1、催化动力学光度法测定痕量硒的研究摘 要:在盐酸介质中,硒(IV)催化溴酸钾氧化酸性铬兰 K 产生褪色,以此建立了催化动力学光度法测定痕量硒的方法。探讨了反应动力学条件,并对样品分析的前处理过程进行了研究。方法的准确度与精密度较好,适用于痕量硒的分析。 关键词:催化光度法 酸性铬兰 K 痕量硒 一、引言 硒是生物的一种必需微量元素,它与工农业生产及人类健康关系密切。缺硒会使人的免疫功能下降,导致多种疾病,硒过多也会引起中毒1。硒具有多种生理功能和药理作用,适量硒具有增强机体免疫功能、抗癌和防治艾滋病等作用。缺硒可能导致克山病和大骨节病等多种疾病,而高硒又会损害健康。因此,硒的分析化学在环境科学、
2、生命科学、医药卫生等方面都具有重要意义2。 因此,对硒的测定显得十分必要。目前测定硒的方法已比较多,主要有原子吸收分光光度法、荧光分析法、色谱法、极谱法等。3-7作者实验发现采用分光光度法,在盐酸介质中,以溴酸钾为氧化剂,酸性铬兰 K 为指示物质,硒有很高的催化活性,而且反应体系稳定性很好。因此,本文研究了该催化反应的适宜条件。 二、实验部分 (一)主要仪器和试剂 721 型分光光度计;SYZ-550 型石英亚沸高纯水蒸馏器;AE-240 电子分析天平;SSY 型电热恒温水浴锅。 硒标准溶液: 1000?g/mL,使用时再逐级稀释成 1?g/mL。溴酸钾溶液:0.05mol/L 水溶液;盐酸溶
3、液:1mol/L 水溶液;酸性铬兰 K 溶液:1g/L 水溶液。实验所用试剂均为分析纯,实验用水为二次石英亚沸水。 (二)实验方法 取两只 25mL 比色管,向其中一只加入 1.0mL 硒标准溶液(催化反应,吸光度为 A1)稀释至 10mL,另一只加入 10mL 蒸馏水(吸光度为 A0) ,再分别加入 0.6mL 盐酸溶液,2.2mL 溴酸钾溶液,1.0mL 酸性铬兰 K 溶液,用水稀释至 25mL,摇匀。半启玻璃,放入 100沸水中加热 6min,取出后迅速用流水冷却 3min,在 530nm 波长处,以水做参比,在比色皿中测定吸光度 A1 和 A0,计算 A=A0-A1。 三、结果与讨论
4、(一)吸收光谱 催化反应和非催化反应如图 1 所示,可见加入硒后氧化反应速度减慢,两者吸收峰均在 530nm 处,故选择 530nm 为测定波长。 (二)反应温度 实验结果表明,在 70以前反应缓慢,超过 70后反应迅速加快,当升至 80-100时,反应速度呈线性加快。为有效控制加热温度和便于操作,获得较高灵敏度,本文选用 100沸水浴加热。超出 100加热方法比较复杂且不易控制,故不选用。 (三)介质选择及其用量 按实验方法分别试验了硫酸、盐酸、硝酸介质对反应体系的影响。结表明,硝酸本身具有氧化性不宜使用,硫酸介质测出来的 A 很小,HCL 介质中反应比较灵敏,且当 1.0mol/L 盐酸用
5、量在 0.40.6mL 时,催化效果最好,本文选用 0.6mL。 (四)溴酸钾及酸性铬兰 K 的用量 实验表明,当溴酸钾溶液的加入量为 2.2mL 时 A 值最大,故选取加入 2.2mL。酸性铬兰 K 加入量在 0.81.2mL 范围 A 值变化平缓,本法选取 1.0mL. (五)反应时间 在 100下,反应时间的影响见图 2。表明反应时间在 36min 内,A 值与反应时间 t 呈良好的线性关系,其线性回归方程为: 根据动力学分析的原则,为获得较高的灵敏度,本文选用加热时间为 6min。 (六)校准曲线 按实验方法分取不同量硒绘制校准曲线,结果见图 3。表明在 25mL溶液中,O0.06?g
6、 硒与A 呈良好的线性关系,其线性回归方程为: 为检验方法的精密度,取 11 支比色管,分别加入 0.06?g 硒进行催化反应,测定A 值,其相对标准偏差为 0.108%。根据方程知灵敏度为9.6751,可算出检测限为 3.310-4?g/mL。 (七)共存离子的影响 试验了以下共存离子的影响,对 1?gSe(11)/25mL,当测量相对误差在 5%以内时,允许共存离子的存在量(?g)为:Ca2+、Mg2+(1000) 、Pb2+、Ba2+、A13+;Ag+、Li+、Ni2+、sr2+、Zn2+、Bi3+(500) ;Rb+、Mo() 、W() (200) 、F 一(100) 、Cu2+、Au
7、3+(50) 、Os()(10) 、Mn() 、Hg2+、As3+;大量的 K+、Na+、NH4+、Cl-、PO43-离子不干扰测定。当共存离子超过允许量时,测定时必须分离。 (八)样品分析 准确称取 1.5g 的橄榄叶样品粉末置于 100mL 烧杯中,加入 60mL 的浓硝酸,在 1500C 加热 50min 左右,在加入 20 mL HNO3-HClO4(体积比3 比 1)的混酸,加热浓缩至 12mL,冷却至室温,加入少量水。将此溶液转入 50mL 容量瓶中,用水稀释至刻度摇匀。取 2 支 10mL 比色管 1 支加入样品 1mL 溶液,另外一只加入 0.5mL 样品溶液和 0.5 Se(
8、)溶液,按实验方法测定硒含量和回收率。测定结果(5 次平均值)列于表 1。 四、结论 本实验建立了催化动力学荧光法测定痕量硒的方法,应用于样品橄榄叶中痕量硒的检测。方法简单,快速,精密度好,准确性高,适用于痕量分析,具有很高的应用价值。 参考文献 1邢丹英等.硒的作用与硒资源开发利用,湖北农学院学报,2003,03(2) 2丁良等.催化动力学光度法测定抗癌中草药中痕量硒,光谱学与光谱分析,2004,11(24) 3 高愈希,王子健,冷春华.微波消解和高效色谱荧光检测法测定环境水样中痕量硒J.分析化学.2001,29(6):629-632. 4 于振,李建科,李梦颖,马倩倩,黄瑞蕊,何晓叶,李佳. 食品中微量硒测定方法研究进展J. 食品工业科技,2012, (18). 5 许卉,贺萍.催化褪色光度法测定海洋生物中痕量硒J.分析化学,2003,31(10):1244-1246. 6 王秀梅,单金媛,周海洋.催化动力学光度法测定富硒茶叶中痕量硒J.分析科学学报,2003.19(5):480-481. 7 赵银宝,王彩艳,苟春林,单巧玲. 枸杞中微量硒测定方法J. 宁夏农林科技,2008, (4).