三元膠束配合物顯色體系丙醇萃取光度法測定人體及生物樣品中微量鈷（Ⅱ）

何亮

【摘要】在pH 6.2的NaOH-KH2PO4緩沖溶液中，硫酸銨存在下鈷（Ⅱ）-亞硝基R鹽-溴化十六烷基三甲銨（CTMAB）形成三元膠束合配合物，可被丙醇相完全萃取，而Fe3+、Al3+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Zn2+、Mn2+等基本不被萃取。丙醇相中配合物的λmax=420nm，ε420=5.15×104L·mol-1·cm-1，靈敏度高，鈷含量在0～10μg/5ml范圍內(nèi)符合比耳定律，用于人發(fā)等生物樣品中微量鈷的測定，效果滿意。

【關(guān)鍵詞】光度法；鈷；亞硝基R鹽；溴化十六烷基三甲銨；丙醇；鹽析

1、引言

作為人體不可或缺的微量元素，鈷能刺激人體骨髓的造血系統(tǒng)，促使血紅蛋白的合成及血紅細胞的增加，對某些微量元素的代謝有一定影響，并可擴張血管、降低血壓等。人體對鈷的生理需要量不易準確估計，世界衛(wèi)生組織推薦的標準是1歲以內(nèi)每日0.3微克，10歲以上每日2微克。因此，準確測定人體組織和生物樣品中微量鈷有很大實際意義。近年來，利用金屬離子締合物在丙醇水溶液中進行萃取分離測定，獲得較好的效果。

2、試驗部分

2.1主要儀器與試劑

722型分光光度計（北京譜析）

PHB-298型酸度計（上海雷磁）

鈷（Ⅱ）標準溶液：10μg·ml-1

亞硝基R鹽（R）溶液：1×10-3mol·L-1

溴化十六烷基三甲銨（CTMAB）溶液：5.0×10-2mol·L-1

NaOH-KH2PO4緩沖溶液：pH 6.2

2.2試驗方法

在15ml具塞析相管中，依次加入丙醇溶液3.0ml，亞硝基R鹽溶液1.5ml，溴化十六烷基三甲銨溶液3.0ml，一定量的鈷（Ⅱ）標準溶液，NaOH-KH2PO4緩沖溶液1.5ml，用水稀釋成10ml，加入（NH4）2SO4 2.5g，振蕩萃取0.5～1min，靜置分層后，放出下層水相于25ml比色管中，用水稀釋至刻度，搖勻。上層丙醇相用水稀釋至5ml，搖勻，用1cm比色皿，以相應(yīng)試劑空白為參比，采用λmax=420nm波長測定吸光度，然后計算出鈷（Ⅱ）的濃度和萃取率。

3、結(jié)果與討論

3.1試驗條件選擇

3.1.1介質(zhì)和酸度的影響

試驗結(jié)果表明，在pH 6.2的NaOH-KH2PO4緩沖溶液中，鈷（Ⅱ）的萃取率高而且反應(yīng)靈敏快速，配合物穩(wěn)定性好。配制不同pH的緩沖溶液進行試驗，當緩沖溶液在pH5.5～6.5范圍內(nèi)，其用量在1.2～1.8ml之間，鈷（Ⅱ）的萃取率高而且恒定，在此條件下，Ni2+、Al3+、Fe3+、Cu2+等離子萃取率很低。本試驗選用1.5ml，pH =6.2的NaOH-KH2PO4緩沖溶液。

3.1.2亞硝基R鹽用量的影響

當體系中無R鹽存在時，鈷（Ⅱ）完全不被萃取，在NaOH-KH2PO4介質(zhì)中，隨著亞硝基R鹽用量的增加，鈷（Ⅱ）的萃取率隨之增大，當R鹽溶液用量增大到1.4ml時，萃取率達98.5%，再增加R鹽溶液用量，鈷（Ⅱ）的萃取率基本不變，說明R鹽溶液用量已滿足。本試驗選用R鹽溶液1.5ml。

3.1.3鹽析劑及用量的影響

在無機鹽（NH4）2SO4存在下，丙醇水溶液能分成兩相實現(xiàn)萃取分離和測定。通過試驗，當溶液酸度為pH6.2，丙醇用量為3ml，（NH4）2SO4用量為2.5g時，分相效果最好，鈷（Ⅱ）的萃取率也較高，可達98%以上。

3.1.4表面活性劑的影響

當萃取體系無表面活性劑時，鈷（Ⅱ）萃取率較低，僅為65%，加入CTMAB，不僅分相效果好，且丙醇相中配合物顏色明顯加深，吸光度增大，鈷（Ⅱ）萃取率可達98%以上。當5.0×10-2mol·L-1CTMAB溶液用量大于2.5ml，鈷（Ⅱ）萃取率最大且基本不變，本試驗選用CTMAB溶液用量為3.0ml。

3.2配合物的穩(wěn)定性

室溫下體系的萃取反應(yīng)速度快，可在1分鐘內(nèi)完成，丙醇相中配合物至少穩(wěn)定5小時。

3.3工作曲線、靈敏度和精密度

在最佳試驗條件下，繪制工作曲線，丙醇相中，鈷（Ⅱ）含量在0～10μg/5ml范圍內(nèi)符從比耳定律，其線性回歸方程為A=0.003418+0.1755C（μg/5ml），相關(guān)系數(shù)為0.9998，ε420=5.15×104L·mol-1·cm-1。對5μg鈷（Ⅱ）經(jīng)10次平行測定，相對標準偏差為1.0%。

3.4配合物的組成

通過試驗可測得丙醇相中，配合物的鈷（Ⅱ）與R鹽組成比為1∶3。

3.5共存離子的影響

對于5μg鈷（Ⅱ）的分離測定，以相對誤差小于±5%時，共存離子允許量為：W（Ⅳ）、Mo（Ⅳ）、V（Ⅴ）、Cr（Ⅵ）（1）；Hg2+、Sb3+、Bi3+、Ba2+、（0.5），Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ag+、Sn（Ⅳ）（0.2mg）；K+、Na+、Ca2+、Mn2+、NH4+、Al3+、Ti（Ⅳ）、F-、Cl-、Br-、SO42-、NO3-（5mg）；Fe3+、Ni2+（0.05mg）；Cu2+（0.01mg）；硫脲、檸檬酸鈉（10mg），在有檸檬酸鈉和硫脲混合掩蔽劑時，可允許Fe3+（0.30mg），Cu2+（0.15），Ni2+（0.1mg）存在。

3.6樣品分析

2.6.1合成樣品中鈷（Ⅱ）的分離測定

按試驗方法，在混合掩蔽劑存在下，對合成試樣進行測定，鈷（Ⅱ）與Fe3+、Al3+、Ni2+、Cu2+等離子萃取分離結(jié)果見表1。

2.6.2試樣中微量鈷的測定

稱取洗凈烘干的發(fā)樣（或茶葉、維生素B12針劑）2.0000g于100ml燒杯中，加濃硝酸20ml，加熱消解至無色透明液體，再加人H2O2 3ml，繼續(xù)蒸發(fā)至鹽狀，冷卻后用水溶解鹽類，調(diào)節(jié)溶液的酸度至近中性，將溶液移入25ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，同時制備樣品空白溶液。

移取適量試液于15ml析相管中，視樣品加入適當掩蔽劑，以下按試驗方法操作，萃取測定樣品中鈷，同時做加標回收試驗。結(jié)果見表2。

表2 樣品中鈷的分析結(jié)果（n=5）

注：1）標準值：人發(fā)樣品為7.33μg/g，維生素B12樣品為21.34μg/ml。

2）濃度單位為μg/ml。

參考文獻

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