分光光度法測(cè)紫菜中鋁及洗滌次數(shù)對(duì)其鋁含量的影響

耿巧紅，王 利，付 林，焦培福*，李 瑋

(1.齊魯師范學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院，山東 濟(jì)南 250200;2.保利集團(tuán)盤化(濟(jì)南)化工有限公司，山東 濟(jì)南 250221)

分光光度法測(cè)紫菜中鋁及洗滌次數(shù)對(duì)其鋁含量的影響

耿巧紅1，王 利1，付 林2，焦培福1*，李 瑋1

(1.齊魯師范學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院，山東 濟(jì)南 250200;2.保利集團(tuán)盤化(濟(jì)南)化工有限公司，山東 濟(jì)南 250221)

紫菜在生產(chǎn)時(shí)使用沉降劑明礬。因此，紫菜中含有鋁，食用大量的鋁會(huì)擾亂人體的代謝，對(duì)免疫系統(tǒng)、骨組織等造成危害，測(cè)定鋁含量通常使用分光光度法。結(jié)果表明未清洗的紫菜鋁含量最高，約為296.3mg/kg，洗一遍后紫菜中鋁含量約為150.6mg/kg，清洗三遍紫菜中鋁含量最少，約為72.6mg/kg。

分光光度法；紫菜；鋁含量

目前鋁的測(cè)定方法有石墨爐原子吸收光譜法[1]、火焰原子吸收法[2]、等離子體發(fā)射光譜法[3]、電感耦合等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[4]以及分光光度法[5]。測(cè)定痕量鋁，方克鳴等提出了濁點(diǎn)萃取石墨爐原子吸收光譜法，使鋁的檢出限降為0.045 μg/L[6]。石墨爐法縱然優(yōu)點(diǎn)眾多，但由于鋁是難離解的元素，在實(shí)際工作中較難得到滿意的效果；火焰原子吸收法，利用笑氣--空氣作用產(chǎn)生高溫火焰對(duì)鋁進(jìn)行原子化。陸九韶等用這種方法間接的測(cè)定鋁含量[7]。結(jié)果使相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.2%～7.2%之間，加標(biāo)回收率為94%～106%，但由于檢出限比較高，該法并未普遍應(yīng)用；等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜法是近些年發(fā)展起來(lái)的實(shí)驗(yàn)方法，這樣的方法效果較好，但由于儀器比較昂貴，許多地方由于經(jīng)濟(jì)因素，較難普及。陳美春等用ICP測(cè)定面制品中的鋁含量，回收率在91.4%～101.6%之間[8]。

分光光度法中，一般選擇鉻天青作為顯色劑，該方法成本比較低，因此應(yīng)用最為廣泛。對(duì)于這種方法的改進(jìn)是加入表面活性劑，形成多元絡(luò)合物。劉桂英等用鉻天青與十六烷基三甲基溴化銨反應(yīng)生成藍(lán)色三元絡(luò)合物，使靈敏度有了大幅度的提高[9]。謝宏蘢等用鋁-鉻天青S-溴化十六烷基吡啶分光光度法測(cè)定水中的鋁含量，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方法，大大提高了實(shí)驗(yàn)的靈敏度，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確[10]。岑劍偉采用鋁與溴化十六皖基三甲基銨和聚乙二醇辛基苯基醚反應(yīng)的方法，生成穩(wěn)定的四元顯色體系，加標(biāo)回收率在98.69%～102.08%之間[11]。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中鋁的測(cè)定方法是鉻天青S比色法。本文就是應(yīng)用該方法，對(duì)紫菜中鋁含量進(jìn)行測(cè)定，三價(jià)鋁在乙酸-乙酸鈉緩沖溶液中，與鉻天青S和溴化十六烷基三甲胺反應(yīng)生成藍(lán)色三元絡(luò)合物，在波長(zhǎng)640 nm 處測(cè)定吸光度并與標(biāo)準(zhǔn)比較進(jìn)行定量分析。

1 儀器和試劑

1.1 儀器

紫外-可見(jiàn)分光光度751、可調(diào)節(jié)加熱板、烘箱、25mL比色管、100、500 mL容量瓶、100μL移液槍、1 mL移液管、10 mL刻度吸管。

1.2 試劑

95%硝酸、乙酸-乙酸鈉溶液、0.5 g/L鉻天青S、0.2 g/L溴化十六烷基三甲胺溶液、10 g/L抗壞血酸溶液、1000 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液、1 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)使用液。

試劑除注明外，其余為分析純，水為蒸餾水或同等純度的水。

2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1 樣品的預(yù)處理

取21個(gè)100mL的小燒杯，分別標(biāo)記1-21，用95%的濃硝酸浸泡，然后用蒸餾水潤(rùn)洗，1-3號(hào)作為樣品空白直接加熱烘干，4-21號(hào)燒杯各稱取約0.5 g紫菜，精確到0.001 g，4-6號(hào)燒杯中試樣直接放于80℃烘箱中烘干4h，7-9號(hào)燒杯中試樣在1000 mL水中浸泡2 min，去掉多余水分后烘干，10-12號(hào)試樣倒入1000 mL大燒杯中洗滌5 min，取出除去多余水分烘干，13-15號(hào)試樣向燒杯中加入1000 mL蒸餾水浸泡20min后取出去掉多余水分后烘干，16-18、19-21號(hào)試樣用13-15同樣的方法分別洗滌兩次、三次、去掉多余水分后烘干。分別向裝試樣的燒杯中加入20 mL濃硝酸，將樣品置于加熱板上，加蓋表面皿120℃消化60 min，待4-21號(hào)試樣中出現(xiàn)澄清的黃色液體且不再產(chǎn)生大量紅棕色煙霧時(shí)，去掉表面皿，繼續(xù)加熱約30 min趕酸，至樣品紅棕色煙霧消失且大約剩余2 mL試液時(shí)，停止加熱冷卻至室溫。將試樣轉(zhuǎn)移至50 mL比色管中，比色管用前用95%的濃硝酸浸泡，并用蒸餾水潤(rùn)洗，比色管分別對(duì)應(yīng)燒杯編號(hào)1-21號(hào)，加水定容至刻度線。

2.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別吸取 0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL的1 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)使用液(此時(shí)相當(dāng)于含鋁量 0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 μg)，分別置于 25 mL比色管中，向1-21號(hào)比色管中吸取1.00 mL試樣；然后向標(biāo)準(zhǔn)管、試樣管中依次加入乙酸-乙酸鈉緩沖液 8.00 mL，10 g/L 抗壞血酸溶液 1.00 mL，混合均勻；加入 0.2 g/L 溴化十六烷基三甲胺溶液 2.00 mL，混勻；再加入 0.5 g/L鉻天青 S 溶液 2.00 mL，混勻后用水定容至 25 mL。室溫放置 20 min 后，用 1 cm比色皿，于640 nm 波長(zhǎng)處分別測(cè)定其吸光度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線比較定量。

2.3 結(jié)果計(jì)算

測(cè)定樣品溶液采用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的條件，樣品的鋁質(zhì)量減去樣品空白的鋁質(zhì)量后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算紫菜中鋁的濃度(mg/kg)。計(jì)算公式為：

式中：C——被測(cè)溶液濃度；

C——0——空白濃度；

m——稱樣質(zhì)量。

3 結(jié)果和討論

3.1 試驗(yàn)條件的選擇

按照配制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法配制鋁濃度為0.5000 μg/mL的待測(cè)液，在室溫放置20 min，變換波長(zhǎng)測(cè)定溶液吸光度，找到最大吸收波長(zhǎng)，數(shù)據(jù)如表1。

表1 0.5000 μg/mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同波長(zhǎng)處的吸光度

圖1 吸光度與波長(zhǎng)的關(guān)系

由實(shí)驗(yàn)測(cè)定得知，濃度為0.5000 μg/mL時(shí)，于640 nm 波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度，吸光值最大。

3.2 紫菜中鋁含量的測(cè)定結(jié)果

表2 鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度

圖2 鋁溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線

表4 1000毫升自來(lái)水浸泡2min后紫菜中鋁含量

表5 1000毫升自來(lái)水浸泡5min后鋁含量

表6 1000毫升蒸餾水浸泡20min后紫菜中鋁含量

表7 1000毫升蒸餾水浸泡(20min)兩次后紫菜中鋁含量

表8 1000毫升蒸餾水浸泡(20min)三次后紫菜中鋁含量

試驗(yàn)結(jié)果表明，第一次清洗大約能除去一半的鋁，清洗次數(shù)越多，鋁含量越低。

4 結(jié)論

結(jié)果表明未清洗的紫菜鋁含量最高，約為296.3mg/kg，相對(duì)于用流水直接沖洗2min和用大量的水浸泡較短時(shí)間，用1000 mL蒸餾水浸泡20min洗一遍后紫菜中鋁含量相對(duì)較少，約為150.0mg/kg。表明浸泡較長(zhǎng)的時(shí)間可充分洗去紫菜中的鋁，清洗兩遍的紫菜鋁含量為90.0mg/kg，清洗三遍紫菜中鋁含量最少，約為72.6mg/kg,進(jìn)而得出結(jié)論：紫菜中鋁的含量與加工過(guò)程中使用的沉降劑明礬、接觸到的器具都有一定的關(guān)系，因此紫菜在食用過(guò)程中要多次清洗，至少三次以上，且清洗時(shí)要浸泡適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。

[1] 陳素軍,朱 力,劉裕婷.微波消解-石墨爐原子吸收法對(duì)食品中鋁的測(cè)定[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué) ,2008, 25(2): 215-216.

[2] 吳則業(yè)，岑劍偉, 楊賢慶. N2O-C2H2火焰原子吸收光譜法檢測(cè)海蜇中鋁含量[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2015， 42(2): 184-188.

[3] 劉 靜,程 燕,許 慧，等. 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定面制食品中的鋁[J].化學(xué)分析計(jì)量,2016, 25(4): 72-74.

[4] 侯韜喬,孔 舒. 電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定面制食品中鋁含量[J].中國(guó)公共衛(wèi)生管理, 2012, 28(3): 376- 377.

[5] 湯文進(jìn), 張曉軍, 夏 雪.鉻天青S分光光度法測(cè)定食品中鋁的前處理方法研究[J].化學(xué)工程與裝備, 2016(6): 240-241.

[6] 方克鳴,陳建榮， 吳蘭菊. 濁點(diǎn)萃取-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定水樣中痕量鋁[J].分析實(shí)驗(yàn)室, 2008, 27(4): 63-65．

[7] 陸九韶,草東立， 孫大江 ， 等. 間接火焰原子吸收光譜法測(cè)定水和廢水鋁[J]. 環(huán)境保護(hù)科學(xué), 2008, 34(3): 111-113．

[8] 陳美春,倪偉紅， 李 瑋. 微波消解-電感藕合等離子發(fā)射光譜法測(cè)定面制食品中鋁的含量[J].分析實(shí)驗(yàn)室, 2007, 26(12): 37-39．

[9] 劉桂英,張加玲, 史春果. 分光光度法測(cè)定豆類中鋁含量[J]．廣東微量元素科學(xué), 2005, 12(9): 45-48．

[10] 謝宏斌,劉建湘 ， 邱昌蓮.鉻天青S分先光度法測(cè)定水中鋁的改進(jìn)[J]．環(huán)境與健康雜志, 2002, 19(3): 265-266．

[11] 岑劍偉,李來(lái)好， 楊賢慶 .微波消解-鉻天青S光度法測(cè)定海蜇產(chǎn)品中的明礬含量[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2009, 35(2): 151-155．

SpectrophotometricMethodfortheDeterminationofAluminuminSeaweedandInfluenceofWashingFrequencyontheAluminumContent

GengQiaohong1,WangLi1,FuLin2,JiaoPeifu1*,LiWang1

(1.School of Chemistry and Chemical Engineering, Qilu Normal University,Jinan 250200,China；2.Poly Group Panhua(jinan) Chemical Co.,Ltd.,Jinan 250221,China)

Alums are utilized in the manufacture of laver. Laver contains the element of aluminum which can disrupt human metabolism process, immune system, and bone organization. Spectrophotometric method can be used in the measurement of aluminum. Results showed that laver without clean contained the highest quantities of aluminum (296.3 mg/kg). Laver washed once contained less aluminum (150.6 mg/kg). Laver washed thrice contained the least aluminum (72.6 mg/kg)。

spectrophotometric method; seaweed; aluminum content

2017-07-24

耿巧紅(1980—)，女，山東菏澤人，講師，碩士； 通訊作者： 焦培福，1978-，山東濰坊人，副教授，博士；

O657.32

A

1008-021X(2017)18-0095-02

(本文文獻(xiàn)格式耿巧紅，王利，付林，等.分光光度法測(cè)紫菜中鋁及洗滌次數(shù)對(duì)其鋁含量的影響[J].山東化工，2017，46(18)：95-96.99.)