徐春放
(大庆师范学院化学化工学院,黑龙江大庆163712)
□化学与材料科学
浊点萃取分光光度法测黑木耳中锌的含量
徐春放
(大庆师范学院化学化工学院,黑龙江大庆163712)
为在环境友好条件下测定黑木耳中锌的含量,用非离子表面活性剂曲拉通X-114代替有机萃取剂对Zn-双硫腙红色疏水配合物进行浊点萃取,采用分光光度法测定黑木耳中的锌含量。配合物的最大吸收波长为527nm,测定pH为4.5,锌含量的线性范围为0.2~1.2μg·mL-1,线性回归方程为A=0.3898c(μg·mL-1)+0.0125,相关系数r=0.9971,表观摩尔吸光系数为5.318×104L·mol-1·cm-1,测定结果的相对偏差为2.3%。用该法测定黑木耳中的微量锌,回收率为98.06%~101.4%,结果令人满意。
浊点萃取;分光光度法;锌;曲拉通X-114;黑木耳
锌是人体必须的微量元素之一,人体中锌含量异常可引发多种疾病,如脑梗[1]、糖尿病、高血压[2]。通过合理摄取含锌食物且保持体内锌与钙、铁等其它元素的平衡,是预防锌异常病变的最好方法。肉类食物虽为富锌食品,但钙、铁的含量较低,黄豆、花生、绿豆中锌的含量较高,而铁的含量较低,只有黑木耳具有锌的含量较高,钙、铁含量均高的优点。黑木耳因具有降脂、降血糖、抗血栓、抗辐射、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功效[3],其营养保健作用备受现代人的青睐。测定黑木耳中锌的含量对指导人们健康饮食具有重要意义。
文献[4]提供了三种测定食品中锌的方法:原子吸收光谱法、二硫腙比色法和二硫腙比色法(一次萃取)。其中准确度较高、简便易行的二硫腙比色法(一次萃取),须用四氯化碳有机溶剂进行萃取,分离过程复杂、环保性差。
浊点萃取法是利用表面活性剂溶液的浊点现象,使水溶液中的疏水性物质与亲水性物质分离的一种新型萃取方法[5]。董树国研究了浊点萃取分光光度法测定茶叶中的痕量锌[6],但用非离子表面活性剂TX-114浊点萃取法代替CCl4萃取Zn-双硫腙红色疏水配合物,用分光光度法测定黑木耳中的锌含量,至今未见报道。用该法测定黑木耳中的锌含量具有操作简便、萃取效率高、环境友好、准确度高等优点,可满足分析要求。
1.1 仪器与试剂
721分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)、电子分析天平(BS224S)、800型离心机(金坛市顺华仪器有限公司)、烘箱。
硝酸、高氯酸等均为优级纯,标准锌纯度为99.99%;双硫腙、乙醇(95%)、曲拉通X-114(Triton X-114)、醋酸、醋酸钠、硫酸铵(以上试剂均为分析纯);二次蒸馏水。
1.2 实验方法
1.2.1 锌标准溶液的配制
准确称取锌0.1000g,加10mL 2mol·L-1HCl溶解后,转入1000 mL容量瓶,加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于100μg锌。使用时稀释至10μg.mL-1。按如下锌离子浓度0.00、0.20、0.40、0.60、0.8、1.0和1.2μg·mL-1,配制测定锌离子标准曲线工作液。
1.2.2 其它辅助试剂的配制
HAc-NaAc缓冲溶液(pH=4.5);2%的曲拉通X-114;双硫腙-乙醇溶液(0.03%)。
1.2.3 试样的制备
将产地为大兴安岭地区的黑木耳样品分别用自来水、二次蒸馏水各洗3~4次,晾近干,于烘箱80℃烘干,粉碎后过100目筛。
准确称取上述粉末样品0.4000g,置于125,锥形瓶内,加入硝酸:高氯酸=4∶1的混合酸溶10mL,盖上表面皿放置过夜。次日,在电热板上加热消化,酸不够可加补,至溶液淡黄色或白色沉渣析出,加水煮沸除去残留酸,冷却。二次蒸馏水定容至100mL容量瓶中,同时制备空白溶液。
1.2.4 试样的测定
取5mL试样溶液于15mL刻度离心试管中,依次加入1.0mL HAc-NaAc缓冲溶液(pH=4.5)、0.3mL双硫腙-乙醇溶液、2%的曲拉通X-114溶液0.8mL,摇匀后用二次蒸馏水稀释至15mL,放置20min,加入硫酸铵1.2克,超声波振荡溶解,用3000r/min离心8min使其分相,弃去水相,表面活性剂相用二次蒸馏水定容至2mL,以试剂为参比溶液,用0.5cm比色皿在721分光光度计上于527nm处测吸光度。按上述步骤分别取5mL锌离子浓度为0.00、0.20、0.40、0.60、0.8、1.0和1.2μg·mL-1的系列标准工作液测吸光度。由测定值计算得出线性回归方程,根据回归方程计算出试样中锌的含量。
2.1 浊点萃取剂的选择
根据文献[7]曲拉通TX-100和曲拉通TX-114对金属有机配合物的吸光度进行分析,结果表明:TX -114与TX-100相比,对显色反应具有更高的增效作用,可以提高可见吸收分光光度法中表观摩尔吸光系数50%,且粘度较高表现出更高的增效作用。故选择曲拉通X-114作为实验的浊点萃取剂。
2.2 波长的选择
取浓度为0.6μg·mL-1锌标准溶液,按1.2.4实验方法,用721分光光度计在波长450~600nm范围内扫描吸收曲线,结果表明,锌离子富胶束相在527nm处有最大吸收,故选择测定波长为527nm。
2.3 缓冲溶液pH及用量
锌与双硫腙在酸性条件下形成稳定配合物,在其它条件不变的情况下,测定pH对吸光度的影响。结果表明,缓冲溶液的pH为4.5时吸光度最大;测定缓冲溶液加入量对吸光度的影响,表明缓冲溶液加入0.8~2.0mL时,吸光度具有稳定的最大值,故实验中选择加入pH为4.5 HAc-NaAc缓冲溶液1.0m L。
2.4 曲拉通X-114的浓度与用量
因非离子表面活性剂的浊点与其分子结构有关,而与浓度无关[8],考虑曲拉通的浓度过大萃取效率低,按文献[9]选择2%的曲拉通X-114进行实验,在其它条件不变的情况下,测加入量对吸光度的影响。结果表明当2%的曲拉通X-114加入量在0.3~1.0mL吸光出现稳定的最大值,故选择加入2%的曲拉通X-114为0.8mL。
2.5 硫酸铵的用量
参照文献[10]研究结果,曲拉通X-114的浊点为23.1℃,但在实际测定中浊点温度高于此文献值,如果在冬季测定需要对萃取体系加热。文献[11]研究表明:在萃取体系中加入盐析型电解质氯化物或硫酸盐可以降低曲拉通X-114的浊点温度。本实验选用硫酸铵降低曲拉通X-114的浊点。在其它条件不变下,硫酸铵加入量大于1.2g时,萃取体系可以在20℃室温下分相,吸光度具有最大值,故实验中选择硫酸铵用量为1.2g。
2.6 显色剂用量
在其它条件不变的情况下,改变双硫腙-乙醇溶液的用量,测定吸光度。结果表明双硫腙-乙醇溶液的用量在0.2~0.8 mL之间吸光度基本不变,为使显色反应完全,选择双硫腙-乙醇溶液用量为0.3mL。
2.7 测量的线性范围
通过对锌标准系列工作液吸光度的测定,结果表明锌含量在0.2~1.2μg·mL-1范围内服从比尔定律,吸光度(A)与锌浓度(c)的线性回归方程为A=0.3898c(μg·mL-1)+0.012 5,相关系数r=0.997 1,表观摩尔吸光系数为5.31 8×104L·mol-1·cm-1。
2.8 样品的测定及回收实验
试样按1.2.4方法测定吸光度,平行测定6次,取平均值,结果见表1。由表1可知,该方法的相对标准偏差2.3%,加标回收实验结果为98.06%~101.4%,符合分光光度分析的要求,表明方法可行。
表1 黑木耳中锌含量的测定结果及加标回收实验(n=6)
建立了在醋酸-醋酸钠缓冲溶液、少量盐析电解质硫酸铵存在、室温条件下,用2%的曲拉通X-114表面活性剂浊点萃取分光光度法测定黑木耳中微量锌的方法。本法避免使用有毒的有机试剂,简化分离、富集操作,具有灵敏度高,操作简便、快速等特点。该法用于黑木耳中锌的含量测定,结果令人满意。
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(英文摘要略)
M easuring Content of Zinc in Jew's-Ear w ith M ethod of Cloud Point Extraction Spectrophotometry
XU Chun-fang
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Daqing Normal University,Daqing 163712,China)
徐春放(1963-),女,吉林长岭人,大庆师范学院化学化工学院教授,从事分析化学理论研究。
O657.32
A
2095-0063(2013)06-0072-03
2013-02-23