5'-硝基水楊基熒光酮-溴化十六烷基三甲胺-檸檬酸光度法測(cè)定鋅

湯家華，王玉文，張家庭，朱本月，胡謝君，陳高昂

(巢湖學(xué)院 化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院，安徽 巢湖 238008)

鋅是生命體中必需的微量元素之一，對(duì)人體免疫、消化循環(huán)、神經(jīng)、生殖、運(yùn)動(dòng)等功能起著重要作用，其攝入量不足或過(guò)量均會(huì)使人體機(jī)能受到損害。現(xiàn)在市場(chǎng)上補(bǔ)鋅的藥品很多，常見的有葡萄糖酸鋅、甘草鋅、醋酸鋅、檸檬酸鋅、氨基酸鋅、乳酸鋅等，準(zhǔn)確測(cè)定其含量就顯得極為重要。目前測(cè)定鋅的方法主要有原子吸收光譜法［1-3］、熒光光譜法［4］、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法［5］和光度法［6-10］。前三種方法所用儀器價(jià)格較高，在工業(yè)中不易普及，光度法因儀器價(jià)廉，操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確度高而深受分析工作者的青睞。5'-硝基水楊基熒光酮是一種較新的顯色劑，已用于鉬［11］、鈦［12］、銅［13］等的光度分析。本文在文獻(xiàn)［14］的基礎(chǔ)上，在Zn(Ⅱ)-5'-NSAF 體系中引入第二配位體檸檬酸，形成鋅-5'-NSAF-檸檬酸-CTMAB四元混配膠束配合物。配合物的最大吸收波長(zhǎng)為570 nm，表 觀 摩 爾 吸 光 系 數(shù) 為 1.2 ×105L/(mol·cm)，比文獻(xiàn)［14］的靈敏度有較大提高［9.0 ×104L/(mol·cm)］，鋅含量在0 ～0.5 μg/mL范圍內(nèi)符合比爾定律。該法不需分離可直接測(cè)定葡萄糖酸鋅片中鋅含量，結(jié)果令人滿意。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

硫酸鋅、四硼酸鈉、氫氧化鈉、檸檬酸、CTMAB、5'-NSAF、無(wú)水乙醇均為分析純;水為二次蒸餾水。

TU-1901 型雙光束可見-紫外分光光度計(jì);722型可見分光光度計(jì);PHS-25 酸度計(jì);電子天平。

1.2 溶液配制

1.2.1 鋅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(100 μg/mL) 準(zhǔn)確稱取0.439 9 g 溶于適量蒸餾水并定容至1 000 mL 容量瓶中，搖勻。臨用時(shí)稀釋到2 μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.2.2 5'-NSAF 溶液(0.4 g/L) 準(zhǔn)確稱取5'-NSAF 0.100 0 g 于燒杯中，加入適量95%乙醇，再加5 mL(5 mol/L)H2SO4使其溶解，移入250 mL 的容量瓶中，用95%乙醇定容，搖勻后備用。

1.2.3 硼砂-NaOH 緩沖液(pH 為9.5) 在PHS-25 型 酸 度 計(jì) 上，用0.05 mol/L 的 硼 砂 溶 液 和0.1 mol/L的NaOH 溶液調(diào)節(jié)溶液的pH 值為9.5。

1.2.4 檸檬酸溶液 1 g/L 水溶液。

1.2.5 CTMAB 溶液 1.0 ×10－3mol/L 水溶液。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

在10 mL 容量瓶中，依次加入不大于5 μg 鋅標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，pH =9.5 的緩沖溶液4.0 mL，1.0 ×10－3mol/L CTMAB 溶液1.0 mL，1 g/L 檸檬酸溶液1.0 mL，0.4 g/L 5’-NSAF 溶液0.4 mL，用水稀釋至刻度，搖勻。用1 cm 比色皿，以試劑空白為參比，在波長(zhǎng)570 nm 處測(cè)其吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收曲線

取一定量的鋅標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，按照實(shí)驗(yàn)方法配制溶液，用分光光度計(jì)在470 ～600 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)配合物進(jìn)行掃描，繪制吸收光譜曲線，見圖1。

圖1 吸收曲線Fig.1 Absorption spectra

由圖1 可知，配合物的最大吸收峰在570 nm處，為了得到高的靈敏度，選定570 nm 為測(cè)定波長(zhǎng)。

2.2 體系酸度及試劑用量的影響

實(shí)驗(yàn)表明，在pH 8.5 ～10.0 范圍內(nèi)，吸光度達(dá)到最大且恒定，實(shí)驗(yàn)選用pH 為9.5 的硼砂-NaOH緩沖液，其用量為4.0 mL。

2.3 顯色劑的用量

改變顯色劑5'-NSAF 的用量從0.3 ～0.7 mL，分別測(cè)其吸光度，結(jié)果見圖2。5'-NSAF 用量為0.3～0.5 mL 時(shí)，吸光度最大且基本不變，故確定顯色劑為0.4 mL。

圖2 顯色劑的體積對(duì)吸光度的影響Fig.2 The influence of the volume of chromogenic agent on spectrophotometry

2.4 檸檬酸的用量

當(dāng)檸檬酸用量0.75 ～1.25 mL 時(shí)，吸光度最大且基本不變。本實(shí)驗(yàn)選擇檸檬酸的用量為1.0 mL。

2.5 表面活性劑的選擇及用量

實(shí)驗(yàn)了CTMAB、SDS、Tween-80 對(duì)顯色反應(yīng)的影響，CTMAB 增敏效果非常明顯。圖3 表明，CTMAB 的用量在1.0 ～1.25 mL 內(nèi)，配合物吸光度值最大且恒定，本文選用1.0 mL。

圖3 CTMAB 的體積對(duì)吸光度的影響Fig.3 The influence of the volume of CTMAB on spectrophotometry

2.6 顯色時(shí)間和配合物的穩(wěn)定性

在室溫下，按實(shí)驗(yàn)方法顯色后，在不同時(shí)間內(nèi)進(jìn)行吸光度的測(cè)定。5'-硝基水楊基熒光酮溶液和鋅立刻顯色，且吸光度至少在60 min 內(nèi)基本穩(wěn)定。

2.7 繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

分別取0.00，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50 mL鋅標(biāo)準(zhǔn)工作液，按實(shí)驗(yàn)方法配制并測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖4)，其線性方程A = 1.878 9C(μg/mL)+0.008，相關(guān)系數(shù)為r =0.999 8，線性范圍為0 ～0.5 μg /mL，ε=1.2 ×105L/(mol·cm)。

圖4 鋅的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.4 Standard curve of zinc

2.8 共存離子的影響

測(cè)定2 μg 鋅，當(dāng)吸光度的相對(duì)誤差在±5%范圍內(nèi)時(shí)，共存離子的允許量(以μg 計(jì))分別為:Na+(2 000)，K+(4 000)，Mg2+(50)，PO43－(1 000)，Na2C2O4(10)，C6H8O6(2 000)、Al3+(0.3)、Fe3+(0.4)。

2.9 樣品分析

2.9.1 樣品預(yù)處理方法 取10 片葡萄糖酸鋅片，準(zhǔn)確稱量，用研缽研成粉末。準(zhǔn)確稱取1/10 粉末于瓷坩堝中，加幾滴0.2 mol/L 鹽酸潤(rùn)濕，置電爐上炭化30 min，然后置于550 ℃馬弗爐中灰化5 h。取出冷卻，用1 mL 的鹽酸(1 + 1)溶解殘?jiān)D(zhuǎn)移至250 mL的容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。

2.9.2 樣品的處理 取0.5 mL 上述試液，按實(shí)驗(yàn)方法顯色后，以試劑空白為參比，測(cè)定吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線求得鋅的含量，并進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1 葡萄糖酸鋅中鋅量的測(cè)定結(jié)果Table 1 Results for the determination of zinc in zinc glucose (n=5)

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)鋅-5’-NSAF-檸檬酸-CTMAB 顯色體系的研究，建立了光度法測(cè)定鋅的新方法，并用于葡萄糖酸鋅中鋅含量的測(cè)定。方法快速、簡(jiǎn)便、精密度高，線性關(guān)系良好(r =0.999 8)，回收率在101% ～104%，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

［1］ 曾楚杰，羅濟(jì)文，周能，等.濁點(diǎn)萃取-熱噴霧火焰爐原子吸收光譜法測(cè)定水中痕量鋅(Ⅱ)［J］.分析試驗(yàn)室，2011，30(3):87-89.

［2］ 王尚芝，劉月成，孟雙明，等.濁點(diǎn)萃取預(yù)富集-火焰原子吸收光譜法測(cè)定環(huán)境水中鋅［J］.冶金分析，2009，29(3):56-58.

［3］ 張金生，林靜，李麗華，等.微波消解-表面活性劑增敏-火焰原子吸收光譜法測(cè)定蒙古奶茶中的Zn［J］.應(yīng)用化工，2012，41(7):1283-1285.

［4］ 賴晨煥，郎春燕，張曉.微波消解-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定海貝中鋅［J］.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè)，2009，49(9):1029-1031.

［5］ 鄧全道，許光，林冠春.微波消解-耐氫氟酸系統(tǒng)進(jìn)樣電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定錳礦中鋁磷鎂鐵鋅鎳［J］.冶金分析，2011，31(3):36-39.

［6］ 朱理哲，皮祖訓(xùn).4，5 二溴鄰硝基苯基熒光酮與鋅顯色反應(yīng)的研究及應(yīng)用［J］.冶金分析，2005，25(2):59-61.

［7］ 杜容山，黃應(yīng)平，羅光富，等.2，3，7-三羥基-9-(3，4-二羥基)苯基熒光酮光度法測(cè)定鋅［J］.分析試驗(yàn)室，2009，28(5):64-67.

［8］ 羅光富，尚靜，李明翠，等.2，3，7-三羥基-9-(4'-硝基苯基)苯基熒光酮分光光度法測(cè)定微量鋅［J］.冶金分析，2005，25(4):52-54.

［9］ 代鋼，敖登高娃，烏蘭圖亞.4，5-二溴鄰硝基苯基熒光酮分光光度法測(cè)定微量鋅［J］.內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2005，36(2):235-237.

［10］羅道成，劉俊峰.1-偶氮苯-3-(6-甲氧基-2-苯并噻唑)-三氮烯光度法測(cè)定粉煤灰中微量鋅［J］.分析試驗(yàn)室，2005，24(8):32-33.

［11］張立芳，曹偉，傅艷靜，等.5’-硝基水楊基熒光酮分光光度法測(cè)定鉬［J］.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè)，2000，43(9):751-752.

［12］湯家華，汪淼.5'-硝基水楊基熒光酮分光光度法測(cè)定水泥中微量鈦［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2011，28(1):1796-1799.

［13］吳麗香，宋官龍，劉瑞壯.5'-硝基水楊基熒光酮分光光度法測(cè)定油樣中銅Ⅱ［J］.冶金分析，2008，28(9):74-76.

［14］魏方，張雁冰，敖登高娃.新顯色劑5'-硝基水楊基熒光酮分光光度測(cè)定微量鋅［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2000，26(2):13-14.