（分析化学专业论文）流动注射——离子缔合体系测定痕量硒的研究.pdf

重庆大学硕士学位论文中文摘要 摘要 硒位于元素周期表中第四周期第v i 主族，原子序数为3 4 。是瑞典化学家贝采 里乌斯( b e r z e l i u s ) - z1 8 1 7 年从硫酸制造厂的废铅室渣中发现的，其性质介于金属 和非金属之间。目前己知硒是人体内必需的1 4 种微量元素之一，人体摄入的硒不 足或过量，都会引起不良后果，导致疾病。研究表明：硒与癌症、心血管疾病等 4 0 多种疾病的发生发展有关。硒的药理学、生物学和生物化学性质引起了人们的 广泛关注，含硒食品和药品的开发已成为一个研究热点，而食品和药品中硒含量 很低，因此研究硒的检测方法一直是分析化学领域的一个重要课题。 目前硒的分析方法很多，主要有滴定法、色谱法、电化学法、荧光光度法、 原子吸收分光光度法、分光光度法和流动注射分析。 本论文利用在表面活性剂t w e e n 一6 0 存在下，s e ( ) 与s c n l 和乙基罗丹明b ( 日研臣成的三元离子缔合物，通过常规分光光度法研究了该缔合物的吸收光谱特 性，最大吸收波长、反应酸度、反应温度、试剂用量、试剂加入顺序和选择性等 因素对该体系的影响；初步探讨了该吸附型离子缔合物的反应机理，同时还讨论 该吸附型离子缔合物在常规分光光度法中的最佳分析条件：最大吸收波6 0 5n l t l ， 表观摩尔吸光系数i ；6 0 5 = 1 5 0 1 0 6 l t o o l - 1c m ，s e ( i v ) ) 浓度在o 2 5 2 0i - t g 2 5m l 范围内符合比耳定律，最低检测限为o 0 8 肚2 5m l ，通过巯基棉富集分离，可消 除体系的干扰。 通过自组装流动注射分析仪器，并将三元离子缔合体系s e ( i v ) 一s c n 。一e r b t 、v e e n 一6 0 引入到该f i a 中，讨论了各流路的流速、试剂浓度、采样管体积以及 预反应管和反应管长度等因素对该体系的影响，并着重研究了流动注射分析的最 佳条件，当采样体积为8 0 “l ，预反应管长度为3 5 0c l t i ，反应管长度为3 0 0c m 时， 硒( i v ) 浓度在o 5 4 ，0p m l 范围内符合比耳定律，最低检测限为o 0 3g g m l 。 本论文对两种测定痕量硒的方法进行了较为系统的研究，得出了最佳的实验 条件和实验数据。从分析的样品情况来看，有水样、食品和药品，适用的范围比 较广；从测定样品的结果来看，两种方法的相对标准偏差都小于2 5 ，回收率分 别为9 6 6 1 0 1 和9 6 4 10 1 5 ，结果准确可靠，是种比较理想的测定方 法和体系。 关键词：硒，硫氰酸钾，乙基罗丹明b ，分光光度法，流动注射 重庆火学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a c t s e l e n i u ml i e si nt h ef o u r t hp e r i o da n dt h es i x t hm a i ng r o u po ft h ep e r i o d i ct a b l e o fe l e m e n t s ，a n di t sa t o m i cn u m b e ri s3 4 t h i se l e m e n tw a sd i s c o v e r e db ys w e d e n c h e m i s tb e r z e l i u si naw a s t e dl e a dc h a m b e rd r e g so fah 2 s 0 4 p r o d u c i n gf a c t o r yi n 1817 i t sp r o p e r t yi sb e t w e e nm e t a la n dm e t a l l o i d i ti sk n o w nt h a ts e l e n i u mi so n e o ft h e1 4t r a c ee l e m e n t s ，w h i c ha r ee s s e n t i a lt oh u m a nb o d y i tw i l lb eh a r m f u le v e n l e a dt od i s e a s e si fp e o p l et a k ei ns e l e n i u mi n s u f f i c i e n t l yo re x c e s s i v e l y i th a sb e e n r e p o r t e dt h a ts e l e n i u mi sc o n c e r n e dw i t ht h eo c c u r r e n c ea n dt h ed e v e l o p m e n to fo v e r 4 0d i s e a s e sw h i c hi n c l u d ec a n c e ra n dc a r d i o v a s c u l a rd i s e a s e i t sc h a r a c t e ro f p h a r m a c o l o g y , b i o l o g ya n db i o c h e m i s t r ya t t r a c tp e o p l e se x t e n s i v ea t t e n t i o ns om u c h t h a tt h ed e v e l o p m e n to ff o o d sa n dd r u g sc o n t a i n i n gs e l e n i u mi s b e c o m i n ga r e s e a r c h i n gf o c u s h o w e v e r , t h ea m o u n to fs e l e n i u mc o n t e n ti nt h o s ef o o d sa n d d r u g si sv e r yl i t t l ea n di t i sd i f f i c u l tt od e t e r m i n a t et h ea m o u n to fs e l e n i u m s o s t u d y i n go nt h em e t h o d so fs e l e n i u md e t e r m i n a t i o ni sa l w a y sa ni m p o r t a n tt o p i ci n c h e m i c a lf i e l d a tp r e s e n t ，t h e r ea r em a n ym e t h o d so fs e l e n i u md e t e r m i n a t i o n ，w h i c hm a i n l y i n c l u d et i t r i m e t r i em e t h o do fa n a l y s i s ，c h r o m a t o g r a p h i ca n a l y s i s ，e l e c t r o c h e m i c a a n a l y s i s ，f l u o r e s c e n c em e t h o d ，a t o m i ca b s o r p t i o ns p e c r t o p h o t o m e t r y , f l o wi n j e c t i o n a n a l y s i s ( f i a ) a n ds oo n i nt h i st h e s i s ，t h ea b s o r p t i o ns p e c t r a lc h a r a c t e ro ft e r n a r yc o m p l e xo fs e l e n i u m ( i v ) h a sb e e ns t u d i e di nd e t a i lb yc o n v e n t i o n a ls p e c t r o p h o t o m e t r y , w h i c hi sb a s e do n ar e a c t i o no fs e l e n i u m ，t h i o c y a n a t ea n de t h yr h o d a m i n eb ( e r b ) t of o t i nt e r n a r y i o n a s s o c i a t i o n c o m p l e xi n t h ep r e s e n c eo fs u r f a c t a n tt w e e n 一6 0 i th a sb e e n d i s c u s s e dt h ef a c t o r sa f f e e t i n gt h ep r o p o s e ds y s t e ma b o v e ，w h i c hi n c l u d em a x i m u m a b s o r p t i o nw a v e l e n g t h ，r e a c t i o na c i d i t y , r e a c t i o nt e m p e r a t u r e ，r e a g e n tl e v e l s ，r e a g e n t o r d e ra n d s e l e c t i v i t y t h er e a c t i o nm e c h a n i s m o f c o m p l i c a t e ds o r p t i o n i o n a s s o c i a t i o nc o m p l e xh a sb e e np r e l i m i n a r i l ys t u d i e d m e a n w h i l e ，t h eo p t i m u m a n a l y t i c a lc o n d i t i o no ft h em o t i o n e ds y s t e ma b o v eh a sb e e nr e s e a r c h e db y c o n v e n t i o n a ls p e c t r o p h o t o m e t r y ：t h em a x i m u ma b s o r p t i o nw a v e l e n g t hi s6 0 5n m ； t h ea p p a r e n tm o l a ra b s o r p t i v i t y 6 0 5i s1 5 0 1 0 6 l m o l - k c n l ；b e e r sl a wi so b e y e di n t h ec o n c e n t r a t i o nr a n go fo 2 5 2 0p g 2 5m l ；t h ed e t e c t i o nl i m i to ft h em e t h o di s i j 重庆大学硕士学位论文英文摘要 o 0 8 p g 2 5 m lf o rs e ( i v ) ；t h ei n t e r f e r e n ti o n so ft h es a m p l e s c a r lb ee l i m i n a t e db y e n r i c h m e n ta n ds e p a r a t i o no f t h i o h y d r o x yc o t t o n f u r t h e r m o r e t h es y s t e mo fs e ( r v ) 一s c n 。一e r b _ 1 w e e n 一6 0h a sb e e ni n t r o d u c e d t ot h ef i as y s t e mw h i c hi sd e v i s e da n da s s e m b l e db yo n e s e l y w eh a v es t u d i e dt h e f l o wi n j e c t i o nv a r i a b l e s ，w h i c hi n c l u d er a t eo ff l o wo ft h ec a r r i e rs o l u t i o n ，r e a g e n t c o n c e n t r a t i o n ，s a m p l ei n j e c t i o nv o l u m e ，p r e r e a c t i o nt u b el e n g t ha n dr e a c t i o nt u b e l e n g t h t h eo p t i m u ma n a l y t i c a lc o n d i t i o no ff i ah a sb e e nr e s e a r c h e de m p h a t i c a l l y b e e r sl a wi so b e y e di nt h ec o n c e n t r a t i o nr a n go f0 5 4 0l a g m l a n dt h ed e t e c t i o n l i m i to ft h em e t h o di so 0 3p g m lf o rs e ( i v ) w h e ns a m p l i n gv o l u m ei s8 0 “l ，a n dt h e l e n g t h so ft h ep r e r e a c t i o nt u b e a n dt h er e a c t i o nt u b ea r e3 5 0 c ma n d3 0 0 c m ， r e s p e c t i v e l y c o m p a r i n gt h er e s u l t so fd e t e r m i n a t i o nt r a c ea m o u n t ss e ( i v ) b yc o n v e n t i o n a l s p e c t r o p h o t o m e t r yw i t ht h a tb yf i a ，i th a sb e e no b t a i n e dt h eo p t i m u me x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n sa n dd a t a t h ea n a l y t i c a lo b j e c t si n c l u d ew a t e rs a m p l e s ，f o o d sa n dd r u g s ， s ob o t ho ft h ea n a l y t i c a l a p p r o a c h e s o fs e l e n i u m ( i v ) a r ea p p l i e de x t e n s i v e l y a c c o r d i n gt ot h ed e t e r m i n a t i o nr e s u l t s ，w ec a ns e et h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n so f b o t hm e a s u r e m e n t so fs e l e n i u m ( i v ) a r el e s st h a n2 5 ，a n dt h ea v e r a g er e c o v e r y r a t e sa r e9 6 6 1 0 1 a n d9 6 4 1 0 1 5 w h e na d d i n gs t a n d a r ds o l u t i o nt ot h e s a m p l e s ，r e s p e c t i v e l y + t h e r e f o r e ，b o t ho fa p p r o a c h e so fd e t e r m i n a t i o ns e l e n i u m ( i v ) a r eab e t t e rd e t e r m i n a t i o nm e t h o da n da n a l y t i c a ls y s t e mo w i n gt ot h e i ra c c u r a t ea n d r e l i a b l ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s k e y w o r d s ：s e l e n i u m ，p o t a s s i u mt h i o c y a n a t e ，e t h yr h o d a m i n eb ，s p e c t r o p h o t o m e t r y , f l o wi n j e c t i o na n a l y s i s i l i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重废太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：董更矾 签字日期：加年月2 6 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重麽太堂有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权重废盍堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 保密( ) ，在一一年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( l ) 。 ( 请只在上述一个括号内打“”) 学位论文作者签名：差更弧 导师签名：酶 签字日期：如6 年lf 月“日签字日期：沙为年月谬日 重庆大学砀士学位论文绪论 l 绪论 1 1 引言 硒元素( g d e a i u m ) 是瑞美亿学家贝采里乌新( b e r z e ；n s ) 于j 孑j 7 年双硫酸制造厂 的废铅室渣中发现的，其性质介于金属和非金属之问。硒在地壳中的含量约占十 万分之八，比锑、银、汞等多好几倍以至几十倍，不过很分散，很少有集中的矿 物，主要以化合物形式在各种矿物中与硫化物；媾存，但含量均很稀少硒有三种 同索异形体：单斜晶体红硒、无定形红硒和六方菱形晶体灰硒。灰硒闪耀着金属 般的光泽，放又q 金属硒。灰硒比红硒更常见，更稳定，红硒受热后会迅速变成 灰硒，在常态下硒以亚硒酸盐或硒酸盐形成存在。 硒化合物剧毒，与石乖类似。但与碲不囝，它具有统癌作用，箕生物效应。与 其存在价态有关。因此，长期以来。人们都认为硒是一种毒性很大的元素直至 1 9 5 7 年s c h w a z r 方驳实验上证实硒是生命必需的一种微量元素。1 9 7 3 年硒援确认为 谷胱甘股近筑他藩趵组成之一硒在生物体内主要以有机硒化合物的形式存在 人体摄入的硒不足或过量，都会引起不良后果，导致疾痨。人体缺硒会诱发心血 管疾病、克山病、大骨节病和癌症，而高硒又能引发“盲蹒跚”等地方病 2 - 4 ，所以 硒具有双重性既有营养性，又有毒性。硒的双重性在于硒的营养必需量和毒性 量很相近，其生扬效应与其浓度蓖璺密切有关，其营养震要范晷在：lo 2 x ，扩， 达到3 x 1 旷1 1 0 4 对，将引起馒性中毒，超过l x l 0 - 5 时+ 会引起急性中霉，以致突 然死亡，此类事件在地方性中毒中屡有发生，硒在生物体内的双重作用的正常发 挥，关键在于严格控截其使用量。 近年来，人们对生物体中硒的研究己从过去的馨硒研究逐渐转向硒的各种有 机形态的研究，现己确证硒蛋白是硒的一种重要有机形态。具有重要的生物医学 作用，是生命 斗学研究的重要谡题。已知构成硒蚤臼的硒氨基酸主要有三种，即 硒蛋氢酸，硒胱氨酸，硒半胱氨酸( ”，据文献n l 报道，摄入适量硒可以增加体内s o d 活性和降低l p o 水平。根据衰老的自由基学说，摄入适量的k a p p a 一硒化卡拉胶可 以提高体内s o d 水平，减少自由基诱发的脂质过氧化损伤，降低l p o 浓度，达到延 缓衰老的耳的硒不仅是组成谷胱甘败过钮化酶重要成分，而且是脱碘酶的组 成成分，与维持甲状腺素的正常代谢有关硒可抑制垃肿和心血管疾病的发生发 展，又有对抗某些毒物( a s 、c d 、h g 、p b ) 的作用，硒对于生物来说，既需要，又 不能过剩而中毒，因此，灵敏可靠的分析方法对于发展含硒药物、食品及临床医 学、傈健营养学簿常重要。在硒的生物亿学作用正逐渐被认识的今天，硒的溺定 方法研究己成为分析化学领域中的一个重要课题，要求不断改进硒的测定方法， 重庆大学硕士学位论文1 绪论 使之向着超微量、痕量和超瘦量方向发展，这已成为环境科学、医学、化学和生 命科学等多方面的迫切要求。 1 2 硒的性质和用途 1 2 1 硒的性质 硒位于元素周期表中第四周期第v i 主族，原子序数为3 4 ，是一种分散稀有元 素，常存在于重金属的硫化物矿中，在自然界中不存在单质。s e 属于亲s 元素， 与s 的结晶化学和某些化学性质颇为相似：具有相同的原子结构、相同的价电( s 2 ， s e 2 - ) 、相近的离子半径( s 2 - 为o 1 8 4n m ，s d 为01 9 1r a n ) 和晶格能( s 2 为1 1 5 k j t o o l 一，s e 2 为l l ok j m o l 4 ) 等，故s e 易进入硫化物晶格中以类质同像的形式 在许多热液矿床中产出，而形成大量的硒矿物。硒因外界条件不同而形成无定形 硒和结晶形硒，结晶型硒可分为单斜晶体帮六方晶体。单料晶落又可分为8 、多 型两种，都显红色。六方晶体硒俗称为灰硒，灰硒是最稳定的一种s e 的同素异形 体，溶于二氯甲烷，不溶于c s 2 ，密度为4 ，8 0 9 c m 3 ，熔点为2 2 0 2 0 c 。无定形硒 受热后转化为六方晶形的灰色晶体硒。光照下晶体硒的导电能力急剧增大几千倍， 故被用来制造光电池。 硒的主要氧化值为一2 ，0 ，+ 2 ，“，+ 6 ：电负性为2 4 ；主要化合物有h 2 s e ， s e 0 2 ，s e 0 3 ，h 2 s e 0 3 ，h 2 s e 0 4 。硒是典型的半导体，其化学性质稳定，只溶于强 酸及强碱中，常温下不与氧作用；在空气中加热会着火燃烧，生成s e o z ；硒元素 易于被有机碳吸附。 h 2 s e 的性质 h z s e 为无色有臭味的尉毒气体。l g 0 为+ 7 t ，t o o l 与h 2 0 分子构型楣 似，h 2 s e 也是“v ，形结构，键角为9 i 。；心s c 在2 9 l k 时，电离常数为：k 1 6 = 1 3 x 1 0 4 ， k 2 0 = 1 0 1 0 - “。 s e 0 2 的性质 s e 与6m o l l 的h n 0 3 反应生成h ：s e 0 3 ，h 2 s e 0 3 在5 0 c 脱水得到白色s e 0 2 固体；在3 1 5 c 升华得到纯的s e 0 2 。与s 0 2 相比，s e 0 2 的氧化性较强，如 s e 0 2 + 4 h i = s e + 2 1 2 + h 2 0 空气中的有机尘埃有时也能将s e 0 2 还原为s e ，而使s e 0 2 固体赂带红色或紫 色。 强氧化剂能将s e 0 2 氧化，如 5 s e o z + 2 m n 0 4 - + 2 h 2 0 = 2 m n h + 5 s e o 2 用s 0 2 还原s e o z 可以得到无定形硒，反应为 s 0 2 + s e 0 2 + 2 h 2 0 = s e 十2 s 0 4 厶+ 4 h + 2 重庆大学颈士学位论文】绪论 s e 0 3 的性质 由于f h 0 s 田3 承。廿s e 0 2 ，因此，不能用。2 直接氧化s e 0 2 蠲备s e 0 3 ， 一般用s o 】与k 2 s e 0 4 反应制取s e 0 3 ，即 k z s e 0 4 + s 0 3 k 2 s 0 3 n + i + s e 0 3 $ e o ，是白色固体，易吸水变成相应的酸，而且具有较强的氧化性。在酸性溶 液中不仅能氧化h 2 s ，s 0 2 ，r ，b r ，而且能将c l _ 氧化为c h 。 硒的含氧酸性质 虽然亚硒酸h 2 s e 0 3 属于中强酸，但其酸性比亚硫酸h 2 s q 要弱，其电离常数 为： h 2 s 0 3 k 1 6 = 1 3 x 1 0 。2 k 2 e = 6 3 1 0 5 h z s c 0 3 k l 。= 2 4 1 0 - 3 k z e = 4 8 x 1 0 - 9 h 2 s e 0 3 具有明显的氧化还原经，氧化惶比如s 0 3 强，还原往购掇对较弱。 硒酸h 2 s c 0 4 的酸性比h 2 s 0 4 稍弱，在水中第一步电离是完全的，第二步电离 的平衡常数为k = 1 1 ) ( 1 0 2 ( 2 9 rk ) 。h z s e 0 4 酶氧化性远强于h 2 s 0 4 ，中等浓度 ( 5 0 ) 的h 2 s e 0 4 能将c l 氧化为c 1 2 ： h 2 s c 0 4 十2 c 1 。+ 2 w = s e 0 2 + c 1 2 t + 2 h z o 1 2 2 硒的用途 硒具有特异的物理光学、化学及药理学等方面的性质，在各行各业都有着广 泛的应用。 化学工业上的应用 在石油热裂解中硒作催化剂；在橡胶工业中，加入少量的硒可使橡胶的抗磨 姓提高如；在染科工业中，秀珏入硒可制锝耐晒、耐热、耐腐蚀的染科。 在铸铁、不锈钢、铜合金中加入千分之三到干分之五的硒，能够使它们的结 构更加致密，机械性能更好。 物理光学上的应用 自硒元素问世以来，很快就在人类生产和生活上显示它的重要作用。在无色 玻璃里加入少量硒可制成十字路1 7 1 上的红绿灯；含硒玻璃制成五角星在夜间可以 发出像宝石一样的光，可用来装饰建筑物。利用硒对光敏感的特殊功能，制成了 光敏电阻、光电管、光电池等用在自动控制、电视等技术上；利用硒的半导体功 能，做成具有耐高温、电稳定性好、轻巧、耐受超负荷等优点的无线电捡波和硒 整流器。 药理学中的应用 硒( s # ) 是目静已知人体内必需的1 4 种微量元素之一。近二三十年来，它以旺 盛的生命力向生命科学各个领域渗透。研究表明( 7 4 卅：硒的抗氧化性是硒生化作用 重庆大学硕士学位论文 i 绪论 的基础，硒的生理功能为：a 参与酶的催化反应；b 一增强机体免疫力：c 参与阻断 自由基反应：d 硒是体内拮抗有毒物质的保护剂；e 抗癌作用；硒可调节维生素a 、 c 、e 、k 的吸收与消耗，并与维生素e 协同保护细胞膜。 因此，硒的药理学作用主要表现在以下诸方面： 1 1 抗衰老 机体的老化和衰老程度与营养状况及硒的含量密切相关。硒含量的降低会影 响到g s h - - p x 的活性，g s h p x 的活性减弱，体内自由基则会不断蓄积，成为自 然老化过程的致老因子。硒可以增强g s h p x 的活性，使生成的h 2 0 2 被催化还 原为水和q 而被清除；可以还原腊质过氧化物，防止l p o 、m d a 的生成，增强 n a + 一k + 一a 仰酶活性和生物膜的流动性，保护d n a 、r n a 和生物膜。因此，适 当地给人和动物补硒，能防止组织细胞功能的退化、延缓衰老和预防老年性疾病。 2 ) 抗癌 硒通过g s h p x 催化脂质过氧化物还原成无害物质，从而阻断脂质自由基的 链式反应；对抗致癌物质诱发的基因突变，抑制癌细胞中d n a 合成，促进d n a 豹修复；抑制磷酸二酯酶的活性，使c a m p 分解减侵而在癌细胞内堆积，从而抑 制癌细胞生长繁殖。因此，硒可抑制结肠癌、肝癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌和 白血病等多种癌症的发生和发展，人体血硒浓度与癌症死亡率呈负相关。 3 ) 增强免疫功能 硒可协同激活因子激活巨噬细胞，增强其杀菌活性，提高其吞噬率；硒和维 生素e 协同作用可明显提高自然杀伤缅胞( n k ) 活性和t 淋巴细胞转亿率，硒能 增强淋巴细胞产生白细胞介素一2 ( i l - 2 ) 的能力，而【l 2 可明显增强n k 对肿瘤细 胞的杀伤作用。硒缺乏会降低多种动物的免疫功能，免疫球蛋白和抗体产生受抑 制，适当补硒可使非特异性免疫、细胞免疫及体液免疫功能得到改善。 4 ) 抗h i v 在人类免疫缺陷病毒i 型( h i v i ) 中可旋存在编码硒蛋自的u g a 密码予， 由其编码的含硒蛋白可能对h i v 的表达起抑制作用。在体外，硒对h i 的复制 具有调节作用。缺硒可发生使h i v 致病性增强的移码突变，适量补硒可对h i v 早 期感染有保护作用。 5 ) 降血糖 耱尿病患者血硒平均值明显低予健康人，服会硒中药可改善其症状。动物实 验表明，硒可增强大鼠血中g s h p x 活性，降低血中l p o 水平，减轻链脲佐菌 素的致糖尿病作用，硒对外源性葡萄糖所致的血塘升高有拮抗作用。近年的研究 表明，硒具有降低血糖和调控胰岛素代谢过程等拟胰岛索作用。 6 】保护心脑血管 4 重庆大学硕士学位论文1 绪论 硒参与保护细胞膜的稳定性和正常通透性，抑制脂质过氧化反应，消除自由 基，从而维持心肌的正常结构、代谢和功能。 硒和维生素e 复合剂可减少心绞痛的发作次数对缺血缺氧心肌具有保护作 用。硒可改善和提高急位心梗病人的红细胞变形麓力，改善心肌组织的血液供应， 减轻心肌损伤，缩小梗死范围，因此，补硒可预防和治疗急性心梗。 7 1 防治肝坏死 缺硒会使细胞膜n a + 一k + 一a t p 酶和5 一核苷酸酶的活性明显降低并且含量 减少，这被认为是引起肝坏死的组织化学因素。补硒及维生素e 对防治肝坏死有 一定传弼，这可能与挪青8 体内过氧化物的形成有关。 8 ) 拮抗有毒元素 硒能拮抗由c d 、h g 、a s 、m o 、c u 、p d 等重金属引起的损伤作用，消除f 、 n o x 等有毒物质约毒性，减少重金属离子在体内的沉积。 9 】预防自内障 虹膜和晶状体含硒量丰富而晶体内筑基含量、l p o 含量及s o d 活性的变化 表明，缺硒能使晶体产生自由基，从而导致白内障硒酶和硒化物则可以拮抗缺 硒所致的晶体内生化变化，消除自由基，改善晶体内源性抗氧化能力。因此，补 硒有保护视神经、预防白内障、增强视力的作用。 l t 3 硒的分析方法概述 日前硒的分析方法很多，主要有滴定法、色谱法、电化学法、荧光光度法、 原子吸收分光光度法、分光光度法和流动注射分析。 1 3 1 滴定法 样品中硒含量在o ，1 5 一般采用滴定法【1 7 - 1 9 嘲定硒，多采用碘量法迸行。 其基本原理是：s e 0 3 2 - + 4 i + 6 = 2 1 2 + s e + 3 h 2 0 i z + 2 s ；! c b 。= 2 i + s 4 0 6 。 测定亚硒酸钠稀释品时，f e 3 + 引起的干扰，可加n a f 掩蔽；s 2 。、s 0 3 2 所产生的负 干扰，可在酸性条件下加热使其逸去。 1 3 2 色谱法 色谱法以它固有的特征，特别适合于s e 的形态及价态分析，并有较高的灵敏 度。形态分析在近几年得到了飞速的发展，在环境分析和地方病的病因探讨发挥 了很大的作用。色谱和其它技术联用进行形态分析较多，j l g 6 m e z a r i z a 悖1 等利 用微波消解。反相离子交换液相色谱。氢化物一原予荧光光度法对硒的形态进行 了分析；高愈希等2 。7 利用正相滚相色谱、微波技术和荧光检测嚣，基于硒与2 ，3 一二氨基荼( d a n ) 生成一种苤硒脑的荧光性物质，对环境水样中的硒进行了分析。 重庆大学硕士学位论文1 绪论 1 3 3 电化学法 电化学分析法是测定痕量硒的一种灵敏方法。常见的有电位滴定法、阳极溶出 伏安法、极谱法等。极谱法是根据硒酸或硒酸盐在酸性或碱性介质中无还原波， 亚硒酸和亚硒酸盐的电化学还原作用较为复杂；在强酸性介质和p h 大于8 的碱性介 质中发生六价硒还原，产物为h 2 s e 或s e 。；在p h3 7 之问发生四价硒还原反应。 s e 2 可在滴汞电极上产生阳极波，形成硒汞齐。一般采用示波极谱催化波【2 1 1 的一阶 导数或二阶导数测定硒，也可采用硒的离子选择性电极和阳极溶出伏安法测 定硒。 1 3 4 荧光光度法 利用苤硒脑衍生物的荧光特性测定硒，灵敏度高、选择性好，一些国家如美 国、日本及些国际组织把硒的荧光分析法列为标准分析方法，但此方法用到2 。 3 二氮基萘( d a n ) 等致癌试剂，现在采惩的荧光光廑法主要是氢化物原子荧光 法 2 , t - 2 s l ，在分析中必须注意降低空白值。测定前进行消除荧光杂质。氢化物一原 子荧光法是利用特征辐射源激发待测元素并测定其荧光强度的新型分析技术，近 年来已应用于食品检验领域。 1 3 5 原子吸收分光光度法 用原子吸收分光光度法测定硒是运用最广泛的方法，但由于其最灵敏的共振 线( 1 9 6 1 肿) 位于紫外区，背景吸收很强，基体干扰大。为了提高灵敏度和精密度， 进行了很多改进，如塞曼效应背景校正，化学法分离富集等。石墨炉原子吸收光 谱适宜于试样中硒的直接测定，具有很高的灵敏度，加入基体改进莉可避免基体 的干扰和待铡元素的挥发损失。而氢化物一原子吸收法测定硒，能得到较好的灵 敏度和转密度。但干扰较多，加入硼氢化镳作为还原剂，或利用h c l 与于扰重金属 离子形成络合物的可能性，达到了减少干扰的目的；利用微波处理技术，把氢化 物原子吸收法引入至i f i a 中，实现了在线自动分析，成为硒分析方法的一大趋势： 流动注射一氢化物原子吸收分光光度法r 2 9 - 3 4 1 3 6 分光光度法 目前，硒的分光光度法得到了快速的发展，它具有操作方便、灵敏度高等特 点，广泛应用在化学法测硒的研究中。研究的体系主要有：利用硒( ) 的氧 化一还原反应的光度法，如：s e ( n 1 体系1 3 3 7 l ：利用硒( ) 与某些试剂 形成无色至黄色的配合物。再与三苯甲烷类染料【3 s ) 彤威离子缔合物，如： s e ( i 一s c n 一r h b 体系3 9 4 j ；利用s e c i v ) 对某些氧化剂氧化有色显色试剂褪 色有强烈的催化效应，或者利用s 。( ) 对某些离子的显色反应有强烈的催化效应 的催化动力学光度法4 3 4 卦，如：s e ( r v 一s 2 一亚甲蓝俸系惭】；其它光度法，如： 重庆大学硕士学位论文 绪论 闫永胜等 4 7 1 提出了溶剂浮选缔合物光度法钡8 定痕量硒，方法具有极高的选择性， 是一种比较理想豹测定方法。 1 3 7 流动注射分析 流动注射分析具有试剂消耗量少，容易实现分析过程的自动化等优点。由于 反应在密闭体系中迸行，大大提高了方法准确度、精密度和重现性，同时提高了 分析效率。一般进样频率可达每小时数次到数百次。现在该方法发展较快，形成 了常规的分析方法与流动注射技术连用，大大提高了分析速度，硒的流动注射分 析主要是流动注射一催化光度法 4 8 - 5 3 】和流动注射一氢化物一原子吸收光度法【纠】。 其次还有流动注射氢化物一原子发射光度法和流动注射一氢化物一原子荧光 光度法1 5 6 】等，利用微波技术处理样品使得这些方法实现了在线自动分析。 综上所述，微量元素硒的分析方法较多，在诸多分析方法中，首推分光光度 渡，它是目前捡测微量元素硒操作最方便的分拆方法之一，利用流动注射，役容 易实现在线自动分析过程。当前研究硒的领域相当活跃，形态分析与环境分析、 地方病、癌症和其它密切相关疾病，将是今后发展的方向。随着硒研究的不断深 入，对硒的分析方法也不断提出新的要求，操作简便、快速样品前处理技术，建 立更灵敏、准确度更高的硒的测定方法，都将是分析化学领域极有前景的研究课 题。 1 4 本论文研究的主要内容 本论文主要研究用分光光度法测定痕量硒。在表面活性剂吐温6 0 存在下。 选用s e ( 1 v ) 一s c n - e r b 体系，系统研究了该三元离子缔合物的吸收光谱特性、 反应酸发、反应温度、试剂用量、试刘颜入蹶序和选择性等因素黠该体系的影响 及该体系的反应机理和在常规分光光度法中的最佳分析条件；通过自组装流动注 射分析仪，并将s e ( i v ) 一s c n 一e r b 一1 - w e e n 6 0 三元离子缔合体系引入到流动注 射分析中，探索性地研究了硒的流动注射分析的最佳优化条件：流路的设计、流 速、采样管体积和预反应管长度和反应管长度对该体系的影响及该实验条件下的 分析参数，为流动注射与光度法联用分析痕量硒的理论研究、实用化等提供实验、 理论依据。 ， 重庆大学硕士学位论文2 硒( ) 一硫氰酸钾一乙基罗丹呀b 离子缔合体系的研究 2 硒( i v ) 一硫氰酸钾一乙基罗丹明b 离子缔合体系的研究 硒是人体必需的微量元素之一，主要从食物中摄取，它能增强机体免疫力，参 与阻断自由基的反应，保护细胞免受过氧化物损伤，破坏致癌剂等作用，过量的 硒也可以引起中毒，其摄入量与人体健康密切相关，因此对食物中含硒量的测定 己成为食品分析中常见的分析项目。近年来利用罗丹明类染料形成的离子缔合体 系分光光度法测定食品中痕量硒已有不少报道f 3 “2 j ，但利用乙基罗丹明b ( e r b ) 作 为配位剂，吐温，6 0 作为分散剂测定痕量硒的体系未见报道。常见测定硒的方法中 表观摩尔吸光系数一般在1 0 5 ；左右，其中文献【3 9 】达到1 0 6 ，而本文研究的硒( i 硫 氰酸钾一乙基罗丹明b 离子缔合体系表观摩尔吸光系数为1 5 0 x 1 0 6l - t o o l 一锄一，是 目前测定硒较为灵敏的方法之一。利用巯基棉富集分离干扰离子，测定了水样和 食品中的痕量硒，相对标准偏差小于2 5 ，加标回收率为9 6 6 1 0 1 。 2 1 实验部分 2 1 1 实验所用仪器 u v l1 0 2 型紫外可见分光光度计( 上海天美科学仪器有限公司) ；w f j 2 0 0 0 型 分光光度计( 尤尼柯上海仪器有限公司) ；t e n s o r - 2 7 型傅立时红外光谱仪( 德国布 鲁克公司) ：c s 5 0 1 型超级恒温永浴( 上海浦东跃欣科学仪器厂) ；p h s - 2 型精密酸 度计( 上海精密仪器厂) ；e 一2 0 1 一c 一9 型p h 复合电极( 上海康仪仪器有限公司) ： b s 2 2 4 s 一2 2 0 型靓子天平( 北京赛多利颠仪器系统有限公司) ；c s 2 0 2 - b 型电热保温 干燥烘箱( 重庆试验设备厂) 。 2 1 2 实验所用试剂及材料 盐酸、浓硫酸( 重庆无机化学试剂厂) ；吐温- 2 0 、吐温一6 0 、吐温8 0 ( 上海大 众制药厂) ；浓硝酸、乙酸酐、冰乙酸、氢氧化钠、无水乙醇( 重庆川东化工集团 有限公司化学试剂厂) ；硫代乙醇酸( 中国医药集团上海化学试剂公司) ；高氯酸、 乙二胺四乙酸钠、邻二氮菲、硫氰酸钾( 成都化学试剂厂) ；丙酮、邻苯二甲酸氢 钾( 上海化学试剂有限公司) ：聚乙烯醇( 上海化学试剂采购供应站试剂厂) ：阿 拉伯树胶( 天津市光复精细化工研究所) ；抗坏血酸、琉脲、氟化钠、尿素、氯化 钠( 重庆北碚化学试剂厂) ；乙基罗丹明b ( 北京化工厂) ：化学纯；硒粉( 上海金 山区兴塔美兴化工厂) ：优级纯；k j 3 r ( 进口) ：光谱纯；医用脱脂棉( 重庆兴泉口罩 厂) ：特级；p h 试纸( 上海三爱思试剂有限公司) 。 以上药品及试剂除说明外均为分析纯，实验用水为石英亚沸二次蒸馏水。 客 重庆大学硕士学位论文 2 硒( ) 一硫氟酸钾一乙基罗丹明8 离子缔合体系的研究 2 1 3 主要试剂的配制方法 硒( ) 标准储备溶液：准确称取0 0 5 0 0 烈硒粉( 9 9 9 s ) 于1 0 0m l 烧杯中如 1 0m l 浓h n 0 3 ，5m l 浓h c l 力口热溶解后，加入2m 嗽h 2 s 0 4 蒸至冒白烟，冷却后用 少量水溶解，转a 5 0 0m l 容量瓶内，用水稀释至亥4 度。此标准溶液为1 0 0 蚓i n l ” 用时稀释成0 5p 咖l 硒( ) 标准溶液：邻苯二甲酸氢钾- - n a o h 缓冲溶液；配制 0 2 m o l l 邻苯二甲酸氢钾溶液，用0 2m o l l n a o h 在p h 计上调p h 为3 9 ；k s c n 水 溶液：1 0 0 l 水溶液；乙基罗丹i 芟j b ( e r b ) 水溶液：1 0 x 1 0 。m o l l 水溶液：吐温一6 0 水溶液：1 0g ，l 水溶液。 2 1 ，4 巯基棉的制备 在5 0 0m l 广口瓶中，依次加入1 0 0m l 硫代乙醇酸，6 0m l 乙酸酐，4 0m l 乙酸， 0 3m l 硫酸，充分混匀，冷却至室温后，加入3 0g 脱酯棉，浸泡完全，压紧，冷至 室温，降温后蕊盖，放在3 7 4 0 ，e 烘箱中4 8 9 6 b 时，取出后放在