陳愛敏 魏海英
(河北大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,河北 保定071002)
硒是人體必需的微量元素之一,缺硒會(huì)導(dǎo)致克山病和大骨節(jié)病,會(huì)提高心血管和冠心病動(dòng)脈硬化等疾病發(fā)病率[1]。目前市場(chǎng)上補(bǔ)硒藥品,保健品,種類繁多,價(jià)格高低不一,效果參差不齊。在我國(guó)得以普及的補(bǔ)硒方法是在食鹽中加入亞硒酸鈉。
與鐵、鋅等微量元素不同,硒是有毒的,硒的有效量和毒量非常接近。在2000年制定的“中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)元素參考攝入量”中提出,18歲以上者推薦攝入量為50μg/d,可耐受最高攝入量為400μg/d。因此,不能盲目補(bǔ)硒,如果攝入過量會(huì)造成硒慢性中毒[2],出現(xiàn)脫發(fā)、脫甲等癥狀。食用硒鹽是人們最易接受的日常補(bǔ)硒的方式,所以對(duì)硒鹽中的硒含量進(jìn)行控制,準(zhǔn)確分析硒含量具有重要意義。目前測(cè)定微量硒的方法很多[3-4],各有優(yōu)缺點(diǎn)。而實(shí)際實(shí)驗(yàn)中要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)條件綜合考慮選擇合適的測(cè)定方法。利用鄰苯二胺與硒(IV)配位能產(chǎn)生黃色配合物,采用環(huán)己烷萃取后在330nm處測(cè)定萃取液吸光度,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)而求得硒含量,實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器要求低,試劑廉價(jià)且毒性小,在普通實(shí)驗(yàn)室就可完成,易于在基層推廣。
TU-1810紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用有限公司),PHS-3C型酸度計(jì)(上海偉業(yè)),分析天平(奧豪斯儀器有限公司)。
硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液 (1.0mg/mL):準(zhǔn)確 稱取2.1905g Na2SeO3加水配成1L溶液。
硒標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(4μg/mL):移取1.00mL硒儲(chǔ)備溶液于250mL棕色容量瓶,稀釋定容。
鄰苯二胺溶液(10g/L),乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na,50g/L)溶液,HCl溶液(6mol/L),環(huán)己烷。
所用試劑均為分析純,水為二次去離子水。
樣品:硒強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)鹽(山東肥城)、硒強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)鹽(河南鄭州)、多元素營(yíng)養(yǎng)鹽(山東肥城)。
按順序移取一定量硒標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入1.00mL EDTA-2Na(50g/L),1.50mL鄰苯二胺(10g/L)于25mL比色管中,加水近刻度線,用 HCl(6mol/L)調(diào)pH值到2.00后定容,混合均勻,室溫下置于暗處反應(yīng)50min。加10.00mL環(huán)己烷,振搖3min,靜置8min,轉(zhuǎn)入分液漏斗分液。同樣步驟得到試劑空白,以試劑空白作參比在波長(zhǎng)330nm處測(cè)環(huán)己烷層吸光度。
取5.00mL硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(4μg/mL)于25mL比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法,以試劑空白作參比,在190~900nm范圍內(nèi)對(duì)環(huán)己烷層掃描,選擇最大吸收波長(zhǎng)330nm作為測(cè)量波長(zhǎng)。
依次取5.00mL硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(4μg/mL)于5個(gè)25mL比色管中,用 HCl(6mol/L)調(diào)pH值分別為1,2,3,4,5,其他步驟同實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)果如圖1所示。pH值在1~2時(shí)對(duì)吸光度影響不大,考慮實(shí)際操作方便,實(shí)驗(yàn)選擇pH值為2。
圖1 pH的影響Figure 1. Effect of pH on absorbance.
鄰苯二胺(2g/L)試液在冰箱中僅可保存數(shù)天,改用鄰苯二胺(10g/L)試液在冰箱中可保存30~60 d,且反應(yīng)速度加快[5],實(shí)驗(yàn)選用鄰苯二胺(10g/L)。
依次取5.00mL 硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(4μg/mL)于25mL比色管中,分別加入0.50,1.00,1.50,2.00,2.50mL鄰苯二胺(10g/L),其他步驟同實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)果見圖2。由圖2分析可知,當(dāng)鄰苯二胺(10g/L)用量1.50mL時(shí),吸光度達(dá)到最大,再增大用量,吸光度變化不大,所以選擇鄰苯二胺(10g/L)用量為1.50mL。
圖2 鄰苯二胺用量對(duì)吸光度影響Figure 2. Effect of the amount of o-phenylenediamine on absorbance.
依次取5.00mL硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(4μg/mL)于7個(gè)25mL比色管中,其他步驟同實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)果如圖3。由圖3可知,反應(yīng)初期吸光度受時(shí)間影響較大,40min時(shí)吸光度基本不變。為保證反應(yīng)完全,實(shí)驗(yàn)選擇50min。
常見離子的干擾實(shí)驗(yàn)證明,F(xiàn)e3+,Cu2+對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾較大,可用一定量EDTA-2Na消除干擾[6]。但EDTA-2Na的溶解度隨酸度增大而減小,反應(yīng)體系中酸度較大,加入EDTA-2Na過多會(huì)形成不溶物,影響結(jié)果。為了探究最佳用量,依次取5.00mL硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(4μg/mL)于25.00mL比色管中,分別加入0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00mL EDTA-2Na(50g/L),其他步驟如實(shí)驗(yàn)方法。結(jié)果如圖4所示,加入EDTA-2Na的體積小于1.00mL時(shí)對(duì)體系無影響,但太少又不能消除共存離子的影響,所以實(shí)驗(yàn)選擇加入EDTA-2Na的體積為1.00mL。
加入環(huán)己烷萃取時(shí),分別振搖不同時(shí)間,其它步驟如實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)果如圖5,當(dāng)振搖3min時(shí)吸光度最大,再延長(zhǎng)時(shí)間到8min時(shí)略有下降。實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)當(dāng)振搖過于劇烈或者時(shí)間超過10min時(shí),出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,影響萃取效果。所以實(shí)驗(yàn)選擇振搖時(shí)間為3min。
圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸光度的影響Figure 3. Effect of reaction time on absorbance.
圖4 EDTA-2Na用量對(duì)吸光度影響Figure 4. Effect of EDTA-2Na content on absorbance.
圖5 振搖時(shí)間對(duì)吸光度影響Figure 5. Effect of shaking time on absorbance.
取3.00mL硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(4μg/mL)若干份,一份直接按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行最后測(cè)定,其余的分別加入硒的不同濃度倍數(shù)的可能產(chǎn)生干擾的離子,按實(shí)驗(yàn)方法操作。結(jié)果如表1。由表1可知,Cu2+,F(xiàn)e3+對(duì)本體系有干擾,加EDTA-2Na后可消除。當(dāng)IO-3的濃度是硒的100倍時(shí)才會(huì)干擾測(cè)定。
表1 共存離子的影響Table 1 The influence of coexisting ions
依次取 硒 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL于25mL比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,以吸光度A對(duì)硒的濃度c作圖得到工作曲線,硒含量在4~20μg/mL時(shí)線性關(guān)系良好,線性方程A=0.1999c-0.0011,相關(guān)系數(shù)R=0.9995,可用于定量分析。
取11份試劑空白測(cè)定,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0020,由公式計(jì)算得檢出限為0.03μg/mL。
目前,我國(guó)硒鹽中的硒是以NaSeO3的形式加入,不需要消化。樣品1為山東產(chǎn)硒強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)鹽,樣品2為河南產(chǎn)硒強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)鹽,樣品3為山東產(chǎn)多元素強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)鹽,3種硒鹽均稱取5份,每份質(zhì)量均為2.0000g,分別置于25mL比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,測(cè)定硒含量,結(jié)果如表2所示,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.9%~1.6%。
表2 硒鹽中硒含量Table 2 Selenium contents in salt(n=5) /(μg·g-1)
向每份樣品中加入2.00mL硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(4μg/mL)進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),回收率在99.7%~102.8%,結(jié)果如表3所示。
表3 回收率實(shí)驗(yàn)Table 3 The recovery tests(n=5) /μg
取樣品和加標(biāo)后樣品各一份,均在不同時(shí)間段測(cè)其吸光度,在30h內(nèi)吸光度幾乎沒有變化,說明穩(wěn)定性良好。
探究了配位劑用量、體系酸度、反應(yīng)時(shí)間、干擾離子等對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,得到最優(yōu)化測(cè)定條件為反應(yīng)pH=2,1.50mL鄰苯二胺(10g/L),1mL EDTA-2Na(50g/L),反應(yīng)時(shí)間50min,萃取振搖時(shí)間3min。
用毒性較低的環(huán)己烷代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中毒性較高的甲苯作萃取劑,在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件測(cè)定了硒鹽中硒的含量,結(jié)果顯示,準(zhǔn)確度高,穩(wěn)定性好,操作簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求低,藥品價(jià)格低廉,在一般實(shí)驗(yàn)室就能完成。
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