂蜜中金属元素锰的报道，故本文采用浊点萃取-火焰原子吸收法测定2种蜂蜜中微量元素的含量。

浊点萃取法(cloud point extraction，CPE)是近年发展起来的一种环保型的液-液萃取技术，它克服了传统萃取使用的毒性较大的有机溶剂、富集倍数低、操作繁复等问题，并且因为使用的萃取剂量少且低毒，对环境基本不造成污染，目前，该方法已受到分析学者的关注［8］，发展成为一种很好的痕量金属分离富集的手段，已经被用于测得各种痕量金属元素［9－15］。本文建立了以 8-羟基喹啉为络合剂，以非离子表面活性剂TritonX-100为萃取剂的浊点萃取-火焰原子吸收光谱法(CPE-FAAS)测定蜂蜜中痕量Mn(Ⅱ)的方法。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

TAS-990原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);KJ-B型无油气体压缩机(天津市利迈豪工贸有限公司);铅空心阴极灯(型号KY-1，北京曙光明电子光源仪器有限公司);小型高速粉碎机(WB-100，北京维博创机械设备有限公司);AUY万分之一全自动分析天平(日本岛津);800B台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。

用高纯锰按常规方法配制1.000 g/L的铅贮备液，实验过程中贮备液稀释成1.0×10－2g/L使用。8-羟基喹啉配成1×10－3mol/L的乙醇溶液备用。用氯化铵及氨水配制pH=9的缓冲溶液备用。用硝酸和甲醇配成0.1 mol/L硝酸-甲醇溶液备用。

实验所用试剂HNO3，HClO4，高纯锰为优级纯，其他试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。所用容器使用前均用稀硝酸浸泡处理。

1.2 样品制备与处理

2种蜂蜜样品，洋槐，紫云英，均产自成都新都区。分别准确称取经干燥、磨成粉末状的样品2 g(准确至0.000 1 g)于50 mL的锥形瓶中，加HNO3+HClO4(4+1)混合酸20 mL，盖表皿静置24 h后置于电热板上低温加热，样品保持微沸，至溶液无色透明，然后用1%HNO3冲洗表面皿及烧杯内壁，转入25.00 mL容量瓶中，用二次蒸馏水定容，同时做样品加标试验。

1.3 测定方法及仪器工作条件

标准液的测定:准确移取0.1 mL，1.0×10－2g/L的锰标准溶液于10.00 mL的刻度离心管中，依次加入0.25 mL 8-羟基喹啉、2.50 mL Triton X-100及0.30 mL饱和NaCl溶液，最后用pH值为9的氯化铵-氨水缓冲溶液定容至10.00 mL，摇匀后置于95℃恒温水浴中，60 min后趁热离心分离(3 000 r/min、5 min)。弃去水相，在胶束相中加入0.1 mol/L的硝酸-甲醇溶液降低其黏度并定容至2.00 mL，然后用火焰原子吸收光谱仪测定锰的含量。

仪器工作条件:检测光波长为283.3 nm;灯电流为4 mA;光谱通带为0.4 nm;燃烧器高度为6 mm;燃气流量为1 500 L/min。

2 结果与讨论

2.1 pH值的影响

络合物的形成和稳定性与溶液pH紧密相关，因此合适的pH有利于形成稳定的络合物。图1为不同pH值对锰离子浊点萃取效果的影响［16］。由图1可以看出，随溶液pH值的增大锰离子的萃取效率也相应增加，当溶液pH值在9时萃取效率达到最大，当pH＞9以后，萃取效率下降。因此在后续实验中选取pH值为9作为最佳实验条件。

图1 pH值对萃取率的影响Fig.1 Effect of pH on the extraction rate

2.2 平衡时间和平衡温度的影响

浊点萃取与平衡时间和温度存在非常紧密的联系，二者均对萃取效果存在重要的影响［17］。本实验考察平衡温度对萃取效果的影响，实验表明当温度低于95℃时无明显反应，故以95℃为平衡温度。同时实验也考察了0.5～2.5 h内平衡时间对萃取效率的影响，结果见图2。从图2中可以看出，平衡时间为60 min左右时，萃取效率达到最大。所以本实验选择平衡时间为60 min，平衡温度为95℃。

图2 平衡时间对萃取率的影响Fig.2 Effect of equilibration time on the extraction rate

2.3 NaCl用量的影响

增大介质的离子强度有助于析相。无机电解质的加入，可引起聚氧乙烯链的脱水而降低浊点温度。另外，无机盐能增强表面活性剂聚合体和待测物的憎水性，从而有利于胶束相与水相的分离［18］。本实验选择饱和NaCl溶液作为添加剂，讨论了不同NaCl用量对锰的萃取效率的影响，结果见图3。由图3可知，NaCl用量为0.30 mL时萃取效率最大。实验选0.30 mL。

图3 NaCl用量对萃取率的影响Fig.3 Effect of NaCl amount on the extraction rate

2.4 表面活性剂Triton X-100用量的影响

Triton X-100的用量大小不仅决定了萃取分离的效果，同时也决定了胶束相体积的大小，用量小可能导致萃取不完全，从而降低萃取效率，用量大会增加胶束相的体积，降低富集因子。为此本实验考察了不同Triton X-100用量对萃取效率的影响，结果见图4。由图4可得，当Triton X-100的用量在2.00～3.00 mL时萃取效率最大。本实验选择Triton X-100的用量为2.50 mL。

2.5 8-羟基喹啉用量的影响

理想的络合剂应对待测元素有较高的生成常数，生成的络合物疏水且尽量不与共存离子生成螯合物。浊点萃取时常需加入过量的络合剂，以保证螯合反应完全，同时降低可能发生的共存离子干扰。络合剂8-羟基喹啉的用量的增加不仅可以保证待测离子络合完全，同时可以降低共存离子的干扰，结果见图5。由图5可得，其用量为0.15～0.25 mL时萃取效率最大。实验选用0.25 mL。

图4 Triton X-100对萃取率的影响Fig.4 Effect of Triton X-100 amount on the extraction rate

图5 8-羟基喹啉用量对萃取率的影响Fig.5 Effect of 8-Oxyquinoline amount on the extraction rate

2.6 干扰离子的影响

为了验证本方法的选择性，本实验考察了一些常见阳离子和阴离子对锰离子的干扰影响。结果表明，常见离子 Cl－、K+、Na+、Mg2+、Cu2+、Zn2+浓度分别是锰离子的 2 000、1 000、1 000、200、10、10 倍的时候，对锰的测定没有干扰。

2.7 标准曲线、检测限、精密度

筛选出最佳实验条件为:pH值为9，平衡时间为1 h，NaCl用量 0.30 mL，Triton X-100 用量 2.50 mL，络合剂用量0.25 mL。在选定的最佳试验条件下对该分析方法的一些参数进行了测定，结果表明该法在100～700 ng/mL内具有较好线性(r2=0.999 9)。检测限为5.74 ng/mL，RSD 为1.68%(n=11)。

2.8 样品测定

将建立的方法用于2种蜂蜜分析，验证其检测环境样品的可适用性，对洋槐蜂蜜和紫云英蜂蜜测定的结果分别为:0.940 μg/g和 0.970 μg/g。同时做了加标回收实验，结果见表1。由表1可以看出，建立的浊点萃取火焰原子吸收检测方法适用于蜂蜜样品中锰的测定。

表1 两种蜂蜜样测定结果(n=3)Table 1 Determination of honey(n=3)

3 结论

采用Triton X-100及8-羟基喹啉建立了一种高效、安全、经济的蜂蜜中锰离子检测的新方法。得出最佳实验条件为 pH值9，平衡时间1 h，NaCl用量0.30 mL，Triton X-100用量 2.50 mL，络合剂用量0.25 mL。在选定的最佳实验条件下，该法在100～700 ng/mL内具有较好线性(r2=0.999 9)。检测限为5.74 ng/mL，RSD为1.68%(n=11)。

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