头发中锌含量的测定

实验者：（合作者：）
实验题目：原子吸收法对头发中锌含量的测定
一.目前有关锌元素微量测定方法的概述：
对头发中锌含量的测定方法：
1. 高灵敏度显色反应测定头发中微量锌
在β一环糊精和曲拉通X—100联合作用于5一Br一PADAP显色体系时，采用分光光度法测定人发中的锌。

配合物的最大吸收波长为564 nm，表观摩尔吸光系数为1．18×105L／(mol*cm)，锌含量在0—24μg/(25mL)范围内服从比耳定律。

测定结果的相对标准偏差为1．1％(n=5)，加标回收率为98．0％一102.0％。

2. 双波长光度法同时测定头发中微量铜和锌
用双波长光度法同时测定头发中微量铜和锌。

在pH 9．0条件下，以锌试剂为显色剂，与铜、锌络合分别形成稳定的有色络合物，测得铜络合物的最大吸收波长为615nm，锌络合物的最大吸收波长为630nm。

采用双波长光度法，选用铜的测定波长对为615／648nm，铜锌舍量在波长627nm的等吸光点进行测定。

铜含量和铜、锌合量的线性范围都在o～30μg／25ml范围内符合比耳定律。

试验结果表明，该方法准确，简便适用，方法回收率在92％～108％之间。

用于同时测定头发中微量铜和锌，结果满意。

3. 方波溶出伏安法测定头发中锌的含量
PH=6．00的乙二胺一盐酸缓冲溶液中，采用铋膜电极做工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂为辅助电极，测定头发样品中的锌的含量．结果：方波溶出伏安法的灵敏度高，线性范围较宽，因此该方法是一种灵敏度和正确度较高的测定微量锌含量的方法，且操作方便快捷，仪器装置简单，价格低廉，适合测量人发中锌的微量含量．在富集沉积阶段。

溶液应进行搅拌，以提高工作电极表面的富集量；在平衡阶段，溶液应停止搅拌，使溶液充分静止，以使在溶出过程得到纯
的扩散电流；在溶出阶段，富集在电极表面的欲测物质氧化为离子，重新进入溶液，进行电位扫描，并得到溶出峰，以此进行定量分析．
4. 干燥箱溶样火焰原子吸收法测定头发中锌、铁、铜、钙、镁含量
建立火焰原子吸收法快速测定头发中锌、铁、铜、钙、镁含量的方法，采用干燥箱溶样，火焰原子吸收法测定头发中锌、铁、铜、钙、镁含量。

方法回收率为86．2％～104．o％，相对标准偏差为1．2％～6．2％。

该法具有省时、简便、可靠、快速的特点。

用温度较低、可调的箱式干燥箱，避免上述设备剧烈加热造成的样品损失，而且省时、节约试剂。

5.微波消解-火焰原子吸收光谱法测定人发中的锌
采用微波消解人发样品，用火焰原子吸收光谱法测定了样品中Zn的含量。

结果表明，该法具有良好的准确度和精密度，加标回收率在97.0%～102.2% 范围内，相对标准偏差（RSD）≤1.82%，
6.原子吸收分光光度法测定人发中的锌
湿法消化，取试样于表面皿上并用浓硝酸和氯酸来消解，于电热板上低温加热溶解，最后定容，进行锌的原子吸收光谱测定。

干法消化，准确称取上述发样于石英柑祸，放入马弗炉内恒温缓缓升温至500度，保温2 一3，待碳质机物完全被破坏及灰化后，取出稍冷，加入浓硝酸于电热板上低温加热溶解，最后定容，进行锌的原子吸收光谱测定。

二.选定实验方案的原理：
发样经过洗涤、干燥处理后，称取一定量发样采用硝酸－高氯酸消化处理，将其微量锌以金属离子状态转入到溶液中，然后，按常规原子吸收光谱分析中的工作曲线法进行分析。

锌在人和其它动物体内具有重要功能，它对生长发育，创伤愈合，免疫预防都有重要作用。

人发中锌含量多少，标志着人体中微量锌含量是否正常。

因此，分析人发中的锌具有重要意义。

三.仪器设备与试剂材料
1．仪器：
原子吸收分光光度计，乙炔钢瓶;无油空气压缩机;空心阴极灯，100mL的烧杯（2个），电动搅拌器，烘箱，干燥器，表面皿，电热板，25mL容量瓶8个，100mL 容量瓶，250mL烧杯，移液管（1mL，2mL,5mL,20mL各一支）
2．试剂
1mg∙mL-1锌标准溶液：准确称取0.2000g金属锌于250mL烧杯中，用30～40mL （1+1）盐酸使其溶解后，煮沸几分钟，冷却，移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，备用。

浓硝酸、1%高氯酸，均为分析纯，去离子水
四.实验步骤
1．发样采集与准备
用不锈钢剪刀剪取发样，要贴近头皮剪并弃去发梢，取发量1g左右，然后剪成1cm左右长。

将发样放入100mL的烧杯中，用1%的洗发精浸泡，搅拌30分钟，自来水冲洗20遍，蒸馏水洗5遍，再用去离子水洗涤5遍，于65～67℃的烘箱中干燥4小时，取出后放入干燥器中保存备用。

2．消化处理
称取上述处理过的发样0.2000g于100mL锥形瓶中，加入5mL浓硝酸，盖上短颈漏斗，在电热板上低温加热消解，待完全溶解以后，然后逐滴加入高氯酸1mL，再置于电热板上继续加热，温度控制在140~160℃，待冒白烟至溶液余0.5mL左右（不可蒸干），取下冷却后，加入10mL水微沸数分钟再至干，放冷，反复处理两次后用去离子水将其移入25mL容量瓶中，稀释至刻度摇匀。

移取2.5mL配制好的样品溶液于25mL容量瓶中，稀释至刻度摇匀待测。

3．标准系列溶液的配制
移取10mL 1mg∙mL-1锌标准溶液于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

此溶液锌的浓度为100μg∙mL-1。

再移取10mL浓度为100μg∙mL-1锌标准溶液于100 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

此溶液锌的浓度为10μg∙mL-1。

分别移取10μg∙mL-1锌标准溶液0.00, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00, 1.25mL于25mL容量瓶中，用1%高氯酸溶液稀释至刻度摇匀，浓度为0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5μg∙mL-1。

与试样溶液同时测定。

4．试液的测定
将处理好的试样及空白溶液，按以下仪器工作条件与标准系列一起进行测定，记录其吸光度。

仪器工作条件：波长213.9nm，灯电流3mA，狭缝宽度0.2mm，燃烧器高度7mm，空气流量450L∙h-1，乙炔流量70 L∙h-1。

五．数据处理
由计算机计算绘图可得标准曲线的方程为：y = 0.31114 x – 0.00862
相关系数R2 = 0.9978 R = 0.9989
本次实验测得稀释10倍后样品的锌浓度为0.359μg∙mL-1 ，即原样品溶液中锌浓度为0.359x 10 = 3.59μg∙mL-1
即头发样品中锌的含量为 3.59μg∙mL-1 x 25mL-1÷0.2g= 448.75μg / g
(一般正常人的头发中锌含量在150-200μg/g之间，少于100μg/g认为人体缺锌，大于250μg/g 也属正常。

)
六．讨论与总结
1．原子吸收分光光度法中，吸光度A与样品浓度c之间具有什么样的关系？当浓度较高一般会出现什么情况？
答：原子吸收分光光度法中，吸光度A样品浓度c之间呈线性关系。

当溶液浓度过高会引起曲线的偏离朗伯-比耳定律是建立在吸光质点之间没有相互作用的前提下。

但当溶液浓度较高时，吸光物质的分子或离子间的平均距离减小，从而改变物质对光的吸收能力，即改变物质的摩尔吸收系数。

浓度增加，相互作用增强，导致在高浓度范围内摩尔吸收系数不恒定而使吸光度与浓度之间的线性关系被破坏。

2．测头发中Zn的含量有什么实际意义？
答：锌在人和其它动物体内具有重要功能，它对生长发育，创伤愈合，免疫预防都有重要作用。

人发中锌含量多少，标志着人体中微量锌含量是否正常。

因此，分析人发中的锌具有重要意义。

一般正常人的头发中锌含量在103-361μg/g之间，少于100μg/g认为人体缺锌。

3．实验总结
1）本次实验中存在的不足在于：
①实验要求消解液冷却后要加入10mL水再微沸至近干，并重复处理两次，但在实验过程中，我们只处理了一次。

因此可能导致样品消解不充分。

②使用湿法消解头发样品后，溶液呈浅黄色，这是因为溶液中溶有二氧化氮，并存在有机杂质，这说明样品未消解完全。

这些杂质在火焰中会造成背景干扰，数据中浓度为0.000μg∙mL-1的吸光度为-0.005，也说明了测定过程中存在背景干扰。

③一般正常人的头发中锌含量在103-361μg/g之间，本次测定结果是本次实验测定头发中的锌含量偏高，一个重要的原因是由于待测试样中可能含有有机物，测量锌的波长在近紫外区，而有一些有机物在近紫外区也有吸收，测量锌的含量时受到的干扰比较大，从而导致吸光度偏高，测定结果也相应偏高。

④在第一次实验中，所用锌标准溶液的系列浓度为0.0 ，0.1 ，0.2 ，0.3 ，0.4 ，
0.5μg∙mL-1，测定吸光度时，发现标准曲线向浓度轴偏离，导致线性关系差，说明此组锌的标准溶液系列浓度偏高。

溶液浓度过高，会导致自吸现象严重，因此须重新配制溶液再测定。

在第二次实验中，所用锌标准溶液的系列浓度为0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5μg∙mL-1，所得标准曲线的线性关系较好。

2）用于实验用的头发最好是从枕部距发根1~3cm处的发样。

发样在消解前要用1%的洗发精浸泡，搅拌30分钟，自来水冲洗20遍，蒸馏水洗5遍，再用去离子水洗涤5遍，以保证头发样品中的污垢和油脂能较充分除去。

3）本实验采用湿法消解头发样品，在消解过程中要在锥形瓶上盖上短颈漏斗，以防加高氯酸时溶液发生爆沸。

也可将高氯酸溶液逐滴滴入样品溶液中，也可防止爆沸。

4）
七.主要参考文献：
/2006syjxpb/clhx/wsyx/yqfxsy/xsyg06.asp
/html/qikan/yyglyyfyxwsx/gdwlyskx/20071141/xslw/2008083 1080640576_296458.html
赵桦萍高灵敏度显色反应测定头发中微量锌齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，齐齐哈尔16l0 2006，15(5)
谢建鹰原子吸收分光光度法测定人发中的锌上饶师专学报1995.15（6）
孙明，张正尧干燥箱溶样火焰原子吸收法测定头发中锌、铁、铜、钙、镁含量预防医学论坛2007-5.13（5）
汪洋，张向前方波溶出伏安法测定头发中锌的含量商丘职业技术学院学报2007,6（5）
李北罡，韩冰双波长光度法同时测定头发中微量铜和锌理化检验一化学分册2004,40（7）。