钙指示剂示波极谱法测定茶叶中铝

梁朝河  王定国  陈大明   罗水斌  张玉华

　　铝对人体的危害作用，已日益为人们所关注。食用含铝较高的食品，将会对
人体健康产生不良影响。茶叶是富铝植物，研究茶叶中的铝含量测定方法很有必
要。目前，测定铝一般都采用原子吸收的石墨炉法、荧光光度法和比色法，极谱
法已有文献报道^［1～3］。本文提出在pH 3.6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液2-羟基(2-羟
基-4-磺酸-1-重氮萘)-3萘酸(简称钙指示剂)中，进行示波极谱法测定茶叶中的
铝。在10 ml试液中，铝含量为0.05～4.0 μg时，波高与铝含量呈线性关系
(r=0.999 8)。方法灵敏、简便、快速，回收率90%～106%，相对标准偏差(RSD)
6.6%～2.0%。

    一、实验部分

    1.仪器和试剂：JP-2型示波极谱仪(成都仪器厂)；pH计(上海第二分析仪器厂)
；乙酸-乙酸铵缓冲溶液：取30 ml冰乙酸溶于400 ml纯水中，在pH计上用1 mol/L氨
水调节pH值至3.6，并定容至500 ml；0.1%钙指示剂溶液：称取0.1 g钙指示剂加少
量的0.2 mol/L氢氧化钠溶液溶解，加20 ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液，再加纯水定容
至100 ml；铝标准溶液：准确称取1.000 0 g高纯金属铝，加入25 ml盐酸溶解，用
纯水定容至1 000 ml，此溶液1.00 ml含1.00 mg铝，用时逐级稀释成1.00 ml含
1.0 μg铝；硝酸、高氯酸为优级纯，冰乙酸，氨水为分析纯；纯水为去离子重蒸馏
水。

    2.样品的预处理：将茶叶样品制成粉末，准确称取一定量(约0.1 g)，置于50ml
定氮瓶中，加少量水润湿，加5 ml硝酸和1 ml高氯酸，在600 W电炉上加热消化，
试样消化至无色、透明、冒白烟(勿烧干)，停止加热，冷却后加5 ml纯水，继续加
热至冒白烟，连续两次，以除去剩余的硝酸。用纯水将消化液转入100 ml容量瓶中，
定容至刻度，混匀，供测试用。同时作试剂空白。

    3.样品分析：取上述样品消化稀释液1.00 ml于10 ml具塞比色管中；另取6支比
色管，各加1.00 ml试剂空白稀释液，再分别加铝标准0、0.50、0.75、1.00、1.25、
1.50 μg，向试样管及标准管各加2.0 ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液，0.2 ml 0.1%钙指示
剂，用纯水定容至10 ml，混匀。置沸水浴中加热5分钟，取出冷至室温。转入10 ml
烧杯中，三电极系统(DME·SCE·Pt)，于起始电位-0.2 V，作阴极化二次导数扫描，在
-0.46 V处测量峰电流。采用直接比较法计算结果。

    4.结果计算：cx=(hx-ho)/(hs-ho)×cs×(100)/(W×1 000)

    式中：cx—茶叶中铝含量(mg/g)，hx—样品波高(μA)，hs—铝标准波高(μA)，
ho—试剂空白波高(μA)，cs—铝标准含量(μg)，W—称取茶叶重量(g)。

    二、结果与讨论

    1.钙指示剂与铝络合物的极谱图(附图)：在pH值3.6的乙酸-乙酸铵介质中，钙
指示剂在-0.22 V处出现一示波极谱峰P₁，当加入铝后，于-0.46 V处出现一新的极
谱峰P₂。随着铝量增加，P₁波下降，P₂波升高。两者能明显分开。

    2.缓冲介质选择及pH值的影响：氯乙酸-乙酸钠和乙酸-乙酸钠缓冲体系中灵敏
度和峰形都较差；

P₁钙指示剂波，P₂钙指示剂+铝波

附图 示波极谱图

表1 共存离子对100 ng/ml铝测定结果的影响

选用乙酸-乙酸铵缓冲体系较理想，空白值低。pH值在3.6±0.2范围内峰值变化不
大，以pH值3.6为最好，本实验选用pH值3.6。

    3.缓冲溶液的用量：乙酸-乙酸铵缓冲溶液用量范围为1～3 ml，大于3 ml或
少于1 ml时，其峰值均要下降，本文选用2.0 ml为最佳用量。

    4.钙指示剂的用量：取0.1%钙指示剂溶液0.05～0.5 ml试验发现，0.1～0.3ml
峰值较高，实验选用0.2 ml。

    5.络合物反应温度及稳定时间：络合物在常温下也能形成，但反应速度较慢
；加热5分钟提高了方法的灵敏度。形成的络合物至少可以稳定4小时。

    6.起始电位：峰电流随起始电位负移而下降，以-0.2 V为最好。

    7.铝标准曲线：在选定的最佳条件下，铝浓度在5～400 ng/ml范围内呈良好的
线性关系(r=0.999 8)。

    8.共存离子的影响：在选定的条件下，相对误差不超过±10%时，表1所列共存
离子加入量对100 ng/ml铝不干扰测定。表1结果显示：F^-、Fe²⁺、V⁵⁺等干扰十分
严重。由于茶叶中含铝量高，取样量小，相应的共存离子也降到允许浓度范围内。

    9.茶叶中铝测定结果及回收试验：对5种茶叶样中铝含量进行测定(表2)，当茶
叶样中铝含量在0.528～1.10 mg/g时，7次测定结果的相对标准偏差RSD为6.6%～2.0%；
在茶叶样中分别加入铝标准0.417～0.471 mg/g作回收试验，回收范围为90%～106%。

表2 茶叶样品中铝测定结果及回收试验

作者单位：四川省内江市卫生防疫站  641100

参考文献

1张锡安，朱腾，赛吉拉乎.偶氮染料的电分析化学研究Ⅰ：微量铝的示波极谱测定.
分析化学，1993，21：125-128.
2邓水平，张志龙.极谱络合吸附波测定人发中的铝.分析化学，1988，16：892-
896.
3李平，王孝才，金美娣，等.铝—铬蓝黑R的极谱催化及应用.理化检验化学分册，
1991，27：90-91.

(收稿：1996-11-05 修回：1997-08-18)

(本文编辑：刘群)