钙指示剂示波极谱法测定茶叶中铝

发布时间:2011-07-05 00:00:00

梁朝河  王定国  陈大明   罗水斌  张玉华

  铝对人体的危害作用,已日益为人们所关注。食用含铝较高的食品,将会对
人体健康产生不良影响。茶叶是富铝植物,研究叶中的铝含量测定方法很有必
要。目前,测定铝一般都采用原子吸收的石墨炉法、荧光光度法和比色法,极谱
法已有文献报道[1~3]。本文提出在
pH 3.6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液2-羟基(2-羟
基-4-磺酸-1-重氮萘)-3萘酸(简称钙指示剂)中,进行示波极谱法测定茶叶中的
铝。在10 ml试液中,铝含量为
0.054.0 μg时,波高与铝含量呈线性关系
(r=0.999 8)。方法灵敏、简便、快速,回收率90%~106%,相对标准偏差(RSD)
6.6%
2.0%

    一、实验部分

    1.仪器和试剂:JP-2型示波极谱仪(成都仪器厂);pH计(上海第二分析仪器厂)
;乙酸-乙酸铵缓冲溶液:取30 ml冰乙酸溶于400 ml纯水中,在pH计上用
1 mol/L
水调节pH值至3.6,并定容至
500 ml0.1%钙指示剂溶液:称取0.1 g钙指示剂加少
量的0.2 mol/L氢氧化钠溶液溶解,加20 ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液,再加纯水定容
至100 ml;铝标准溶液:准确称取1.000 0 g高纯金属铝,加入25 ml盐酸溶解,用
纯水定容至
1 000 ml,此溶液1.00 ml含1.00 mg铝,用时逐级稀释成1.00 ml含
1.0 μg铝;硝酸、高氯酸为优级纯,冰乙酸,氨水为分析纯;纯水为去离子重蒸馏
水。

    2.样品的预处理:将茶叶样品制成粉末,准确称取一定量(约0
.1 g),置于50ml
定氮瓶中,加少量水润湿,加5 ml硝酸和1 ml高氯酸,在600 W电炉上加热消化,
试样消化至无色、透明、冒白烟(勿烧干),停止加热,冷却后加5 ml纯水,继续加
热至冒白烟,连续两次,以除去剩余的硝酸。用纯水将消化液转入100 ml容量瓶中,
定容至刻度,混匀,供测试用。同时作试剂空白。

    3.样品分析:取上述样品消化稀释液1.00 ml于10 ml具塞比色管中;另取6支比
色管,各加1.00 ml试剂空白稀释液,再分别加铝标准0、0.50、0.75、1.00、1.25、
1.50 μg,向试样管及标准管各加2.0 ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液,0.2 ml 0.1%钙指示
剂,用纯水定容至10 ml,混匀。置沸水浴中加热5分钟,取出冷至室温。转入10 ml
烧杯中,三电极系统(DME·SCE·Pt),于起始电位-0.2 V,作阴极化二次导数扫描,在
-0.46 V处测量峰电流。采用直接比较法计算结果。

    4.结果计算:
cx=(hx-ho)/(hs-ho)×cs×(100)/(W×1 000)

    式中:cx—茶叶中铝含量(mg/g),hx—样品波高
(μA)hs—铝标准波高(μA)
ho—试剂空白波高(μA),cs—铝标准含量(μg)W—称取茶叶重量(g)。

    二、结果与讨论

    1.钙指示剂与铝络合物的极谱图(附图):在pH值3.6的乙酸-乙酸铵介质中,钙
指示剂在-0.22 V处出现一示波极谱峰P1,当加入铝后,于-0.46 V处出现一新的极
谱峰P2。随着铝量增加,P1波下降,P2波升高。两者能明显分开。

    2.缓冲介质选择及pH值的影响:氯乙酸-乙酸钠和乙酸-乙酸钠缓冲体系中灵敏
度和峰形都较差;

P1钙指示剂波,P2钙指示剂+铝波

附图 示波极谱图

表1 共存离子对100 ng/ml铝测定结果的影响

共存
离子
离子浓度
(μg/ml)
测铝量
(ng/ml)
相对误差
(%)
F-

0.05

94.1

-5.9

Cl-25091.5-8.5
Br-5096.6-3.4
I-5102.1+2.1
SO2-45097.9-2.1
H2PO-45104.3+4.3
NO-3500106.4+6.4
Li+50100.9+0.9
Na+50108.9+8.9
K+50104.5+4.5
Be2+0.51000
Mg2+25106.9+6.9
Ca2+25103.4+3.4
Sr2+4095.8-4.2
Ba2+10095.5-4.5
Fe2+0.0592.0-8.0
Fe3+0.5101.5+1.5
Mn2+1108.3+8.3
Cu2+0.993.1-6.9
Zn2+20102.9+2.9
As3+998.3-1.7
Pb2+0.1106.9+6.9
Cd2+1108.3+8.3
Co2+0.292.0-8.0
Ni2+0.590.9-9.1
V5+0.0590.4-9.6
La3+5094.6-5.4
Te4+2596.6-3.4

选用乙酸-乙酸铵缓冲体系较理想,空白值低。pH值在3.6±0.2范围内峰值变化不
大,以pH值3.6为最好,本实验选用pH值3.6。

    3.缓冲溶液的用量:乙酸-乙酸铵缓冲溶液用量范围为
13 ml,大于3 ml或
少于1 ml时,其峰值均要下降,本文选用
2.0 ml为最佳用量。

    4.钙指示剂的用量:取0.1%钙指示剂溶液
0.050.5 ml试验发现,0.1~0.3ml
峰值较高,实验选用0.2 ml。

    5.络合物反应温度及稳定时间:络合物在常温下也能形成,但反应速度较慢
;加热5分钟提高了方法的灵敏度。形成的络合物至少可以稳定4小时。

    6.起始电位:峰电流随起始电位负移而下降,以-0.2 V为最好。

    7.铝标准曲线:在选定的最佳条件下,铝浓度在
5400 ng/ml范围内呈良好的
线性关系(r=0.999 8)。

    8.共存离子的影响:在选定的条件下,相对误差不超过±10%时,表1所列共存
离子加入量对100 ng/ml铝不干扰测定。表1结果显示:F-、Fe2+、V5+等干扰十分
严重。由于茶叶中含铝量高,取样量小,相应的共存离子也降到允许浓度范围内。

    9.茶叶中铝测定结果及回收试验:对5种茶叶样中铝含量进行测定(表2),当茶
叶样中铝含量在
0.5281.10 mg/g时,7次测定结果的相对标准偏差RSD为6.6%2.0%
在茶叶样中分别加入铝标准
0.4170.471 mg/g作回收试验,回收范围为90%~106%。

表2 茶叶样品中铝测定结果及回收试验

茶叶名称铝含量
(mg/g)
RSD%
(n=7)
加铝量
(mg/g)
测铝量
(mg/g)
回收率
(%)
特级花茶1.0193.90.4710.43492.1
一级花茶1.0253.80.4330.42397.7
三级花茶1.1002.00.4440.42094.6
龙都香茗0.5286.60.4690.42390.2
青 茶0.7792.30.4170.444106.5


作者单位:四川省内江市卫生防疫站  641100



参考文献

 

1张锡安,朱腾,赛吉拉乎.偶氮染料的电分析化学研究Ⅰ:微量铝的示波极谱测定.
分析化学,1993,21:125-128.
2邓水平,张志龙.极谱络合吸附波测定人发中的铝.分析化学,1988,16:892-
896.
3李平,王孝才,金美娣,等.铝—铬蓝黑R的极谱催化及应用.理化检验化学分册,
1991,27:90-91.

(收稿:1996-11-05 修回:1997-08-18)

(本文编辑:刘群)



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