傅 麗, 胡曉紅, 馮冬然, 丁 慧

(廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，河北廊坊 065000)

硒是人體必需的微量元素之一，具有促進(jìn)代謝、增強(qiáng)免疫力、解毒、防止白內(nèi)障、抗癌等生理功能和藥理作用[1]。缺硒會(huì)導(dǎo)致克山病[2]及貧血等疾??；而硒過高又會(huì)引起惡心、神經(jīng)中毒，甚至死亡。所以對(duì)硒的分析，在醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)有著重要的意義。

目前，硒的分析方法主要有原子熒光光度法[3，4]、紫外吸光光度法[5]、極譜法[6,7]、色譜法[8,9]、中子活化分析法[10,11]等。極譜法中要使用滴汞電極，汞有毒且容易堵塞毛細(xì)管；色譜法定性能力較差；中子活化分析法的儀器昂貴；熒光法比吸光光度法要靈敏103～104倍，并且有更高的選擇性。但是熒光法測(cè)硒通常采用2,3-二氨基萘(DAN)做絡(luò)合劑，再用環(huán)己烷萃取后測(cè)定,此法所用有機(jī)溶劑易污染環(huán)境。催化動(dòng)力學(xué)光度法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)光度法的不足，已經(jīng)用于很多痕量元素的分析測(cè)定[12 - 14]，但用于測(cè)定香菇和栗子中的痕量Se(Ⅳ)還鮮有報(bào)道。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

F-4600型熒光分光光度計(jì)(日本，日立公司)；SYC-15型超級(jí)恒溫水浴(上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司)；DRZ-8D型電阻爐溫控制器(天津市華北實(shí)驗(yàn)電爐廠)。

Se(Ⅳ)標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.1 μg·L-1；HNO3:0.025 mol·L-1；羅丹明B溶液:1.0×10-5mol·L-1；KBrO3溶液:0.01 mol·L-1；H2SO4、HClO4、HNO3、HCl(6 mol·L-1)；所用試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

取兩支10.0 mL比色管，分別加入HNO3溶液0.9 mL、羅丹明B溶液1.5 mL、KBrO3溶液1 mL，然后在其中一支再加入1 mL Se(Ⅳ)標(biāo)準(zhǔn)溶液。用二次蒸餾水同時(shí)稀釋到刻度，搖勻，置于80 ℃恒溫水浴中，計(jì)時(shí)反應(yīng)17 min，取出，流水冷卻3 min，分別測(cè)定577 nm處催化反應(yīng)的熒光強(qiáng)度F和非催化反應(yīng)的熒光強(qiáng)度F0，并計(jì)算lg(F0/F)。

1.3 樣品預(yù)處理

用不銹鋼刀將產(chǎn)自遷安的新鮮板栗去皮、切成碎塊，然后在60 ℃真空干燥箱中烘干6 h，取出，用研缽將樣品研成粉末并置于廣口瓶中貼上標(biāo)簽保存?zhèn)溆?。將新鮮香菇洗凈，晾干，用不銹鋼刀將其切成碎塊，在65 ℃真空干燥箱中烘干20 h，取出、用研缽將樣品研成粉末并置于廣口瓶中貼上標(biāo)簽保存?zhèn)溆谩?/p>

將0.5000 g制備好的樣品放入100 mL燒杯中，然后加8 mL HClO4+HNO3混酸(1∶4)，攪拌均勻后將燒杯用玻璃片蓋上，靜置12 h，使其充分消化。然后放在電熱板上150 ℃加熱,攪拌。溶液由棕色逐漸變?yōu)榈S色，并且有棕色NO2氣體放出，加熱至溶液呈清亮無色,并冒白煙時(shí)，再繼續(xù)加熱至近干(加熱過程中可適量補(bǔ)加混酸，以充分氧化)。冷卻后再加5.0 mL 6 mol·L-1HCl重復(fù)上述加熱操作，再冷卻，調(diào)pH值與Se(Ⅳ)標(biāo)液相同，定量轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中,用水稀至刻度,搖勻待測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)條件的探討

2.1.1介質(zhì)與酸度的影響固定其他實(shí)驗(yàn)條件，測(cè)定催化與非催化體系在H2SO4、HCl、HClO4和HNO3四種不同介質(zhì)中的熒光強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明，Se(Ⅳ)催化KBrO3氧化羅丹明B的褪色反應(yīng)在0.025 mol·L-1HNO3中最為強(qiáng)烈，且體系穩(wěn)定。HNO3溶液用量在0.9 mL附近時(shí)，催化效果最好，lg(F0/F)值最大，本實(shí)驗(yàn)選用0.025 mol·L-1HNO30.9 mL。

2.1.2羅丹明B用量的影響實(shí)驗(yàn)表明，羅丹明B的用量與方法的靈敏度和測(cè)定Se(Ⅳ)的線性范圍大小密切相關(guān)，因?yàn)榱_丹明B是熒光劑，其用量越少，靈敏度越高[15]，但線性范圍越窄。綜合考慮各種因素，本文選用1.0×10-5mol·L-1的羅丹明B溶液1.5 mL。

2.1.3KBrO3溶液用量的影響實(shí)驗(yàn)表明，0.01 mol·L-1KBrO3溶液的用量在1.0 ～ 1.1 mL時(shí)，催化效果最明顯，lg(F0/F)值最大。本實(shí)驗(yàn)選用1.0 mL。

2.1.4反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間的影響實(shí)驗(yàn)表明，室溫下該體系的催化反應(yīng)幾乎不發(fā)生，70 ℃時(shí)催化反應(yīng)速度逐漸上升，催化漸漸明顯，在80 ℃時(shí)催化反應(yīng)速度達(dá)到最大值，即F0/F達(dá)最大；溫度進(jìn)一步增加，非催化反應(yīng)速度明顯開始增加，F(xiàn)0/F值迅速減小。本實(shí)驗(yàn)選擇的反應(yīng)溫度為80 ± 0.5 ℃水浴加熱。加熱時(shí)間在15～17 min內(nèi),lg(F0/F)與加熱時(shí)間呈線性關(guān)系,本文采用加熱反應(yīng)時(shí)間為17 min。此體系的催化反應(yīng)在室溫下幾乎不發(fā)生，故采用流水冷卻終止反應(yīng)。結(jié)果表明，流水冷卻3 min，即可終止該反應(yīng)。

圖1 體系的熒光光譜圖Fig.1 The fluorescence spectra of the system a-j:0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.8,2.2 μg·L-1.

2.3 工作曲線與檢出限

在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定不同濃度的Se(Ⅳ)標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光光譜圖(圖1)，繪制工作曲線。得Se(Ⅳ)的線性范圍為0.2 ～ 2.2 μg·L-1，線性回歸方程為：lg(F0/F)=0.0404cSe(Ⅳ)+0.0081 ，相關(guān)系數(shù)R=0.9960。對(duì)11份試劑空白進(jìn)行平行測(cè)定，求得其標(biāo)準(zhǔn)偏差Sb,并由3Sb/K求得檢出限為0.004 μg·L-1。

2.4 共存離子的干擾

2.5 分析測(cè)定

分別取栗子和香菇樣品溶液各1 mL，按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定其熒光強(qiáng)度，對(duì)6份樣品平行測(cè)定，計(jì)算樣品的平均含量，栗子(遷安)為0.01110 μg/g,香菇(廊坊)為0.00144 μg/g。各取樣品溶液和硒標(biāo)準(zhǔn)溶液各0.5 mL，按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)其熒光強(qiáng)度，對(duì)6份樣品平行測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率，栗子的加標(biāo)回收率為104%，香菇的加標(biāo)回收率為94.9%。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)探討了Se(Ⅳ)催化KBrO3氧化羅丹明B的最佳條件，并利用該體系測(cè)定栗子和香菇中的痕量Se(Ⅳ)。該方法操作簡便，準(zhǔn)確快捷，亦可應(yīng)用于測(cè)定其他樣品中的Se(Ⅳ)含量。