吐温-80存在下用偶氮胂-Ⅲ分光光度法测定钙

李晓东

(1.吉林建筑大学 松辽流域水环境教育部重点实验室，吉林 长春 130118；2.吉林建筑大学 基础科学部，吉林 长春 130118)

吐温-80存在下用偶氮胂-Ⅲ分光光度法测定钙

李晓东1,2

(1.吉林建筑大学 松辽流域水环境教育部重点实验室，吉林 长春 130118；2.吉林建筑大学 基础科学部，吉林 长春 130118)

研究了吐温-80存在下偶氮胂-Ⅲ(ASA-Ⅲ)与Ca2+的显色反应。在pH=9.3的碱性介质中，Ca2+与ASA-Ⅲ形成n(Ca2+)：n(ASA-Ⅲ)=1∶2的蓝色配合物。该配合物最大吸收波长位于652 nm处，Ca2+质量浓度在0.1～1.2 μg/mL范围内遵守比尔定律，方法表观摩尔吸光系数ε652 nm=3.17×104L/(mol·cm)，检出限为25 ng/mL，40种共存离子的存在对测定无影响。方法用于土豆、面粉、大米、豆粉等食物样品中钙的测定，简便、快速，测定结果与原子吸收光谱法测定结果基本吻合，较为满意。

分光光度法;偶氮胂-Ⅲ;吐温-80;食物；Ca2+；测定

钙的测定方法有原子吸收光谱法[1-3]、电感耦合等离子体-原子发射光谱法[4]、离子色谱法[5-6]、荧光光度法[7]，但这些方法仪器价格昂贵，操作复杂。极谱法[8-9]等也可用于钙的测定，但基于汞蒸汽有毒和汞电极在较正电位下易被氧化等原因,使用的越来越少。分光光度法具有操作简便、实用等优点，可用于测定钙[10-12]，但测定灵敏度及选择性存在一些问题，测定结果不很理想。

偶氮胂-Ⅲ为不对称变色酸双偶氮衍生物，全称为2，7-二(2-胂酸苯偶氮)-1，8-二羟基-3，6-萘二磺酸，呈酸性，可用于测定稀土元素[13]。有吐温-80存在条件下，在pH=9.3的NH3-NH4Cl碱性缓冲介质中，Ca2+与ASA-Ⅲ发生显色反应，可用于测定Ca2+。吐温-80对该体系具有增敏作用。试验研究了在有吐温-80存在条件下，ASA-Ⅲ与Ca2+的显色反应并用以测定几种物质中的钙。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

722型分光光度计，上海棱光技术有限公司提供。

Ca2+标准溶液：9 μg/mL，准确称取0.249 7 g碳酸钙(光谱纯，北京化工厂)于烧杯中，加入30 mL水，小心加入1 mL浓盐酸,搅拌溶解后转移至100 mL容量瓶中摇匀，得1.000 mg/mL Ca2+储备液。使用时逐级稀释至3 μg/mL工作液。

偶氮胂-Ⅲ溶液(ASA-Ⅲ，上海长科试剂研究所)：1.0 g/L水溶液。

NH3(北京化工厂)-NH4Cl(北京化工厂)缓冲溶液：pH=9.3。

吐温-80溶液：1%，天津市华东试剂厂。

除特殊说明外，试验所用其他试剂均为分析纯，水为蒸馏水。

1.2 试验方法

准确移取Ca2+标准溶液1 mL置于10 mL容量瓶中，依次加入pH=9.3的缓冲溶液1 mL，1.0 g/L ASA-Ⅲ显色溶液1.0 mL，1%吐温-80溶液2 mL，用水稀释至刻度，摇匀；放置30 min后，用1 cm比色皿、以相应试剂空白为参比，于波长652 nm处测定吸光度。

2 试验结果与讨论

2.1 吸收光谱

按试验方法绘制显色体系吸收曲线，结果如图1所示。Ca2+与ASA-Ⅲ形成配合物，最大吸收波长位于652 nm(曲线a)处。加入吐温-80后(曲线b)，配合物最大吸收波长仍位于652 nm处，但灵敏度提高。配合物最大吸收波长未发生移动，说明吐温-80加入后未生成新的配合物，吐温-80对所形成的配合物仅起增溶与增敏作用。二者试剂空白最大吸收波长均位于580 nm处(曲线c，d)。

a—Ca2+-(ASA-Ⅲ)(试剂空白); b—Ca2+-(ASA-Ⅲ)-(Tween-80)(试剂空白); 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 试验条件优化

在8.0～11.0范围内，pH对显色反应的影响试验结果表明，pH在8.8 ～9.8范围内，吸光度较大且稳定。

pH=9.3的NH3-NH4Cl缓冲溶液用量在0.5～2.0 mL范围内，吸光度最大且恒定，试验确定其适宜用量为1.0 mL。

显色剂ASA-Ⅲ用量在0.8～1.1 mL范围内，吸光度较大且稳定，试验确定其适宜用量为1.0 mL。

表面活性剂的影响试验结果表明：体系中加入吐温-80，体系灵敏度增大；1%吐温-80加入量为1.5～2.5 mL时，体系灵敏度可提高21%。试验确定吐温-80适宜加入量为2.0 mL。阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠及阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲基铵无增敏效果。

2.3 配合物组成比及稳定性

pH=9.3的NH3-NH4Cl缓冲介质中，Ca2+与ASA-Ⅲ形成蓝色配合物。采用摩尔比法和等摩尔连续变化法测得配合物组成比为n(Ca2+)∶n(ASA-Ⅲ) =1∶2。配合物在各种试剂加入后，30 min内吸光度稳定；3.5 h内，吸光度变化不超过5%。

2.4 方法选择性

2.5 线性范围、灵敏度及检出限

试验结果表明：Ca2+质量浓度在0.1～1.2 μg/mL范围内与吸光度呈线性关系，遵守比尔定律，测定钙的工作曲线线性回归方程为

A=0.777ρ(Ca2+)+0.009 8，
相关系数r=0.999 1；

在652 nm处，表观摩尔吸光系数ε652 nm=3.17×104L/(mol·cm)。

根据3S/K(S为11次平行空白试验相对偏差，K为标准曲线斜率)[14]得方法检出限为25 ng/mL。对0.8 μg/mL Ca2+溶液进行11次测定，方法相对标准偏差为0.43%，说明本法具有良好的精密度。

2.6 实际样品测定

土豆：将样品洗净切条，称取1 g置于电炉上加热炭化，然后于500 ℃马弗炉中灰化8 h，取出冷却至室温，加数滴水使之润湿，沿皿壁加4 mol/L盐酸和硝酸各2 mL，溶解残留物，加热蒸至近干，以水定容至100 mL。准确移取2.00 mL溶液，按试验方法测定Ca2+。

面粉、大米：称取1 g样品置于电炉上加热炭化，然后于500 ℃马弗炉中灰化8 h，取出冷却至室温，加数滴水使之润湿，沿皿壁加4 mol/L盐酸和硝酸各3 mL，溶解残留物，加热蒸至近干，以水定容至100 mL。准确移取1.00 mL溶液，按试验方法测定Ca2+。

豆粉：称取0.2 g样品置于电炉上加热炭化，然后于500 ℃马弗炉中灰化8 h，取出冷却至室温，加数滴水使之润湿，沿皿壁加2 mol/L盐酸和硝酸各1 mL，溶解残留物，加热蒸至近干，以水定容至100 mL。准确移取1.00 mL溶液，按试验方法测定Ca2+。

测定结果见表1。可以看出，方法对实际样品13次测定结果的相对标准偏差在1.96%～2.50%之间，加标回收率在99.4%～101.8%之间，测定结果与原子吸收光谱法测定结果相符合，较为满意。

表1 实际样品测定结果(n=13)

3 结论

试验结果表明：所提出的方法可用于测定土豆、面粉、大米、豆粉等实际样品中的钙，方法表观摩尔吸光系数ε652 nm=3.17×104L/(mol·cm)，钙质量浓度在0.1～1.2 μg/mL范围内遵守比尔定律，方法检出限为25 ng/mL，测定结果较为满意，而且方法操作方便，测定快速。适量吐温-80对测定体系有增敏作用。

[1] 曹芳红.血清总钙的火焰原子吸收分光光度测定法[J].职业与健康，2002,18(11)：41.

[2] 朱国忠，徐艳燕，庞燕，等.连续光源火焰原子吸收光谱法同时测定氢氧化钴中的镍铜锰铁钙镁钠镉[J].湿法冶金,2017,36(4):346-349.

[3] 李积华.基于体外消化模型的香蕉果肉中可溶性Ca含量分析[J].光谱学与光谱分析,2010,30(4):1120-1122.

[4] 万彩霞，肖新颜.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定中药材中钙、镁和磷[J].理化检验(化学分册)，2008，44(1):41-42.

[5] 徐继明,鲜跃仲,王燕萍,等.单柱离子色谱法同时分离分析9种多价金属阳离子的研究[J].高等学校化学学报,2003,24(2):252-254.

[6] 王艳春，杨玉竹.营养强化食品中钙的离子色谱测定法[J].环境与健康杂志,2009,26(8):721-722.

[7] 丛涛,赵霖.检测红细胞胞浆内钙离子浓度的Fura-2荧光光度法[J].国外医学(临床生物化学与检验学分册)，1996,17(1)：32-34.

[8] 王万水，刘洋，杨慧文.PS4.0微机极谱法测定食品中微量钙[J].高师理科学报,2002,22(3):34-36.

[9] 王建,刘建华.非线性回归间接极谱法测定血清中的钙[J].计算机与应用化学,2001,18(3):252-256.

[10] 黄庆斌，李明，李海涛，等.分光光度法测定烟草样品中的钙[J].光谱实验室,2004，21(4):766-768.

[11] 雷心恒，虞光禹.偶氮氯膦Ⅲ光度法测定工业硅中微量钙[J].光谱实验室,2004，21(3):569-572.

[12] 钟国秀，黄清华，杨浩义.偶氮氯膦Ⅲ分光光度法测定硅铁中钙[J].冶金分析,2010，30(7):69-71.

[13] 潘教麦,李在钧,张其颖，等.新显色剂及其在光度分析中的应用[M].北京：化学工业出版社,2003：18-21.

[14] MOTOLLA H A.Kinetic aspects of analytical chemistry[M].New York：Wiley,1998:99.

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

李晓东(1980-),男，河南焦作人，博士，讲师,主要研究方向为食品分析。E-mail：rcnrcn@163.com。