光度定量测定法

2024-09-07

光度定量测定法(共12篇)

光度定量测定法 篇1

引言

人体体液中的葡萄糖定量检测方法和仪器手段一直是生命科学、临床医学和医学传感器技术研究关注的热点,为此,各国开展大量的研究,提出无损检测体内葡萄糖的偏振光测定法、拉曼光谱法、近红外吸收及散射法、中红外发射光谱法、荧光法、无线电射频法等[1,2,3,4,5,6]。这些技术虽然有着美好的前景,但离实用仍有相当的距离。

目前,临床上广泛使用的葡萄糖测定方法仍然是葡萄糖氧化酶比色法和酶电极法,其中,氧化酶比色法由于特异性好,灵敏度高,成本低,一直作为经典的葡萄糖定量方法被广泛应用,基于该原理的微型葡萄糖传感器和便携式高灵敏葡萄糖检测仪器有广阔的应用前景,初步研究表明,唾液中葡萄糖的含量与血糖有相关性[7],如果唾液糖能替代血糖作为糖尿病患者的另一个“生命体征”的话,必将给糖尿病患者带来福音,但唾液中葡萄糖的含量仅为血糖含量的1/50~1/100,显然,对唾液糖的测定需要有更高的灵敏度和精度。应用氧化酶比色法测定葡萄糖时,一般要求将反应物置于一定温度(如37℃)的恒温水浴中反应指定的时间(一般为10~30min),然后在指定的波长下进行比色。由于联酶反应及氧化还原反应是一个动力学反应的过程,参与反应的各个组分的含量及其对环境温度的敏感性以及测量的时间等都将影响到定量的精度,这些问题的研究对新型葡萄糖酶传感器的设计具有指导意义。而对于市售的某种氧化酶试剂,在实际测量过程中,对于规定的测试条件(如时间、温度、波长等)的偏离将对结果造成怎样的误差和影响,反过来,当葡萄糖定量要求达到一定的精度时,对应的测试条件需要控制在怎样的水平,也是一个非常值得研究探讨的问题,这对于广大的酶试剂用户具有参考价值。

此外,氧化酶法葡萄糖定量若以LED为光源进行比色测量,无需分光,可设计成掌上型专用仪器,将是非常有意义的。但是LED可提供的波长有限,不一定恰好在吸收峰,并且都有一定带宽(20~50nm)。所以,有必要探讨测量波长和带宽对氧化酶法葡萄糖定量精度的影响。

本文对于浙江东瓯生物工程有限公司的氧化酶试剂在葡萄糖定量过程中的实验条件如温度、时间、波长、带宽等进行探讨,分析讨论这些实验条件对葡萄糖定量精度的影响。

1 测量原理与方法

1.1 测量原理

葡萄糖分子与氧在葡萄糖氧化酶的作用下,生成葡萄糖酸与过氧化氢,过氧化氢通过过氧化物酶催化放出氧,并与4-氨基氨替比林结合,生成红色醌类化合物,其反应式如下:

葡萄糖undefined葡萄糖酸+H2O2

H2O2+4-氨基安替比林undefined

1.2 测量方法

根据人体血糖和尿糖的浓度范围,将分析纯葡萄糖粉末(上海分析试剂厂)与蒸馏水配制成浓度分别为2.03mmol/L、8.10mmol/L、 14.18mmol/L、20.26mmol/L、26.34mmol/L、 32.42mmol/L和 38.49mmol/L的7组葡萄糖溶液样品,先将葡萄糖氧化酶试剂(浙江东瓯生物工程有限公司)置于一定温度的恒温水槽中水浴10min,然后加入待测样品,开始反应后,每隔2min的时间间隔,用紫外可见分光光度计(UV1900,上海亚研电子科技有限公司)测量其吸收光谱,以空气作为参照,所用比色皿的光程为5mm,测量波段为450~700nm,带宽1nm,测量16次,测量过程中保持样品温度不变。观测不同浓度样品在不同温度下450~700nm可见光范围内吸收光谱的动力学变化过程。

2 实验结果与分析

2.1 定标波长的选择

图1为32℃下8min时测得的不同浓度葡萄糖溶液的光谱曲线,由图中可以看出,在450~700nm可见光谱波段内溶液的吸收峰位于550nm处,在同一波长处,浓度越高,吸光度越大,用最小二乘法对1nm带宽下450~700nm各个波长处的吸光度与葡萄糖浓度逐点进行拟合,图2(a)是相关系数与波长的关系曲线, 可见480~650nm波段内均有很好的相关性。图2(b)显示550nm处的拟合曲线,相关系数为0.9998。实验结果表明,即使偏离吸收峰550nm(如偏离70nm)进行比色,也能获得相关系数大于0.998的满意结果。

2.2 温度的影响

图3是浓度为20.26mmol/L的葡萄糖溶液在不同温度下在550nm处的吸光度随时间的变化关系曲线,可见反应开始初期,吸光度随时间快速变大,大约8min后变化趋缓,达到最大值,然后吸光度逐渐减小。比较32℃与37℃两种不同温度下的变化情况,由曲线可知, 在0~10min内,吸光度均随时间逐渐增大, 但37℃情况更快达到最大值,维持相对稳定的时间较短,之后吸光度下降的速度较快,而较低温度的32℃情况下达到最大吸光度的时间稍长一些,而且维持最大值稳定的时间较长,之后吸光度的下降也较慢。可见,在不同的温度下进行定量的最佳时间是不同的,找到吸光度较稳定的时段十分关键,结果还表明,对于该种氧化酶试剂,32℃是较合适的应用温度。

图4是两种不同温度下在550nm处用最小二乘法拟合不同浓度得到的相关系数与时间的关系曲线,由图4中得知,在32℃与37℃下不同时刻葡萄糖溶液吸光度与浓度550nm均有较好的相关性,相关系数R>0.998,相比之下,在32℃时相关性更好一些,而且在葡萄糖溶液与氧化酶反应10min以后相关系数约为0.9998,结合图3中低温下葡萄糖与酶作用后较长时间内吸光度保持相对较为稳定的结果,说明在32℃下,在10~20min内测量有利于获得更加精确的测量结果。

2.3 测量时间的影响

图5为32℃下,550nm处7种不同浓度葡萄糖样品的吸光度随时间的变化关系曲线,由图中可以看出,在0~10min内,吸光度逐渐变大,表明葡萄糖与酶的反应正在进行之中;大约10min后达到峰值并维持一段时间,然后吸光度开始逐渐变小,这与实验过程观察到的葡萄糖样品的颜色变化:颜色逐渐加深——保持不变几分钟——逐渐变淡的现象相符,浓度越高的样品颜色衰退的现象较明显。从图5中可以看出,在大约10~15min时测量吸光度相对较为稳定,较适合于对葡萄糖进行定标。

按定义undefined

其中,SEP为标准预测误差,np为样品数,Yi为葡萄糖浓度理论值,Ypi为测量值。

在32℃情况下,以反应10min时不同浓度的葡萄糖水溶液的吸光度与浓度间作最小二乘法线性定标,得到定标方程,计算各浓度的预测值以及预测误差。考虑到实际应用中测量时间可能出现误差,为考察因测量时间的误差引起的预测误差,以10min时所作的定标方程为参考标准,分别计算各浓度样品在6min、8min、12min、14min时的预测值及标准预测差(见表1)。

由表1可见,当测量时间偏离10min时,误差增大,当测量时间不足10min,如6min和8min时,预测误差较大,而当测量时间超过10min,如12min和14min时,预测误差较小,由前述32℃下溶液的吸光度在小于10min时变化较快,而在10~15min时间段保持相对稳定的实验现象很容易解释这个结论。

2.4 光谱带宽的影响

定量分析32℃下10min的测量光谱,以550nm为中心,分别取1nm,10nm,20nm,30nm带宽范围内吸光度的光谱面积与浓度作相关性分析及面积定量,利用最小二乘法拟合,得到的不同的预测模型,利用如下相对误差公式:

相对误差为undefined

上式中Yi为葡萄糖浓度的理论值,Ypi为葡萄糖浓度的测量值,△为相对误差。

在不同光谱带宽范围作面积定量得到的测量值的相对误差(见表2)。

结果表明,不同光谱带宽范围作面积定量得到的测量值的相对误差差别很小,即使带宽增大到30nm,相关系数仍然大于0.9999。该结果说明,氧化酶法葡萄糖定量可以采用有一定带宽的光源(如带宽30nm的发光二极管),无需分光,无需滤光,可设计成掌上型专用仪器,取代传统的分光光度计,这已在我们研制的“便携式多功能比色仪”中得到验证(见另文报道)。

3 结论

由以上实验结果可知,葡萄糖与酶的反应是一个动力学过程,对于某种氧化酶试剂,选择合适的测量时间和测量温度对提高葡萄糖定量精度极为重要。实验结果表明,本文所用的氧化酶试剂在32℃下葡萄糖氧化酶与葡萄糖作用约10~15min后在550nm峰值附近进行定量,效果较好,相关系数0.9999,预测标准误差SEP可达到0.626mmol/L。结果还表明,用葡萄糖氧化酶法进行葡萄糖定量时,如果测量时间和温度偏离指定值,将产生较大误差,然而,即使定量波长偏离吸收峰,并在一定带宽范围内(如30nm)进行定量,仍能得到比较理想的结果(相对误差<1.4%),该结果显示,氧化酶法葡萄糖定量装置可以采用有一定带宽的光源(如带宽30nm的发光二极管),无需分光,甚至无需滤光,可设计成掌上型专用仪器,取代传统的分光光度计,这是很有实际应用意义的。

摘要:依据人体尿糖、血糖的浓度范围,研究从2.038.5mmol/L不同浓度的葡萄糖水溶液在不同温度下与葡萄糖氧化酶试剂反应的动力学过程,在可见光谱区,结合分光光度法和最小二乘法对溶液中的葡萄糖含量进行定量分析,分析波长,光谱带宽,反应温度及反应时间等对定量精度的影响。实验结果表明,对于本文所用的葡萄糖氧化酶试剂,在32℃下葡萄糖氧化酶与葡萄糖反应10m in后在550nm处进行定量,相关系数超过0.9999,预测标准误差(SEP)0.626mmol/L。如果测量时间和温度偏离指定条件,将产生较大的测量误差;但如果定量波长偏离吸收峰,并在一定带宽(如30nm)范围内进行定量,仍能得到满意的结果。

关键词:葡萄糖氧化酶,光度法,温度,最小二乘法

参考文献

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[6] Bruulsema J T,Hayward J E,Farrell TJ,et al.Correlationbetween blood glucose concentration in diabetes and non-invasively measured tissue optical scattering co-efficient.Optics Letters,1997,22(3):190~192

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[8] Fredric M.Ham,Glenn M.Cohen,Kirti Patel,and BrentR.Gooch,Multivariate Determination of Glucose Using NIRSpectra of Human Blood Serum,Proceedings of the 16thAnnual International Conference of the IEEE

光度定量测定法 篇2

孔雀绿褪色光度法测定碘

在稀Hel介质中,Ⅰ-可催化KIO4氧化孔雀绿的.褪色反应,且褪色程度与Ⅰ-浓度成正比,由此建立了测定痕量Ⅰ-的新方法,确定了最佳反应条件.测定碘的线性范围是0.5~5.0mg・L-1;检出限为0.3mg・L-1.方法简便、准确,用于食盐中碘的测定,结果满意.

作 者:顾克强 GU Ke-qiang 作者单位:曲阜师范大学,化学科学学院,山东,曲阜,273165刊 名:化学工程师 ISTIC英文刊名:CHEMICAL ENGINEER年,卷(期):2008“”(8)分类号:O657.3关键词:碘 孔雀绿 光度法

光度定量测定法 篇3

关键词:原子吸收分光光度法 可溶性钡 测定

中图分类号:O657.31 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)16-0018-02

随着社会与工业发展的加快,金属钡化合物在各个行业中得到了广泛的应用。但是在金属钡化合物的生产过程中,排放的含钡的废水、废弃物会在一定程度上造成环境的污染。因此,需要建立一种较为灵敏、简单、快捷的测定技术,实现对钡的精准测定。本文利用火焰原子吸收对不同浓度的钡进行了测定。

1 原子吸收分光光度法概述

原子吸收分光光度法(Atomic Spectrophometry)又称为原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectr-

omctry),简称为原子吸收法(AAS),是一种非常重要的仪器分析法[1]。这种方法的基本原理为:以蒸汽相中的被测元素的基本原子对其原子共振腐蚀的吸收强度作为测定依据,对测定试样中的被测元素含量进行测定。原子吸收分光光度法具有速度较高、灵敏度较好、干扰较低、准确性较高的特点与优势,是当前金属元素测定过程中的首要选择的方法。原子吸收分光光度法中作为关键的部分就是原子化系统,主要的作用就是将被测元素化合物转化为基态原子,其效率对测定结果有着直接的影响。在原子化的众多方法中,火焰原子化技术应用最早、最广泛、最成熟[2]。

2 火焰原子吸收分光光度法测定水中钡含量

钡化合物有着非常广泛的用途,随着对钡化合物需求的不断增加,钡化合物的产量得到了快速的增长,伴随其生产而产生的含钡废水、废弃物数量也不断增加,对环境与人类的健康造成了一定的负面影响。可溶性的钡盐具有较高的毒性,其溶解度越高,毒性越大,剧毒的包括氯化钡、硝酸钡等。

2.1 测定方法的主要原理

先将样品进行过滤或者消解,之后将样品喷入到富燃性空气一乙炔火焰中,通过高温的火焰使吸纳钡基态原则对钡空心阴极灯发生的特征谱线进行有选择性的吸收。通过吸收度只能够对钡浓度含量进行计算,两者之间呈现正比关系[3]。

2.2 测定所需的试剂、材料与仪器、设备

在测定的过程中,所需要的试剂与材料主要包括浓硝酸、高氯酸、硝酸溶液、硝酸钡、钡标准贮备液、硝酸钙、钙标准溶液、燃气、助燃气等。测定过程中所需要的仪器与设备主要包括耶拿Contr700火焰原子吸收分光光度计、ETHOSD微波消解仪、抽滤装置、电热板、样品瓶及其他常用仪器设备。实验中所需的玻璃器皿、聚乙烯溶液等都需要进行洗涤,用硝酸溶液浸泡24小时后再次分别用自来水、实验用水清洗[4]。

2.3 测定过程中的样品

在样品采集的过程中,可溶性钡样品与总钡样品是分开进行采集的,主要的采集过程参照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91)相关规定。在样品的保持过程中,可溶性钡样品与总钡样品同样需要分开保存。可溶性钡样品在采集完成之后需要进行抽滤,将所需的滤液保存与样品瓶中。

2.4 试样的制备工作

可溶性钡试样在制备的过程中较为简单,可溶性钡样品在保存之后就可以直接用作试样。总钡试样的制备较为复杂,在消解的过程中主要采用电热板消解法或者是微波消解法。

总钡试样电热板消解法指的是将总钡样品加入浓硝酸之后在电热板上进行加入,温度保持在95℃左右,蒸至一定容量之后进行2分钟冷却,之后再加入高氯酸继续加热,直到样品中不再出现白烟。进行1分钟冷却之后加入定量硝酸溶液再次进行加入,温度保持在60℃-70℃之间,直到溶液中的残渣完全溶解,冷却至常温之后加入定量硝酸溶液。

总钡试样微波消解法指的是将总钡样品置入微波消除罐中,第一阶段加入定量硝酸之后进行升温,在10分钟的时间之内将温度从常温升至160℃,保持160℃的温度5分钟;第二阶段进行缓慢升温,在10分钟的时间内将温度从160℃上升至170℃,保持170℃的温度5分钟[5]。

2.5 测定的结果及探讨

2.5.1 存在的干扰及消除

实际的水样中可能存在部分别的重金属元素,如果相对误差能够控制在上下5%之内时,试样中其他元素存在对钡测定的结果没有明显的影响,各元素含量上限值如表1所示。如果这些元素的浓度已经超过了表1中所测定的数值,则可能会对测定结果造成影响,可以通过标准加入法对干扰进行消除[6]。

2.5.2 仪器的调试与校准

仪器的型号不同,其最佳的测定效果也不同,要依据仪器的说明书对仪器进行调节,使其能够保持最佳的工作状态。

空气一乙炔火焰中钡的电离度为16.4%,要乙炔与空气的比例进行严格的控制,从而对电离干扰进行有效的控制。此外,火焰的类型,燃烧器的高度等对于测定钡的灵敏度都存在着一定的影响,必须对这些要素进行进行严格的控制。在空气与乙炔比例进行确定的过程中,通过固定一种气体的流量、改变另一种气体的流量的方法对空气与乙炔的最佳流量进行决定,当吸光度大而平稳时流量最佳。

2.8 质量保证与控制

在实验的过程中总结出以下几个方面的质控规定措施:第一,在10个样品分析完成之后应该对仪器进行零点校正;第二,在所有样品分析的过程中都需要绘制校正曲线;第三,每10个样品进行一次校正曲线重甸甸浓度标准溶液分析,如果测定结果与浓度之间的偏差大于10%则需要重新进行校正曲线的绘制;第四,每个批次的样品应该进行一次或以上空白试验;第五,每个批次的样品应该测定10%或以上的加标样品,加标回收率应该在85%-110%之间。

3 结语

本文建立了原子吸收分光光度法测定水中钡含量的方法,并通过实验对该方法进行了研究。通过研究发现,原子吸收分光光度法在水中钡含量的测定过程中具有较高的可行性,并且这种钡测定方法具有选择性、灵敏度、操作性、成本等多个方面的优点。本文重点阐述了火焰原子吸收分光光度法测定水中钡含量的方法,该方法在准确度、精密度等方面都较好,能够满足对工业废水中钡的测定要求,应进行普遍的推广。

参考文献

[1]丁义,孙振中,戚隽渊,郭霞.火焰原子吸收分光光度法与甲醛肟法测定水中锰的方法比较[J].上海交通大学学报(农业科学版),2013,06(32):61-64+72.

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[3]范文嘉,董兵,朱英.火焰原子吸收分光光度法测定化妆品中铅含量的不确定度评估[J]. 环境卫生学杂志,2012,03(19):137-140.

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[5]张丽娟,马群,王晶,谷学新,王书妍.微波消解-原子吸收分光光度法测定中成药中砷、铜的含量[J].中药新药与临床药理,2014,05(21):342-344.

[6]吴昊,李继,徐长根,傅强.原子吸收分光光度法测定复方炔雌醇甲羟孕酮胶囊中葡萄糖酸钙的含量[J].中国药品标准,2013,03(21):201-203.

光度法测定结晶紫含量 篇4

关键词:荧光光度法,水产品,结晶紫

结晶紫属三苯甲烷类化学物质,常被作为水产养殖业的杀菌剂,用于控制鱼和鱼苗真菌的生长,控制高发的水霉病、原虫病等以及防治鱼类的水霉病、烂鳃病以及寄生虫病。在水产品的保鲜和运输过程中也常用到。结晶紫在进入动物机体后,可以通过生物转化,还原代谢成脂溶性的隐色结晶紫(LCV),现代医学研究表明,结晶紫具有高毒素、高残留和致癌、致畸、致突变等毒副作用。迅速准确的检测方法对人体健康及国内水产品的出口都有重要意义。

目前国内结结晶紫的检测技术尚不及发达国家对水产品的检测技术水平,国家出台的检测标准方法有三种[1]:液相色谱一串联质谱法、高效液相色谱法、高效液相色谱荧光检测法[2];适用于鲜活水产品及其制品中结晶紫及其代谢物隐色结晶紫残留量的检验。检出限均在国家的限量标准2.0μg/kg以内。其它常用的检测方法主要为各高校科研机构所作研究时使用及水产商和海关对水产品出入口水产品的检测,如反相高效液相色谱[3]、固相萃取-液相色谱法[4,5]、高效液相色谱串联二级质谱[6]、液相色谱安培检测法[7]、液相色谱-线性离子阱质谱法检[8]及分光光度法[9]。这些方法在实验试剂、仪器及实验条件各不相同,但都是力求更好的对水产品中结晶紫残留量进行检测,检测限如表1所示。

表1所示方法均可对结晶紫进行检测并达到较理想的检测限,但液相色谱法对仪器要求较高且价格较贵而分光光度法检出限较高。

本实验使用930荧光光度计,通过乙腈溶液对结晶紫的溶解,探讨使其达到最佳荧光值的条件,并对检测的干扰因素进行分析,以期建立结晶紫检测的荧光光度法。

1 实验仪器和试剂

1.1 实验仪器

930荧光光度计,上海第三分析仪器厂;PHS-3C精密pH计,上海精密科学仪器公司;电子天平,德国赛多利斯。

1.2 实验试剂

结晶紫标准样品购于上海远航,乙腈、磷酸、柠檬酸、氢氧化钠、醋酸、氯化镁、氯化钾、氯化铁、硝酸钠购于上海国药,所有药品均为分析纯,溶液配制均用三蒸水。

结晶紫准备贮备液:称取结晶紫样品0.0100g,用少量乙腈(5.00mL)溶解,并稀释到100mL的容量瓶中,配置成1.00×10-4g/mL的标准贮备液。

2 结果与讨论

2.1 仪器条件

根据930荧光光度计的应用范围,选择最大激发波长530nm、带通型滤光片;发射波长为600nm,截止型滤光片。

2.2 测定pH值的确定

分别制备pH=3.00、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00、9.00的H3 PO4-NaOH缓冲液待用;取0.50mL结晶紫标准贮备液于50mL容量瓶中,加入5.OOmL不同pH的缓冲液,用三蒸水定容;荧光光度计灵敏度调二档,用三蒸水调“0”,pH=3.00溶液调“60.0”,结果如图2所示。

由图2可知,实验测定的最佳pH为5.00。

2.3 缓冲液及用量

制备pH=5.00的H3PO4-NaOH缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、醋酸-醋酸钠缓冲液;取0.50mL结晶紫标准贮备液于50mL容量瓶中,加入5.00mL不同pH的缓冲液,用三蒸水定容;荧光光度计灵敏度调二档,用三蒸水调“0”,pH=5.00醋酸-醋酸钠缓冲液调“60.0”,结果表2所示。

由表2可以看出,最佳缓冲液为H3PO4-NaOH缓冲液。

再分别取1.00、3.00、5.00、7.00、9.00 mL H3P04-NaOH缓冲液加入1.00×10-6 g/mL和1.00×10-9g/mL的被测样品溶液中,测定结果如图3所示。

由图2可知,最佳缓冲液用量为1.00 mL。

2.4 样品的线性范围

2.4.1 标准曲线的测定

分别取0.50、1.50、2.50、3.50、4.50mL的结晶紫标准储备液加入50mL容量瓶,再加入1.OOmL pH=5.00的缓冲液,定容,得到浓度为1.00×10-6、3.00×10-6、5.00×10-6、7.00×10-6、9.00×10-6 g/mL的结晶紫溶液,而后再分别稀释成10.7 g/mL、10-8 g/mL、10-9g/mL、10-10g/mL、10-11g/mL的浓度系列的结晶紫溶液,结果如图4所示。

从图4可以看出,结晶紫溶液的线性范围为1.00×10-6 g/mL-1.00×10-11 g/mL,相对应的线性方程和相关系数为F=11.23C+190(R=0.9994)。

2.4.2 样品重现性

10次样品测定的RSD为5.27%。

2.4.3 样品检出限

检出限=3RSD×Cmin=3×5.27%×1.00×10-11g/mL=1.58×10-12g/mL。

2.5 干扰离子

分别称取2.5000 g氯化钙、氯化铁、氯化钾、氯化镁和硝酸钠,溶解并稀释成1.00×10-3 g/mL;因实验所需再进行适当稀释。结果如表3所示。

表3结果表明在水产品中结晶紫残留量的测定时对样品干扰情况较大的为Mg2+、K+,应给予注意及除去此种干扰。NO3-紫在C干扰/C结晶紫倍数为500时开始影响荧光强度。

2.6 样品回收率

在线性范围1.00×10-6g/mL~1.00×10-11g/mL内取1.00×10-7g/mL、2.00×10-8 g/mL、1.00×10-g/mL高、中、低三个浓度进行回收率测定。结果如表4所示。

表4表明,样品回收率在95.0%~98.0%之间,具有较好的回收率。

3 结论

用荧光光度法对结晶紫残留量的测定线性范围为1.00×10-6g/mL-1.00×10-11g/mL,线性方程:F=11.23C+190,R=0.9996,检出限为1.58×10-12g/mL。分析了水样中可能对结晶紫的检测带来影响的离子干扰。样品回收率在95.0%~98.0%之间,具有较好的回收率。

分光光度法测定溶液的化学需氧量 篇5

分光光度法测定溶液的化学需氧量

摘要:采用自行研制的消化液配合美国HACH公司的MD45600型COD反应仪及DR/型分光光度计测定溶液的化学需氧量(COD).在2.00 mL分析水样中加入一定量自行研制的.消化液和催化剂,消化反应一定时间后,直接通过比色法用分光光度计测定COD,操作简便,检测速度快,测量费用低,准确度和精密度均相当高,其相对标准偏差RSD=1.78%,完全可以与美国HACH公司提供的标准试剂法相媲美.作 者:范娟 阮复昌 作者单位:华南理工大学化学工程研究所,期 刊:华南理工大学学报(自然科学版) ISTICEIPKU Journal:JOURNAL OF SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY年,卷(期):,29(7)分类号:X132关键词:化学需氧量 分光光度计 半微量法

光度定量测定法 篇6

关键词:普鲁士蓝;分光光度法;茶叶;铁

中图分类号: O657.32文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)09-0344-02

茶叶具有止渴、清神、利尿、治咳、祛痰、明目、益思、除烦去腻、驱困轻身、消炎解毒等功效。茶叶中含有茶单宁、蛋白质、生物碱、果胶、氨基酸、钾、钙、镁、锰、铁等。其中铁元素在人体中具有造血功能,参与血蛋白、细胞色素及各种酶的合成,促进生长,铁还在血液中起运输氧和营养物质的作用。人体缺铁可导致缺铁性贫血、免疫功能下降和新陈代谢紊乱。测定茶叶中的铁含量对茶叶营养价值的评估具有重要的意义。已报道的茶叶中铁的测定方法有:光化学伏安法[1]、分光光度法[2-4]、原子吸收光谱法[5-8]、荧光熄灭法[9]等。利用生成普鲁士蓝的可见光分光光度法测定茶叶中的铁含量还未见报道。本试验首先把茶叶消化,加入NH2OH·HCl,使茶叶中的Fe3+还原为Fe2+,然后加入K3[Fe(CN)6],Fe2+与 K3[Fe(CN)6] 生成可溶性普鲁士蓝,通过测定普鲁士蓝在712 nm 处的吸光度来测定茶叶中总铁的含量。本法所用仪器简单,操作容易,干扰少,所用试剂无毒且价格便宜,测定灵敏度高、线性范围较宽,应用于茶叶中铁含量的测定,结果令人满意。

1材料与方法

1.1试剂与材料

铁标准溶液(10 μg/mL):用十二水硫酸铁铵(AR,天津市光复精细化工研究所)配制,准确称取0.431 7 g十二水硫酸铁铵,加入6 mol/L硫酸10 mL及适量蒸馏水溶解,转移至500 mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,配制成含铁100 μg/mL的溶液。准确移取含铁100 μg/mL的溶液20.00 mL,转移至200 mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。盐酸羟胺(10%):称取盐酸羟胺(AR,国药集团化学试剂有限公司)4.0 g,放入小烧杯中,加入36 mL蒸馏水,搅拌溶解,转移入棕色试剂瓶中(临用时配制)。铁氰化钾(1.500 mmol/L):称取K3[Fe(CN)6](AR,天津市德恩化学试剂有限公司)0.246 9 g,放入小烧杯,加入适量蒸馏水溶解,转移至500 mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。

市售茶叶3种:信阳毛尖、安溪铁观音、祁门红茶,均购自洛阳市茶叶市场。

1.2仪器

TU-1900双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);电子天平(上海奥豪斯仪器有限公司);PHS-3C型精密酸度计(上海大普仪器有限公司)。

1.3试验方法

1.3.1样品处理样品按照王功平等[10]、陈祥海等[11]的方法进行处理,首先把样品放入烘箱中,90 ℃烘干至恒质量。把样品研碎,称取茶叶样品2.000 0 g,放入200 mL三角瓶中,加入30 mL浓硝酸和3 mL浓硫酸,放置过夜,将三角瓶放在电炉上加热至沸腾20~30 min,溶液呈棕黄色,冷却,再加入2 mL浓硝酸,煮沸,重复以上操作,当加浓硝酸不再显示棕色时,说明茶叶已消化完全,这时溶液呈澄清状态,继续加热煮沸至冒白烟。冷却,转移至离心管中,用离心机4 000 r/min离心30 min。弃去沉淀,把上清液转移入50 mL容量瓶中,用氢氧化钠溶液调节溶液pH值为1.0,加水至刻度。

1.3.2测定方法准确移取2.00 mL茶叶提取液,放入12.50 mL比色管中,加入1.00 mL 10%的盐酸羟胺,再加入1.80 mL 1.500 mmol/L的K3[Fe(CN)6]溶液,用蒸馏水稀释至刻度,室温放置10 min,以试剂空白为参比,用分光光度计测定溶液在712 nm处的吸光度。

2结果与分析

2.1反应机理

通过消化反应使茶叶中的铁游离,然后加入盐酸羟胺使Fe3+还原为Fe2+,再加入K3[Fe(CN)6],Fe2+与 K3[Fe(CN)6] 生成可溶性普鲁士蓝。通过测定普鲁士蓝在712 nm处的吸光度可间接测定茶叶中总铁的含量。

2.2最大吸收波长的选择

按照“1.3”节的试验方法,以试剂空白为参比,用 TU-1900 双光束紫外可见分光光度计扫描生成可溶性普鲁士蓝在 500~900 nm的吸收光谱。图1表示生成可溶性普鲁士蓝的光吸收曲线,最大吸收波长为712 nm,故本试验选择测定波长为712 nm。

2.3K3[Fe(CN)6]的用量

考察了K3[Fe(CN)6]用量对吸光度的影响。图2表示K3[Fe(CN)6]用量为0.4~3.0 mL时,溶液的吸光度变化。当K3[Fe(CN)6]用量为1.80 mL时,吸光度达到最大,继续增加K3[Fe(CN)6]的用量,溶液吸光度基本保持不变,说明K3[Fe(CN)6]已与还原生成的Fe2+完全反应,故选择1.500 mmol/L K3[Fe(CN)6]溶液用量为1.80 mL。

2.4pH值及显色时间的选择

考察了pH值对吸光度的影响,当pH值在0.5~4.0范围内,考察了不同pH值溶液吸光度的变化情况,图3表示了溶液pH值对吸光度的影响。 当溶液的pH为1.0时,溶液的吸光度最大,随着溶液pH值的增大,溶液的吸光度逐渐减小。故本试验选择pH值为1.0。

K3[Fe(CN)6]与Fe2+生成可溶性普鲁士蓝的反应在室温下就能进行,考察了显色时间对吸光度的影响,从放置时间1 min到30 min,每5 min测定1次吸光度,观察溶液吸光度的变化情况。溶液的吸光度从5 min到30 min几乎保持不变。故本试验选择放置时间为10 min。

2.5干扰物质的影响

在最佳试验条件下,配制Fe3+含量为2.0 μg/mL的溶液进行测定,控制相对误差在±5%之内,对一些茶叶中常见的有机成分 (咖啡碱、茶单宁、叶绿素、叶黄素、维生素C)和一些常见离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+)进行了干扰影响的测定。研究表明:100倍的咖啡因、150倍的茶多酚和维生素C、300倍的叶绿素和叶黄素不影响测定,300倍的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+不影响测定。

2.6工作曲线与检出限

配制 Fe3+含量(C)分别为0、0.16、0.40、0.80、1.60、2.40、3.20、4.00、4.80、5.60、6.40、7.20、8.00、8.80、9.60 μg/mL的标准溶液,根据试验方法测其吸光度D并进行线性回归。Fe3+含量在0.02~9.60 μg/mL均具有良好的线性关系,线性回归方程D=0.184 2C+0.028 8,相关系数r=0.999。摩尔吸光系数ε=1.03×104 L/(mol·cm)。对11份Fe3+含量为0.32 μg/mL的溶液进行了平行试验,标准偏差 σ=1.23×10-3,检测限(3σ/k)为0.020 μg/mL。

2.7样品测定和回收率试验

2.7.1样品测定准确称取每份待测样品2.000 0 g,按照“1.2”节的试验方法进行样品处理和测定。通过标准曲线法测定样品中的铁含量,结果见表1。

2.7.2加标回收率试验准确称取信阳毛尖、安溪铁观音、祁门红茶各2.000 0 g,分别加入铁0.200 0 mg,按“1.3”节的方法进行回收率试验,结果见表1:回收率为96.6%~98.6%。

3结论

为了测定茶叶中总铁的含量,首先通过消化,使茶叶中的铁游离出来,加入盐酸羟胺使Fe3+还原为Fe2+,然后加入 K3[Fe(CN)6],Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成可溶性普鲁士蓝。确定了普鲁士蓝分光光度法测定茶叶中铁的最佳试验条件。建立了吸光度与铁含量的关系,铁含量在0.02~9.60 μg/mL均具有良好的线性关系,平均回收率达到97.47%。 成功分析了市售3种茶叶中铁的含量,结果令人满意。

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分光光度法测定水体化学需氧量 篇7

1 测定原理

酸性MnO-4氧化水体中的还原性物质时, MnO-4被还原后颜色消褪, 但KMnO4被还原时生成的Mn2+容易被MnO-4氧化得到MnO2, 通过比较在酸性介质中标准电极电位EΜnΟ4-/ΜnΟ2θ=1.679 V, EΜnΟ2/Μn2+θ=1.23 V可知, MnO-4将溶液中的Mn2+全部氧化为MnO2, 事实上在氧化水体中还原性物质时, MnO-4被还原后转化为MnO2, 而反应生成的MnO2为悬浮微粒使测定吸光度升高, 从而导致结果偏低, 产生负干扰。MnO2悬浮微粒在低浓度符合郎伯-比尔定律[8], MnO-4的减少量和MnO2的生成量的比值是恒定的, 因此它们吸光度的比值也是一个常数, 可以通过郎伯-比尔定律可以得到溶液中剩余MnO-4浓度与吸光度之间的关系曲线, 通过实验得到在波长为525 nm处摩尔吸光系数最大, 从而建立了分光光度法测定水体中COD值的方法。

2 实验部分

2.1 主要仪器及试剂

UV-6100型紫外可见分光光度计, 上海美谱达仪器有限公司;85-2恒温磁力搅拌器, 常州国华电器有限公司;电子分析天平;容量瓶;移液管。

c (1/3KMnO4) =0.01 mol/L;c (1/5KMnO4) =0.01 mol/L;H2SO4 (1:3) ;c (H2C2O4) =0.01 mol/L;葡萄糖 (A.R.) ;饱和硫酸银;实验用水均为二次蒸馏水。

2.2 标准曲线的测定

2.2.1 标准色阶

配置COD值为50 mg/L葡萄糖溶液, 分别移取0 mL, 1.00 mL, 2.00 mL, 3.00 mL, 4.00 mL, 5.00 mL, 6.00 mL, 7.00 mL, 8.00 mL, 9.00 mL, 10.00 mL该葡萄糖溶液于100 mL锥形瓶中, 用二次蒸馏水稀释至50 mL, 至加入5 mL 1:3的硫酸溶液, 摇匀。用滴定管精确加入10 mL c (1/3KMnO4) =0.01 mol/L的高锰酸钾标准溶液 并在电炉上煮沸20 min, 后停止加热, 冷却至室温后, 移至100 mL容量瓶, 用去离子水稀释至刻度, 得到标准色阶, 其分别对应的COD值为0 mg/L, 5 mg/L, 10 mg/L, 15 mg/L, 20 mg/L, 25 mg/L, 30 mg/L, 3.5 mg/L, 40 mg/L, 45 mg/L, 50 mg/L。

3.2.2 最佳吸收波长

移取上述预处理的溶液于1 cm的比色皿中, 选取波长范围为300 nm~800 nm, 得到关于波长λ与吸光度A之间的关系曲线如图1。

通过吸收曲线, 得到测定的最佳吸收波长为525 nm。

2.2.3 标准曲线

分别用移液管精确移取上述预处理的标准色阶溶液于1 cm的比色皿中, 调节吸收波长为525 nm, 测吸光度A, 得到COD值下的吸光度值A如表1。

根据表1数据, 利用Excel拟合得到关于COD值与吸光度值之间的曲线如图2。

图2中COD值与吸光度值之间呈线性关系其线性方程为:

y=-108.85x+83.133, 相关系数R2=0.9977

式中:y——COD值

x——吸光度值

2.3 样品测定

2.3.1 国标测定法

用移液管移取25 mL水样与锥形瓶中, 加50 mL去离子水, 5 mL硫酸溶液, 5滴硫酸银饱和溶液, 然后再移取10.00 mL, c (1/5KMnO4) =0.01 mol/L的高锰酸钾标准溶液, 在电炉上慢慢加热至沸腾后, 再煮5 min, 冷却至60~80 ℃, 用移液管加入10.00 mL, 0.01 mol/L草酸标准溶液, 用高锰酸钾标准溶液c (1/5KMnO4) =0.01 mol/L滴定至溶液呈微红色。消耗高锰酸钾的体积如表2。

通过公式计算得, 水样1, 2, 3的COD值分别为20.00 mg/L, 47.46 mg/L, 8.58 mg/L。

3.3.2 分光光度法

移取10 mL水样于100 mL锥形瓶中, 用二次蒸馏水稀释至50 mL, 至加入5 mL (1+3) 的硫酸溶液, 摇匀。用移液管管精确移取10 mL c (1/3KMnO4) =0.01mol/L的高锰酸钾标准溶液 并在电炉上煮沸20 min, 后停止加热, 冷却至室温后, 移至100 mL容量瓶, 用去离子水稀释至刻度, 将溶液移入1 cm的比色皿中, 在波长为525 nm处测其吸光度值。

将测得吸光度A带入线性方程, 得水样1, 2, 3的COD值分别为19.67 mg/L, 47.75 mg/L, 8.68 mg/L, 该方法测定水样结果与国标测定结果的相对误差分别为:-1.9%, 0.6%, 1.2%。此方法制定了高锰酸钾法测定水体化学需氧量的工作曲线, 测定结果与国标的测定无显著性差异, 而且操作简便, 减少了水样测定过程所消耗的时间, 同时也节省了实验药品。

3 结 论

实验结果表明, 在波长为525 nm的条件下, 对于COD值为0~50 mg/L的水体, COD值与A呈现较好的线性关系, 相关系数R的平方为0.9977;利用分光光度法测定COD值与国标无显著性差异;对于COD大于50 mg/L的水体, COD值与 A不呈线性关系, 可能原因是由于MnO-4氧化水体中的有机物得到MnO2悬浮微粒的浓度太大, MnO2悬浮微粒在此浓度下不符合郎伯-比尔定律。

在测定水体COD值的过程中, 只需要通过分光光度计测出吸光度值A, 根据 COD与 A的线性关系方程, 可计算出COD。该减少实验费用、简化操作步骤, 而且更加方便快捷, 结果与国标无显著性差异, 准确可靠, 能较好地评估水体的质量。

摘要:建立了分光光度法测定水体中需氧量的方法。采用分光光度法的原理, 以MnO4-的最大吸收波长525 nm为测定波长, 消除了MnO2微浮颗粒的影响, 该方法 COD测定范围为0~50 mg/L, 与国家标准滴定法之间无明显差异, 具有成本低、操作简单方便等特点, 用于水样测定结果满意。

关键词:化学需氧量,高锰酸根离子,分光光度法

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光度定量测定法 篇8

本研究建立了单位波长吸光度改变量-分光光度法,将其用于含一定浊度实际水样的直接检测。并对比了单波长法和浊度补偿法,结果表明可显著减少样品浊度对检测结果的正干扰,具有更高的精密度和准确度。

1实验

1.1仪器与试剂

带光谱扫描功能的UV-2450分光光度计,日本Shimadzu公司;KL-UP-11-20分析型超纯水机,成都唐氏康宁科技发展有限公司;一般民用高压锅。

磷酸盐工作溶液:1.0 mg/L,逐级稀释500 mg/L磷酸盐标准储备溶液而得。

钒钼酸铵显色剂:溶解13 g钼酸铵于100 m L水中。溶解0.35 g酒石酸锑氧钾于100 m L水中。在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加到300 m L 50%硫酸中,加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。储存在棕色的玻璃瓶中于约4℃保存。

浊度补偿液:混合两份体积的50%硫酸和一份体积的10%抗坏血酸溶液。显色液和浊度补偿液应同一时间配制。

1.2实验步骤

在25 m L比色管中,配制浓度为0、0.020,0.040,0.080、0.200、0.400、0.800、1.60 mg/L的标准曲线系列溶液。显色15 min后,将显色液在10 mm比色皿中,以超纯水为参比溶液,在400~780 nm波长范围内测定吸光度。光谱数据另存为文本文档,再导入Excel软件中,得到与波长数据相对应的一系列吸光度数据。

水样测定:水样测定采用单波长-分光光度法(SW-S,国家标准[6]中采用的方法)和AVW-S法。比色步骤与标准曲线系列相同。实际样品显色后将在700 nm处测得的吸光度扣除TC法在700 nm处测得吸光度,再经SW-S法进行定量分析,这种方法称为浊度补偿-单波长-分光光度法(TC-SW-S)。

1.3抗浊度能力测试

为了探讨总磷测定方法在不同浊度水样中的抗浊度能力,取天然浑浊水样,经适量超纯水稀释后得到不同浊度梯度水平的水样,浊度的大小以TC法测定样品在700 nm处吸光度的大小进行衡量。对不同浊度水样,按水样测定步骤进行检测,同时进行加标回收实验,总磷加标浓度分别为0.040 mg/L和0.080 mg/L。检测方法为AVW-S法、SW-S法和TC-SW-S法。

1.4差异显著性分析

通过Orgin 7.5的One-way ANOVA功能对不同处理结果间是否存在显著性差异进行统计分析,显著性水平为0.05。

2结果与讨论

2.1定量方法介绍

定量方法原理参考文献[7]。筛选拟合波段时,考察因素主要为方法检出限,标准样品和不同浊度水样的加标回收率及不同波段间相对标准偏差(RSD)。方法检出限的判断依据为《HJ 168-2010环境监测:分析方法标准制修订技术导则》。对7个空白加标样品进行平行测定,总磷加标浓度为0.010 mg/L。根据HJ 168-2010要求,空白加标样品测定结果均值与方法检出限的比值应介于3~5。标准样品选取总磷检测结果为(0.420±0.013)mg/L(No.203416)。不同浊度水样加标回收率控制在80%~120%,同时不同波段间RSD在5.0%以下。综合三者考察因素,符合规定的拟合波长范围有735~765 nm,730~770 nm,725~775 nm,720~780 nm,710~775 nm和705~775 nm共6个波段,详见表1和表2。

2.2标准曲线、方法检出限和标准样品检测

配制总磷的质量浓度分别为0,0.020,0.040,0.080,0.200,0.400,0.800,1.60 mg/L,AVW-S法和SW-S法所得拟合方程均有良好的线性关系(r≥0.9999)。测定7个独立的0.010 mg/L标准点水样,结果标准偏差的3.143倍作为两种方法检出限(LCD),测定6个独立的标准样品(No.203416),总磷检测结果在0.420±0.013 mg/L范围内,所得结果见表1。相比于SW-S法,AVW-S法可明显提高精密度,改善方法的重复性。

2.3不同浊度地表水样品检测

对不同浊度的样品,其检测结果的准确度则由不同浊度的地表水样品检测结果进行评价。不少研究[8,9]采用TC法减少浊度对结果的影响,因此本研究中,AVW-S法减少浊度影响的效果,与TC法进行比较。由表2可知,不同浊度的地表水样品,各波段范围内检测结果具有较好的精密度,RSD在5.0%以下。从表3结果可知,采用AVW-S法检测结果显著低于SW-S法的,相似于TC-SW-S法的测得结果,但比TC-SW-S法具有更好的重复性。加标回收率的分析结果表明,SW-S法和TC-SW-S法在较大浊度地表水样品中所得回收率较大,分别为241%和414%。有的回收率分别低至68.3%和52.5%。而AVW-S法所得回收率变化较小,介于85.5%~114%。可见,与SW-S法和TC-SW-S法相比,AVW-S法提高了磷钼蓝分光光度法测定的准确度和精密度。

注:(a)加0.040 mg/L总磷;(b)加0.080 mg/L总磷。

2.4其它环境水样

对汕头市某处生活污水(废水1)和某处工业污水(废水2)在选定的条件下进行测定(图1),其分析结果见表4。AVW-S法测得结果较接近TC-SW-S法,明显低于SW-S法。而且加标回收率在84.4%~115%之间,能满足样品检测要求。但SW-S法和TC-SW-S法所得回收率却随浊度增大而增大,尤其TC-SW-S法在两废水中的加标回收率变化较大,最大值为462%和最少值为49.6%。从而说明AVW-S法更能减少样品浊度对测定结果的影响,有助于提高准确性。

3结论

在日常分析中,实际水样的浊度对分光光度法测定总磷的结果会产生一定影响,单波长法(SW-S法)往往导致测定结果偏大。本文所介绍的在水样总磷的监测中,通过筛选出较合适的拟合波长范围,用单位波长吸光度改变量-分光光度法(AVW-S法)对经适当稀释后的不同浊度样品和其它环境水样进行检测,检测结果与SW-S法和浊度补偿法(TC-SW-S法)相比,AVW-S法可显著减少样品对总磷检测结果的正干扰,提高了方法的准确度和精密度。

摘要:建立了单位波长吸光度改变量-分光光度法(AVW-S法),并研究了在减少浊度对总磷测定结果影响中的作用。在筛选的6个波段中,线性关系良好(≥0.9999),方法检出限在0.002~0.003 mg/L之间。实际样品的加标回收率在84.4%~115%范围内。与单波长法(SW-S法)和浊度补偿法(TC-SW-S法)相比,AVW-S法可显著减少样品浊度带来的正干扰,用于实际样品测定时具有更好的准确度。

关键词:单位波长吸光度改变量,分光光度法,浊度,总磷,浊度补偿

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[8]尚玲伟,沙玉欣,徐凤琴.测定水中六价铬时消除浊度和色度干扰的方法探讨[J].北方环境,1996,22(2):17-18,27.

光度定量测定法 篇9

但硝酸盐等食品添加剂有一定的毒性, 对人体有一定的危害。果蔬食品中通常也含有硝酸盐及亚硝酸盐类。因此硝酸盐的含量测定是食品卫生、防疫部门必须完成的检测项目。在有关教材中虽有介绍, 如镉柱法测定较繁, 用紫外分光光度法测定较为方便实用, 在有关标准中也有记载, 但介绍不详细。笔者根据多年教学实践在实验的基础上, 改进、简化了用紫外分光光度法测定硝酸盐含量的方法, 使该方法更方便实用。

1 目的要求

(1) 知道紫外分光光度计 (如UV755B) 的使用方法。

(2) 学会用紫外分光光度法测定食品中硝酸盐的含量。

2 实验内容

利用硝酸根离子在220 nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐的含量。

(1) 标准储备溶液的配制。精密称取基准KNO30.020 0克, 置于小烧杯中, 溶解后定量转入100 ml容量瓶中, 用蒸馏水稀释至标线, 摇匀。此溶液含KNO30.200 mg/ml。

(2) 标准溶液的配制。取3支50 ml的比色管 (或25 ml的容量瓶) , 用吸量管依次加入KNO3 (0.200 mg/ml) 溶液0.50 ml、1.50 ml、2.50 ml, 用蒸馏水稀释到25 ml标线处, 摇匀。

所得标准系列的浓度依次为含KNO3:4.0、12.0、20.0μg/ml (可分别作为100、300、500浓度单位) 。

(3) 样品溶液的配制。准确称取样品约0.02克, 置于小烧杯中, 溶解后定量转入100 ml容量瓶中, 用蒸馏水稀释至标线, 摇匀。

另取一支50 ml的比色管 (或25 ml的容量瓶) , 用吸量管准确加入2.00 ml样品溶液, 用蒸馏水稀释至25 ml标线处, 摇匀。

(4) 测定。 (1) 将仪器的波长调节到NO3-的λmax=220 nm处。 (2) 将空白溶液 (蒸馏水) 与标准溶液、样品溶液分别盛于石英比色杯中, 按仪器使用说明书中的方法, 在紫外分光光度计上测出样品溶液的c值 (或A值作吸收曲线, 并从曲线上查出c值) , 用公式计算样品溶液中硝酸盐的含量。

荧光光度法测定戊唑醇的研究 篇10

荧光分析法已被广泛应用于工业、农业、医药、卫生和科学研究等各个领域的样品检测。它具有方法快捷、重现性好、选择性高、取样容易、试样需要量少等优点, 对农药的检测研究也有报道。李满秀等[8]用 β-环糊精增敏使荧光强度增强, 建立了荧光法测定残杀威的新方法。张国文等[9]在pH7.0 的Britton-Robinson缓冲介质中, 用十六烷基三甲基溴化胺 (CTMAB) 增敏的荧光强度与抗蚜威的浓度呈良好的线性, 测定食品中抗蚜威残留量。但是由于可发出荧光的农药种类很少, 荧光光度法在农药检测中有一定的局限性。戊唑醇本身几乎没有荧光, 其荧光法检测未见有报道。

血清白蛋白是血浆中含量最丰富的载体蛋白, 它能与药物结合通过血浆贮存和运输, 到达受体部位, 进而发生药理作用。牛血清白蛋白 (bovine serum albumin, BSA) 由于低价、易得, 是血清蛋白研究中最常用的蛋白质, 它本身具有较强的内源荧光。笔者利用BSA内源荧光法作为探针, 建立了荧光猝灭技术检测戊唑醇的新方法, 并优化检测条件, 为戊唑醇的检测提供了新途径。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

BSA (1 .0×1 0- 5mol /L, Si gma) ;乙醇 (安徽安特生物化学有限公司) ;戊唑醇 (0.5 μg/L, 安徽四达化工公司) ;Tris-HCl (p H=7.1, Sigma) ;其他所用试剂均为分析纯, 试验用水为二次蒸馏水。

F-4500 荧光分光光度计 (日本日立公司) ;UV-5500 型紫外- 可见分光光度计 (上海元西仪器有限公司) ;FC-1 04 电子天平 (上海精科天平厂) ;JK-400CDB型高功率数控超声波清洗器 (合肥金尼克机械制造有限公司) ;SC-15 数控超级恒温槽 (上海天平仪器厂) 。

1.2 试验方法

于10 ml具塞比色管中加入Tris缓冲溶液1.2 ml、BSA溶液1 ml, 用二次蒸馏水定容至刻度, 摇匀备用。取3ml此溶液于1 cm比色皿中, 用微量进样器加一定量的戊唑醇溶液, 摇匀静置, 5 min后测定。

设置F-4500 型荧光分光光度计的激发狭缝和发射狭缝宽度均为5.0nm, 光电管负高压为400 V, 响应速度为2.0 s, 波长扫描速度1 200 nm/min, 待测溶液于1 cm石英比色中, 280 nm作激发波长, 记录300~ 500 nm范围内荧光强度。于 Δλem=60 nm处进行同步扫描, 记录同步荧光光谱。

2 结果与分析

2.1 光谱分析

在激发波长 λex为280 nm, 发射波长 λem为350 nm, 扫描BSA溶液和加入戊唑醇后溶液的荧光光谱 (图1) 。BSA分子中包含有可发光的色氨酸 (Trp) 、酪氨酸 (Tyr) 和苯丙氨酸 (Phe) 残基使其本身有内源荧光, 残基的荧光强度之比为200∶18∶1, Tyr和Phe贡献较小。Δλ=15 nm和 Δλ=60 nm的同步荧光光谱, 分别代表BSA分子中酪氨酸、色氨酸残基的光谱特征 (图2) 。从图2a可看出, 色氨酸残基是BSA内源荧光主要贡献者, 戊唑醇几乎没有改变其峰位置。而从图2b可知, 戊唑醇加入后酪氨酸的荧光强度降低显著并伴随着发射峰蓝移, 说明戊唑醇与BSA的作用接近酪氨酸的残基并使其微环境的疏水性增强。因此, 戊唑醇加入使BSA的荧光发射峰强度降低, 表明二者之间有可能相互作用形成了复合物而使BSA的荧光有猝灭。

2.2 测定条件选择

2.2.1酸度和缓冲溶液用量考虑BSA在p H较低或较高时可能会出现蛋白质的变性, 盐效应也会影响BSA, 试验中选择Tris-HCl缓冲体系。控制其他条件不变, 调整缓冲体系在pH 7~9范围内对荧光强度的影响, 体系荧光强度的变化不明显, 因此选择在pH7.0。缓冲溶液用量在0~ 1 .2 ml荧光强度升高, 1.2 ml以后变化不大, 选择1 .2 ml 。

2.2.2 反应温度和体系的稳定性戊唑醇和BSA反应温度在25~ 40℃范围内随着温度的升高, 荧光发射强度略有降低, 变化不明显。考虑到高温容易使蛋白质产生变性作用, 可以选择25℃为反应温度。戊唑醇与BSA作用后, 反应体系的荧光强度在5 min之内有些波动;随着反应时间增加, 反应体系的荧光强度在5 min之后趋于稳定, 并且在保持2 h内体系的荧光基本不变, 为检测提供了充足的时间。选择反应后静置5 min开始测定。

2.3 共存物质的影响

在优化条件下, 当CBSA=1 .0×1 0- 6mol /L, C戊唑醇=7.0×1 0- 2mg/ml , 分别加入一定浓度的共存物质, 测定对体系的影响 (表1) 。从表1 发现, 在测定浓度下, Na+、K+、NH4+、蔗糖、葡萄糖对测定结果几乎无影响, Zn2+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Al3+对测定结果影响较小, 但是Fe3+影响较大, 在检测时要分离。

2.4 线性范围、检出限与模拟水样测定

在优化试验条件下, 在激发波长λex为280 nm, 发射波长 λem为350nm, 测定了戊唑醇的标准曲线 (图3) 。当戊唑醇浓度在8~102 μg/ml范围内, 与体系荧光强度变化 ΔF呈良好的线性关系, 其线性回归方程为:ΔF=2.03C (×10-2mg/ml) +18.65, R2=0.993 2, ΔF是BSA溶液与加入戊唑醇后BSA溶液的荧光强度差值。对18个空白溶液进行测定并计算标准偏差S, 用3S/k (k为标准曲线的斜率) 方法, 推导出该方法的检出限为0.66μg/ml。对浓度为50 μg/ml的戊唑醇标准溶液进行3 次平行试验, 相对标准偏差为2.9%。

对不同浓度的戊唑醇模拟水样进行标准加入回收率试验, 相对标准偏差 (RSD) 低于4.1%, 回收率95.6%~ 104.1%。

3 结论

该文研究了用荧光光度法检测戊唑醇, 在pH 7.0 的Tris-HCl缓冲介质中, 戊唑醇在一定的浓度范围内, 能够有效地猝灭BSA的内源荧光, 戊唑醇浓度与BSA荧光强度猝灭量呈线性关系, 从而建立了一种简单、有效的检测方法。该方法使用条件简单、易操作。

参考文献

[1]吴艳.未来十年杀菌剂将增长的最快[J].农资与市场, 2015 (1) :12.

[2]蔡智华, 郭正元.三唑类杀菌剂的研究进展[C].首届全国农业环境科学学术研讨会论文集, 2005:466-469.

[3]戴德江, 马海芹, 沈瑶, 等.几种杀菌剂对山核桃干腐病的室内活性筛选和应用[J].农药, 2015, 54 (3) :217-219.

[4]何海峰, 刘向阳.30%戊唑醇悬浮剂防治花生叶斑病的效果研究[J].安徽农业科学, 2014 (30) :47-49.

[5]熊芳, 戴华, 黄志强.气相色谱法测定葡萄中烯唑醇农药的残留量[J].色谱, 2002, 20 (4) :383-385.

[6]赵春娟, 高文惠.高效液相色谱法检测饲料中三唑类杀菌剂残留[J].中国饲料, 2015 (3) :24-25.

[7]陈勇川, 舒娟.高效毛细管电泳法测定注射用哌拉西林/三唑巴坦的含量[J].中国抗生素杂志, 2001, 26 (5) :142-144.

[8]李满秀, 张文琴.荧光光谱法测定残杀威的研究[J].分析科学学报, 2009, 25 (2) :235-237.

光度定量测定法 篇11

关键词:铁矿石 硅钼蓝分光光度法 温度 酸度

中图分类号:P574文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)09(b)-0007-01

硅是自然界分布较广的元素之一,在铁矿石中含有大量的硅的氧化物[1]。硅含量的多少直接影响着铁矿石的品质,是铁矿石中必测的重要元素[2],最常用的则是硫酸亚铁铵还原-硅钼蓝分光光度法。

1 仪器和试剂

1.1 仪器

722型分光光度计。

1.2 试剂

混合熔剂:3份无水碳酸钠和1份硼酸,研细、混匀

盐酸:1∶1

5%草酸溶液

5%硫酸亚铁铵溶液:称取5g硫酸亚铁铵溶于100mL水中,待溶解完全,加0.5mL浓硫酸。

6%钼酸铵溶液,储存于塑料瓶中

二氧化硅标准溶液(1mg/mL):准确称取0.2g在950℃灼烧过的高纯SiO2(99.99%),置与铂坩埚中,加入2g无水碳酸钠,搅拌均匀,再覆盖1g无水碳酸钠,放入950℃熔融半小时,取出冷却。用水浸提并洗净坩埚。将浸提液冲入200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。立即移入干燥的塑料瓶中保存,此为储备液,为1mg/mLSiO2。

2 试验内容

2.1 试验方法

將试样置于预先放有4g混合熔剂的铂坩埚中,样品上再覆盖1g混合熔剂,将铂坩埚放入已升温至700~750℃的高温炉中,熔融10分钟,取出放冷。将坩埚放入预先盛有150mL水的塑料杯中,将塑料杯在水浴锅上加热,待坩埚中熔块完全溶解后,洗出坩埚。在不断搅拌下,向塑料杯中缓慢加入50mL的1∶1HCl进行酸化。滴加0.5mL双氧水(消除锰的干扰),将塑料杯重新放入水浴上加热至杯中溶液澄清,取下,放冷。移入250ml容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。

移取上述5mL溶液2份,分别置于50mL容量瓶中(其中一份作参比),先在作参比的溶液中加入20mL草酸,然后同其它试样一同加入5mL钼酸铵,放置20~30min。加入20mL草酸,加5mL硫酸亚铁铵,稀释至刻度,摇匀。在波长650nm处测其消光(对于硅含量低于0.5%的试料,可在810nm处测量)。

2.2 标准曲线的绘制

吸取0.1mg/mLSiO2标准溶液0(曲线空白)、1、2、3、4、5mL,分别放入已预先放有5mL试剂空白的50mL容量瓶中,在曲线空白中先加入20mL草酸,然后同其它曲线点一起加入5mL钼酸铵,放置20~30分钟。加入20mL草酸,加5mL硫酸亚铁铵,稀释至刻度,摇匀。在波长650nm处测其消光,绘制工作曲线。

3 结果与讨论

3.1 温度对硅钼黄络合物的影响

以标准矿样YSBC13722-2005(477-3A)为例。

(表1)中知,室温在20℃以上时,发色20分钟以上则能达到最大吸光度,而室温在10℃时,发色较慢,一小时才能达到最大吸光度。为保证发色完全,本文采用放置20~30min,如室温低于20℃,水浴加热至20℃以上,发色20~30min。

3.2 酸度对硅钼黄络合物的影响

(表2)为温度在25℃时,不同酸度下达到最大吸光度值时的时间。从表2中知,酸度从0.03~0.2变化,在10min后吸光度均达到最大值,可见,酸度对硅钼黄络合物的生成并无影响。本文选用加入盐酸50mL,即酸度为0.1mol/L。

4 结论

通过用硅钼蓝分光光度法对铁矿石中硅元素的测定,探讨了温度和酸度对其影响,试验表明,温度对硅钼黄的影响最大,酸度对硅钼黄影响不大。

参考文献

[1]潘永平.分光光度法测定铁矿石中硅和磷含量,金属矿石,第291期.

光度定量测定法 篇12

1 仪器和试剂

721型分光光度计, 50 m L具塞比色管, 2000 m L分液漏斗, 电热恒温水浴。

黄磷标准溶液:在50 m L容量瓶中加入约20 m L环己烷, 盖紧瓶塞, 用分析天平准确称量后加入一小块黄磷再准确称量, 用环己烷溶解并定容, 得到准确浓度的黄磷标准贮备溶液。定量吸取黄磷标准贮备溶液, 用环己烷稀释配制黄磷标准使用液[ρ (P) =10μg/m L]。

磷酸盐标准溶液:磷酸盐标准储备溶液[ρ (P) =500μg/m L], 用高纯水稀释后配制磷酸盐标准使用溶液[ρ (P) =2.00μg/m L]。

环己烷、溴水、10%抗坏血酸溶液、钼酸盐溶液等试剂, 按《生活饮用水卫生规范》[1]中黄磷检测方法配制。所用试剂均为分析纯或以上级纯度, 实验用水为高纯水。

2 样品检测

2.1 样品的萃取

取1000 m L地表水样品置于2000 m L分液漏斗中, 每次用5 m L环己烷萃取两次, 合并环己烷有机相并用高纯水洗涤, 有机相转移到50 m L具塞比色管中待消解处理。

2.2 有机相样品的消解

向盛有环己烷相的比色管中加入1 m L溴水, 将比色管开盖, 置于沸水浴中消解处理至呈淡黄色;取出并冷却至室温, 定容至50 m L待测。

2.3 光度法检测与校准

使用磷酸盐标准使用液[ρ (P) =2.00μg/m L], 配制含磷 (以P计) 0、1.0、2.0、6.0、10.0、20.0μg的标准系列样品, 定容50 m L。

向标准系列和各消解样品中分别加入1 m L 10%抗坏血酸溶液, 混匀;30 s后加2 m L钼酸盐溶液, 充分混匀, 放置显色15 mim。

用高纯水作参比, 用10 mm比色皿, 于700 nm波长处测量吸光度。

3 空白控制

非矿区地表水中黄磷的含量一般很低, 而磷酸盐含量较高, 应用环己烷萃取地表水样中微量黄磷, 控制磷酸盐对有机相的污染是重要的质量控制工作。

取黄磷含量未检出的地表水样1000 m L置于分液漏斗, 加入磷酸盐标准溶液调节磷酸盐浓度为20、50和80 mg/L, 每次用5 m L环己烷萃取2次, 合并环己烷相后每次用50 m L高纯水洗涤分液漏斗及有机相2次, 消解有机相样品检测磷含量。结果表明, 有机相没出现磷残留现象, 萃取空白得到有效控制。

4 有机萃取相黄磷的定量转化

光度法测定水中微量黄磷的分析过程, 关键步骤是萃取有机相中的黄磷必须定量转化为磷酸盐。

在系列50 m L比色管中, 分别使用磷酸盐和黄磷标准溶液配制校准系列, 总磷含量为0、2.5、5.0、10.0、20.0、40.0、80.0 mg (以P计) , 黄磷标准系列经过溴水氧化处理后与磷酸盐标准系列同步显色和比色测定, 两个标准系列的吸光度检测结果列于表1。结果表明, 两个标准系列所得响应校准曲线高度吻合, 说明有机相中黄磷可被溴水定量氧化为磷酸盐, 而作为定量分析用的校准曲线, 两者没有差异, 磷酸盐标准系列完全可用于定量校准水样中黄磷的萃取/消解/比色测量结果。

5 水中黄磷的萃取回收率

取1000 m L黄磷未检出地表水样于分液漏斗中, 加入1.00 m L浓度为10μg/m L (以P计) 的黄磷标准溶液, 进行6次平行萃取/消解/比色测定, 用磷酸盐标准曲线校准测量结果, 回收测量结果见表2。水中黄磷的萃取回收率在92.5%~95.6%范围, 满足定量分析要求。

6 测定结果的精密度

配制黄磷浓度为5μg/L的地表水样, 平行8次取1000 m L水样进行萃取/消解/比色测定, 检测结果均值为4.6μg/L (RSD=4.7%) , 符合定量分析要求。

7 结语

应用“环己烷萃取/溴水消解/钼/锑/抗分光光度法”, 采用磷酸盐标准溶液制作校准曲线, 可定量测定地表水中微量黄磷, 具有试剂易得、操作简单的优点。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.生活饮用水卫生规范[S], 2001.

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