腌菜中亚硝酸盐的电化学检测_董哲

1、第卷 第期中 国 调 味 品分析检测年月腌菜中亚硝酸盐的电化学检测董哲，王力 ，刘宗瑞（ 内蒙古民族大学分析测试中心，内蒙古 通辽；集美大学 生物工程学院，福建 厦门）摘要：采用电沉积的方法将磷钨酸（）沉积到预先用处理的玻碳电极上制得磷钨酸（）修饰玻碳电极，通过循环伏安法分析该电极的电化学性质，研究其对亚硝酸盐的电化学作用，并测定腌菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐在浓度范围内与电极还原电流呈线性关系，（ ）（ ），（）。最低检出限： 。响应电流达到时所需时间小于。该电极具有制备简单、响应快、灵敏度高、检测限低等特点，用于检测亚硝酸盐，效果良好。关键词：多金属氧酸盐；电沉积；亚硝酸盐中图分类号：文献

2、标志码：文章编号：（），（，； ，）：， ，（）（ ），（） ， ：；腌制食品中大多含有亚硝酸盐，腌菜由于其加工酸盐还原成亚硝酸盐，体内亚硝酸盐过量积累，可品风味独特、营养丰富，既可满足不同的口味，又可增使血液中二价铁离子氧化为三价铁离子，使正常血红进食欲、帮助消化、促进健康，是人们最喜爱的食物之蛋白转变为高铁血红蛋白，失去携氧的能力，出现亚硝一。但蔬菜在腌制过程中，因其组织中含有硝酸盐，若酸盐中毒症状。此外，亚硝酸盐又是强致癌物亚制作过程控制不当，硝酸盐还原菌便可将菜体中的硝硝基化合物的前体物，人体内和食物中的亚硝酸盐只收稿日期：通讯作者基金项目：国家自然科学基金（）；内蒙古民族大学博士启动

3、基金（）作者简介：董哲（），男，实验师，博士，研究方向：生物无机化学。 第卷 第期中 国 调 味 品分析检测年月要与胺类或酰胺类同时存在，就有可能形成强致癌性的亚硝基化合物，因此，对亚硝酸盐含量的测定十分必要。目前，亚硝酸盐的分析方法主要有电化学方法、光谱法、色谱法、荧光法等。多金属氧酸盐具有良好的氧化还原活性，常用作电化学催化剂。本文通过制备磷钨酸（）修饰玻碳电极来检测腌菜中亚硝酸盐的含量，该检测方法具有响应快、灵敏度高、检测限低等特点。 材料与方法 材料与试剂（以下简写为 ）按文献 方法合成。邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯 （）（ ）购自 公司，且未经进一步纯化直接使用。亚硝酸钠（）购自国药

4、集团化学试剂有限公司，实验所用缓冲溶液是由无水硫酸钠与硫酸按混合而成。其余试剂都是分析纯，所有溶液均由超纯水配制。腌菜样品购于内蒙古通辽市大润发超市。 主要仪器与设备型傅立叶变换红外光谱仪 日本公司；型恒电位仪 上海辰华仪器厂；压片；电化学实验均在型恒电位仪上进行，所用电解池为三电极玻璃电解池体系，电化学实验所采用的工作电极为玻碳电极（），辅助电极为铂片电极，参比电极为 电极。所有实验均在室温下进行。 实验方法玻碳电极在使用前用， 的粉末从大尺寸到小尺寸依次仔细抛光成镜面后，在二次蒸馏水中超声波清洗，取出晾干后备用。将处理好的玻碳电极（基片）浸入的溶液中持续，取出后用水冲洗，再用缓慢的氮气流将

5、基片吹干。将处理过的电极浸入 的磷钨酸溶液中，恒电位沉积。取出后用水洗净和吹干，制得组成为的复合膜。出现个 结构的特征峰， 分别归属于 ，反对称伸缩振动，表明该化合物具有杂多阴离子骨架。图磷钨酸红外光谱图 磷钨酸的电化学行为空白电极在 缓冲溶液中的循环伏安图见图（），在的电位范围内未出现氧化还原峰。空白玻碳电极在加入缓冲溶液中的循环伏安图见图（），可观察到的对氧化还原峰（，），表明在缓冲溶液中的电化学行为为三步还原过程。图（）空白玻碳电极在 缓冲溶液中的循环伏安图（）空白玻碳电极在加入缓冲溶液中的循环伏安图（）（）（）（）结果与分析磷钨酸修饰电极的电化学行为磷钨酸红外吸收光谱 磷钨酸修饰电极在

6、缓冲溶液中的电化学行为磷钨酸的光谱图见图 在内膜 修 饰 玻 碳 电 极 在， 第卷 第期中 国 调 味 品分析检测年月 缓冲溶液中的循环伏安图见图 ，在 的电位范围内只出现 对氧化还原峰（，），表明 在膜中的电化学行为为两步还原过程。图 扫描速度下修饰电极在的缓冲液中随着不同浓度 离子的变化（由下到上为，）的循环伏安图 （：，）图膜修饰玻碳电极在 缓冲溶液中的循环伏安图注：扫描速度为。 电流与扫速的关系图膜修饰玻碳电极在 缓冲溶液中当扫描速度不同时的峰电流循环伏安图注：从内到外为；插图为还原峰电流与扫速的关系图。由图可知，以还原峰为例，在的扫速范围内，还原峰的峰电流与扫描速度成正比，表明膜修

7、饰玻碳电极的电极过程为表面控制过程。 膜修饰玻碳电极对亚硝酸根电化学响应由图可知，随着 的加入，还原电流增大，还原峰电流明显增大。而这一对峰电流变化很小。上述实验现象表明：该修饰电极对溶液中 的还原反应具有良好的催化作用，该修饰电极有希望用作 传感器。 膜修饰玻碳电极在溶液中对亚硝酸根的安培响应在的缓冲液中连续加入的 ，以为工作电位，可得到修饰电极的稳态电流时间响应曲线见图，随着亚硝酸盐的连续加入，响应电流也发生阶梯式上升。该电极对 响应迅速，达到响应电流时所需的时间小于。由图可知，在浓度范围内，的浓度与响应电流具有良好的线性关系：（ ）（ ），表明 该修饰电极对亚硝酸根具有良好的安培传感效应

8、。图膜修饰玻碳电极在 缓冲溶液中连续加入亚硝酸盐的电流时间曲线（）（）注：插图为 膜修饰电极在不同亚硝酸根离子浓度下的标准曲线（工作电位：，搅拌速度：）。 第卷 第期中 国 调 味 品分析检测年月 膜修饰玻碳电极的稳定性用电沉积的方法制备的膜修饰玻碳电极具有很好的稳定性，当电极在溶液中，在 的电位范围内，扫速为的条件下扫描周，其阴极电流下降不到。如果将电极在 溶液中放置天，其电极响应基本不发生变化。这种好的稳定性可能来源于膜内 与 间的静电作用。 腌菜样品中亚硝酸根离子的测定上述研究表明：制备的膜修饰玻碳电极对亚硝酸盐还原反应的催化作用具有迅速、灵敏度高、检出限低、操作简便等诸多特点，可以作为安培传感器对具体样品中的亚硝酸盐进行测定。本实验用电化学法和盐酸萘乙二胺法分别对腌菜样品中亚硝酸盐的含量进行测定，测量结果见表。表两种方法的测定结果样品电化学法盐酸萘乙二胺法由表可知，两种方法的测定结果很接近，说明膜修饰玻碳电极对亚硝酸盐含量测定的准确性高，方法可行。 结论本文运用电沉积的方法制备膜修饰玻碳电极，研究其电化学行为，该电极对亚硝酸盐的还原具有很明