光谱法测定动物肝脏中铜含量.doc

编号编号 学学士士学学位位论论文文 光谱法测定动物肝脏中铜含量光谱法测定动物肝脏中铜含量 学生姓名： 阿瓦古力阿布都日衣木 学 号： 20050311007 系 部： 生命与环境科学系 专 业： 化 学 年 级： 2006-1 班 指导教师：阿不都卡德尔阿不都克尤木 完成日期： 2011 年 5 月 12 日 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 1 中文摘要 本文以 Cu()-磺基水杨酸在 pH=4 时，形成 MA 型绿色络合物的反应，采 用光谱法测定动物肝脏中的铜含量。本实验采用硝酸-硫酸-高氯酸，硝酸-高氯 酸，硝酸-过氧化氢等三种混合酸体系的方法来消解动物的肝脏。实验结果表明： 该方法的最大吸收长波在 692.0nm 处，线性范围为 0.0010.009 mg.mL-1，pH 值在 4 时，磺基水杨酸的用量 3mL。通过本方法对羊肝脏和牛肝脏中的铜含量 进行测定，其中用硝酸-过氧化氢体系消解的方法比较好，其含量分别为 63.95ug.g-1和 44.74 ug.g-1。 关键词：关键词：磺基水杨酸；光谱法；动物肝脏；铜 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 2 目 录 中文摘要1 引言1 1.实验部分3 1.1 仪器和药品 3 1.1.1 实验仪器 3 1.1.2 实验药品 3 1.1.3 实验样品.3 1.2 实验方法 3 2. 结果与讨论.4 2.1 吸收光谱 4 2.2 磺基水杨酸用量的影响 4 2.3 PH 值的影响5 2.4 动物肝脏中铜的测定 6 2.4.1 湿法消解的几种酸组合实验.6 2.4.2 样品溶液中铜含量的测定：.6 2.5 工作曲线 7 2.5.1 标准曲线.7 3.结论9 参考文献.10 致谢.11 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 1 引言 铜是极为重要的生命必需微量元素之一，具有多种重要的生物化学功 能肝脏是机体物质代谢的纽带，同时也是铜积累的场所。了解动物肝脏中铜 的含量对研究物质代谢，食品营养，微量元素的移体规律，均具有十分重要的 意义1。铜参与酶催化功能，也是人体血液、肝脏和脑组织等铜蛋白的组成部 分，成人每天需要量估计为20mg，但过量的铜，对人和动、植物都有害2。铜 的化合物以一价或二价状态存在。铜，地壳中铜的平均丰度为55ppm。在自然界 中，铜主要以硫化物矿和氧化物矿形式存在，分布很广。 铜存在于血浆铜蓝蛋白，超氧化物歧化酶，细胞色素C氧化酶等。含铜酶在 新陈代谢过程中表现出多种多样的生化功能。如运送氧气，O2-的歧化，Fe2+的 氧化，包括细胞色素在内的有机底物氧化物，单氧合作用以及电子传递，但摄 入过量的铜盐将导致严重的健康问题3。近年由于农业上大量使用含铜杀虫剂 和除霉剂，加上工业“三废”的污染，是许多食品中含铜量超标。因此，食品 中铜的分析受到普遍关注。目前应用于食品中的分析方法主要有原子吸收光谱 法和光度。法，其中以光度法最为简便使用4为了进一步提高光度法测定铜的 选择性，用磺基水杨酸，结构式如下： 目前应用于食品中的分析方法主要有原子吸收光谱法和光度法，其中以光 度法最为简便使用4.为了进一步提高光度法测定铜的选择性，用磺基水杨酸， 结构式如下： OH O HOS O O OH . 图 1 磺基水杨酸结构式 . 磺基水杨酸在络合物反应中，常伴有颜色的明显变化，因此研究这些络合物的 吸收光谱可以测定它们的组成。测定方法较多，已经在对金属铜含量的测定中 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 2 得到了较好的推。本实验采用应用Cu()-磺基水杨酸络合物的组成用与溶液的 pH 值有关， Cu() -磺基水杨酸络合物在pH值4时形成MA型。分光光度法测定 生物材料中铜的含量则有极为现实的意义。 磺基水杨酸HSO3C6H3(OH)COOH中-SO3H中H在水溶液中交易解离：- COOH中的H在水溶液中交易解离；-OH的H在水溶液中交易解离；磺基水杨酸 和铜离子配位，形成绿色络合物5。 测定动物肝脏中铜含量的方法很多，常用的是光度法和原子吸收分光光度 法6。对于含铜量高的肝脏，用磺基水杨酸做显色剂进行光度法测定是一种准 确可靠而又简便快速的分析方法。本文探讨可见分光光度计，在pH值=4时，磺 基水杨酸分光光度法测定动物肝脏中的铜含量，进行了条件和方法的对比试验， 测定结果比较好。 分光光度法是广泛应用于微量组分测定的一种方法，铜试剂（DDTC）测定 铜属经典方法，近年来，对该方法有改进性研究并广泛应用于钢，无机盐，铝 合金，水等试样中铜的测定。络合物体系分光光度法测定微量Cu,方法的灵敏度 高，选择性好，结果准确，操作简便7。 本文以 Cu() -磺基水杨酸在 pH=4 时，形成 MA 型绿色络合物的反应分光 光度法测定动物肝脏中铜含量，该方法的最大吸收长波在 692nm 处，线性范围 为 0.0010.009 mg.mL-1，对羊肝脏和牛肝脏中的铜含量进行测定，其中硝酸- 过氧化氢体系消解方法比较好，其含量分别为 63.95 ug.g-1和 44.74 ug.g-1。从而 得到最佳的试验结果。 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 3 1.实验部分 1.1 仪器和药品 1.1.1 实验仪器 T6新世纪-紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司） ； FA1104 电子天平（上海民桥精密仪器有限公司）。 1.1.2 实验药品 磺基水杨酸；氯化铜；NaOH； H2SO4；均为分析；实验用水为二次蒸馏 水。 铜标准溶液：称取氯化铜晶体 2.6g 于 100mL 容量瓶中配置得铜离子浓度 为 10mg.mL-1的二价铜贮备液，再逐级稀释法配成 1mg.mL-1的工作溶液； 1.1.3 实验样品 羊肝和牛肝；从喀什东巴扎购买。 1.2 实验方法 在 10mL 容量瓶中依次加入 3mL 铜标准溶液，加 3mL 磺基水杨酸溶液，用氢 氧化钠溶液调溶液 pH=4.0，其中一支加入适量铜标准溶液或样品试液 3mL，另 一支为试剂空白，定容到 10mL 摇均。然后以水为参比，用 1cm 的比色皿在 692.0nm 波长处分别测定试剂空白的吸光度 A0和反应体系的吸光度 A 并计算A =A0-A 。 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 4 2. 结果与讨论 2.1 吸收光谱 取 Cu2+按实验方法显色，在不同波长处测其吸光度，绘制出吸收光谱如图 2 所示。由图 2 可知，Cu2+与磺基水杨酸形成的绿色络合物在波长为 692.0nm 处有强吸收峰，所以本实验所选择的波长为 692.0nm。 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 500550600650700750800850900 波长/nm 吸光度 图 2 吸收光吸收谱波长与吸光度的关系图 2.2 磺基水杨酸用量的影响 取 3mL 铜标准溶液，改变磺基水杨酸用量在 1.06.0mL 时按实验方法测定， A 有一定的变化并出现最强的吸收峰，如图 3 所示，本实验所选用磺基水杨 酸用量为 3mL。 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 5 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0123456 磺基水杨酸/mL 吸光度 图 3 磺基水杨酸用量对吸光度的影响 2.3 pH 值的影响 取一组 10mL 容量瓶，各加入 3mL 铜标准溶液，用 pH 计调处系列不同酸度， 按实验方法测其吸光度（见图 4）.结果表明 pH 为 4.0 时 A 有最大值，故本 实验选择 pH=4.0 时，铜离子可与磺基水杨酸形成稳定的绿色络合物。 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.002.004.006.008.00 A pH值 图 4 吸光度（A）-pH 值曲线 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 6 2.4 动物肝脏中铜的测定 2.4.1 湿法消解的几种酸组合实验 采用先低温烘干样品后，再用不同混酸及氧化剂于电炉上加盖回流消解样 品. 1.硝酸-高氯酸混酸体系的消解.用于燥洁净的 150mL 三角瓶称取 5g 左右的 羊肝（牛肝）均浆，于烘箱中 70烘干.加硝酸约 10mL，盖上小漏斗在调温电 炉上缓慢升温，赶去氮氧化物，消解液呈透明状至近干时，开始滴加高氯酸 （约 24 mL） ，待激烈反应冒出高氯酸白烟后，冷却，当消解液仍不出现颜色 时即为分解完成。将消解液移至 25mL 容量瓶定容成为待测液。 2.硝酸-硫酸-高氯酸混酸体系消解：向盛有烘干样品的三角瓶内加硝酸和 浓硫酸的混酸（3：1.v/v）约 10mL，在调温电炉上缓慢加热，激烈反应结束， 氮氧化物气体消失。消解液呈褐色时，取下冷却后加高氯酸 5mL，在缓慢升温 至微沸状态，待瓶内大量冒出白烟后，消解液呈浅亮黄色透明液时，冷却，移 至 25 mL 容量瓶内定容成为待测液。 3.硝酸-过氧化氢体系消解：向盛有烘干样品的三角瓶内加硝酸 10 mL，再调温 电炉上缓慢加热（注意不时地补充硝酸）待消解液透明时，开始继续滴加过氧 化氢至消解液呈无色透明后移至 25mL 容量瓶稀释至刻度.同样，按不同的消解 方式制备消解空白液供测定时使用。 2.4.2 样品溶液中铜含量的测定： 准确移取羊肝（牛肝）样品溶液 3mL 于 10mL 容量瓶内，加 3mL 磺基水杨酸 溶液，用氢氧化钠调溶液至 pH=4， ，定容到 10mL，摇均。然后 用 1cm 的比色 皿在 692.0nm 波长处分别测定，以消解空白（按实验方法加入与待测样液相同 的各种试剂后定容至 10mL）作参比，测定其吸光度值。由工作曲线查出铜的含 量，从而计算出羊肝（牛肝）中的实际含铜量。 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 7 2.5 工作曲线 2.5.1 标准曲线 按实验方法，改变铜标准溶液的加入量，当铜标准溶液的浓度在 0.0010.009 mg.mL-1范围内时，浓度与A 呈线性关系，线性回归方程：y=21. 425x-0.0069，相关系数 R2=0.9956； 表 1 标准铜溶液的吸光度测定 Cu2+浓度 （mg.mL-1） 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009 吸光度 A 0.0180.0300.0440.0580.0800.1000.1110.1300.147 A 0.0140.0260.0400.0540.0760.0960.1070.1260.143 y = 21.425x - 0.0069 R2 = 0.9956 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 浓度(mg/mL) 吸光度 图 5 标准曲线 样品的吸光度 A 值，从标准曲线上查得相应的铜的含量 X（ug.mL-1） 。 结果如表 2 所示。 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 8 表 2 样品中铜的测定 样品 吸光度 羊肝脏牛肝脏 HNO3-HClO40.0510.042 HNO3-H2SO4-HClO4 0.0570.053 HNO3-H2O20.0830.056 线性方程为：y=21.425x-0.0069 式中：y吸光度 x样品中铜的浓度(mg.L-1) 1) 羊肝脏: y=0.083 = x=0.01398(mol.L-1) m（铜）=0.013980.00363.53/25=0.00031973 g(ug.5g-1羊肝脏) m（标准）=0.000319731/5=63.95ug.g-1（1g 羊肝脏） 2) 牛肝脏:y=0.056 = x=0.0097861(mol.L-1) m（铜）=0.00978610.00363.53/25=0.00022371 g(ug.5g-1牛肝脏) m（标准）=0.000223711/5=44.742 ug.g-1（1g 牛肝脏） 表 3 不同消解方式测定样品中铜含量（ug.g-1） 磺基水杨酸法方法 消解方式羊肝脏牛肝脏 HNO3-HClO4 HNO3-H2SO-HClO4 HNO3-H2O2 41.19 52.56 63.95 34.78 42.61 44.74 通过本方法对羊肝脏和牛肝脏中的铜含量进行测定，其中硝酸-过氧化氢体 系消解方法比较好，其含量分别为 63.95 ug.g-1和 44.74 ug.g-1。 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 9 3.结论 本文在 pH=4 时，Cu()-磺基水杨酸形成 MA 型络合物的反应，采用分光 光度法测定铜含量的方法进行了初步讨论。通过本方法进行测定羊肝脏和牛肝 脏中的铜含量。磺基水杨酸分光光度法测定动物肝脏时，用硝酸-硫酸-高氯酸， 硝酸-高氯酸，硝酸-过氧化氢等混酸体系等消解等方式。本实验选择了最佳条 件：磺基水杨酸的用量为 3mL，pH 值为 4，最大吸收长波在 692nm 处时，线 性范围为 0.0010.009 mg.mL-1时，线性回归方程：y=21.425x-0.0069，相关系 数 R2=0.9956；其中硝酸-过氧化氢体系消解方法比较好，按照标准曲线进行样 品含量的计算测定结果为羊肝脏和牛肝脏中铜含量分别为 63.95 ug.g-1和 44.74 ug.g-1。 学学 士士 学学 位位 论论 文文 BACHELOR S THESIS 10 参考文献 1 王键.猪肝中铜含量的分光光度法测定J四川师范大学学报，1995，18（1）： 6267 2 张丽萍，但娟.吸光光度法同时测定茶叶中铜铁J .理化检验-化学分册， 2001,37(7):329330 3 王夔，徐辉碧，唐任寰，等.生命科学中的微量元素M.北京：中国计量出 版社，1998.148149 4 杨慧芬，李明元，沈文.食品卫生理化检验标准手册M.北京：中国标准出 版社，1