硒的分析方法综述

硒的分析方法综述

摘要：就近年来国内外硒的分析方法进行了综述，着重介绍了吸光光度法、荧光光度法、原子吸收光谱法、电化学分析法。

关键词：硒；吸光光度法；荧光光度法；原子吸收光谱法；电化学分析；综述

1 前言

硒是人体不可缺少的一种微量元素,与机体免疫功能、抗氧化能力等密切相关。适当增加硒的摄入量,对改善机体免疫功能、增强抗癌能力、维持身体健康和预防某些疾病的发生等方面都具有明显的作用,但过量硒又能引起硒中毒,使人出现头发或指甲脱落、手指或脚趾麻木等病症[1]。因此,硒的分析和研究越来越受到重视,在食品、饮用水、化妆品、生物组织等样品中分析检测硒也显得更为重要。本文就近年来国内外硒的分析方法进行综述，着重介绍了吸光光度法、荧光光度法[2]、原子吸收光谱法[3]、电化学分析法。

2.1 吸光光度法

吸光光度法通常利用硒(IV)在酸性介质中与某些邻芳香二胺类试剂如3，3 ＇-二胺基联苯胺(DAB)、2，3-二氨基萘(DAN)等反应生成难溶于水的有色配合物，然后用环己烷或甲苯等溶剂将其萃取至有机相中再进行吸光度的测定，该类显色反应对硒几乎是特效，但由于灵敏度较低，因此该法只能用于测定硒含量较高的样品。

利用硫氰酸盐和碱性染料作为显色体系测定硒的吸光光度法也有报道，黄胜堂[4]研究了在表面活性剂吐温-8O存在下，硒(IV)与碘化物和罗丹明B可形成紫红色三元离子缔合物，通过测定该缔合物在580 nm波长处的吸光度，实现了血清、尿液中微量硒含量的测定，其摩尔吸光系数为4.66×1O5 L·mol-1·cm-1。刘黎[5]的研究表明，阿拉伯树胶作为表面活性对硒(IV)-I-1-孔雀绿形成的配合物能起到很好的增溶增敏的作用，据此，测定了中草药灵芝和黄芪中硒的含量，其摩尔吸光系数为2.5×1O5L·mol-1·cm-1，配合物的吸光度至少稳定24 h不变。

近年发展起来的催化动力学光度分析对于提高硒的光度分析灵敏度起到了积极的作用。催化光度法是利用硒催化加速或阻抑某一化学反应速度，而速率大小与催化剂的浓度存在一定关系，待反应进行一段时间后停止反应，通过测定溶液吸光度，进而实现硒的定量测定[6 ，7]。该法灵敏、设备简单，易于推广。白林

氧化靛蓝胭脂红褪色反应的催化作用及氯山等[8]研究了在室温25℃时硒对KBrO

3

化钠的活化作用，测定了茶叶中硒的含量，检出限为0.02 mg·L-1。在硝酸介质中，利用痕量硒(IV)催化溴酸钾氧化罗丹明B的褪色反应及动力学条件，建立的动力学光度法测定痕量硒(IV)的方法，其灵敏度为0.905 μg·L-1，测定范围O～9 6μg·L-1，已用于测定抗癌草药中的硒(IV)的测定，获得了满意的结果[9]。2.2 荧光光度法

荧光光度法主要是利用硒(IV)与2，3一二氨基萘(DAN)在pH 1～2的酸性条件介质中于高温下反应15～20 min，通过测定硒(IV)与DAN生成的4，5-苯并苤硒脑的荧光强度实现硒的测定。谢建炜等[10]研究发现在硒(IV)与DAN形成的配合物中加入β-环糊精和少量1，2-二溴丙烷，能形成强荧光强度的溶胶，应用这一体系，可不经有机溶剂萃取直接用于水溶液痕量硒的测定。

荧光光度法灵敏度高，其检出限可达0.01 μg·L-1，但分析时间长[11]，且所需试剂DAN毒性大，价格昂贵，稳定性较差，溶液中不能有强氧化剂或还原剂共存，否则，测定前需加入掩蔽剂或进行预分离。文献[12]报道了在弱酸性条件下，利用邻二氮杂菲与硒(IV)反应形成的络合物在一定激发光波长下产生的荧光强度与硒(IV)的浓度呈正比，测定了样品中硒的含量，检出限为10×10-9mol·L-1，线性范围O～8×10 mol·L-1。

应用催化动力学测定硒常采用分光光度法。催化荧光法用于痕量硒的测定少见报道。本文发现在稀硝酸介质中，溴酸钾氧化藏红T使其荧光强度减弱，硒(IV)对此反应有抑制作用，使其荧光强度增大。据此研究了反应的动力学条件及共存离子基于稀硝酸介质中溴酸钾氧化藏红T，使其荧光猝灭，硒(IV)对此反应具有阻抑作用，使荧光强度增大，建立了催化荧光法测定痕量硒(IV)的新方法。方法检出限为0.12 μg·L-1，线性范围为0.5～1O μg·L-1。方法可用于测定水样中的硒(IV)。

近年来，氢化物发生-原子荧光法(HG-AFS)得到了广泛应用。与荧光法测硒相比，该法具有简便、快速、干扰少等优点，避免了环己烷、甲苯萃取等繁琐环节，同时也减少DNA等有机试剂对环境造成污染。氢化物发生-原子荧光法检出限比较低，已用于食品[13 ，14]、合金[15]、生物样品[16]、环境水样[17]等试样中硒的测定。为了进一步提高HG-AFS法测定硒的灵敏度，贾志刚[18]等采用断续流动注射氢化物发生荧光光谱法，研究了十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂对硒氢化物产生的影响，发展了一种灵敏度高、选择性好的测定硒的方法，试验结果表明，与在水相的测定结果(O.079μg·L-1)相比，在表面活性剂存在下，荧光强度可提高23%，检出限可达0.027μg·L-1。

2.3 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是利用硒的基态原子吸收特定波长光的性质而进行定量分析，由于常规火焰原子吸收光谱法灵敏度较低，只能用于高含量硒的测定。原子吸收光谱法测定硒常采用的方法是石墨炉原子

吸收光谱法和氢化物原子吸收光谱法。

2.3.1 石墨炉原子吸收光谱法

该法的检出限约为0.005μmol·L-1，具有很高的灵敏度，但由于硒是极易挥发性的一种元素，用石墨炉原子吸收光谱法测定时，在灰化阶段有严重的挥发损

失，因此测定结果的准确度一般比较差。Ediger最早提出以镍为硒的基体改进剂，使硒形成热稳定的硒化物，从而有效地控制了硒的挥发损失，提高了硒的灰化温度，减少了基体干扰。目前，常用的基体改进剂除了镍，还有铜、铅、钼、银、镧、铜／锰、铜／铁、镍／锰、钯／Vc、钯／铜、铂／镍等，任建成等[19]采用

Pd(NO

3)

2

-Triton ×-1O0 作为硒的基体改进剂，使灰化温度可提高到1200℃，

吸光度提高2.92倍，同时利用塞曼效应校正背景，可有效地消除磷、铁等的光谱

干扰，成功测定了饮料中硒的含量。采用Pd(NO

3)

2

-Triton ×-1O0 作为硒的基体

改进剂，灰化温度可提高到1100℃，有效的消除了背景干扰，方法的检出限可达9.7 pg·g-1，特征量达8.7 pg[20]。

2.3.2 氢化物发生原子吸收光谱法

硒元素的分析线处于远紫外区，在常规火焰原子吸收光谱法测定中将产生严重的背景吸收，使信噪比严重降低，因此，常规原子吸收光谱法测定硒的灵敏度较低，很难满足实际需求。1969年，Holak利用氢化物发生技术测定了砷，此后，人们又将这一技术应用于硒、锑、铋、锗、铅、锡、碲的测定。其测定方法是在酸性介质中，选用适当的还原剂将硒(IV)等还原为H

2

Se挥发性气体，使待测元素与基体分离，干扰明显降低，同时这些气体极易解离，在较低的温度下就可实现

硒的原子化。目前，常采用的还原剂为NaBH

4-HC1或KBH

4

-HC1体系，常用的氢化物

原子化器有火焰原子化器、外焰加热石英原子化器，管内火焰原子化器、电热石英管原子化器和石墨炉原子化器[21]。氢化物发生-原子吸收光谱法测定硒的灵敏度可达0.2 nmol·L-1[22]。

为了提高HG-AAS测定的灵敏度和精确度，张宝贵等[23]研制出一种新型的氢化物发生器，该仪器的特点是在负压下产生和收集硒化氢并采用低压电加热使其原子化。由于该方法消除了普通HG-AAS法使用载气所产生的稀释作用和在载气压力下硒化氢自反应液中释放不完全等因素的影响，提高了测定的灵敏度。提高HG-AAS测定硒灵敏度的另一途径是把反应生成的H

2

Se预富集，再集中释放，一般采用液氮冷阱捕集[24]，检出限可达6.4×10-5μmol·L-1。

将流动注射技术与氢化物发生原子吸收光谱法联用[25]，不仅可以减少干扰和试剂用量，而且大大提高了分析的灵敏度和自动化程度，分析速度可达30～70个·h-1水样[26]。

2.4 电化学分析法

电化学分析方法是利用硒(IV)的氧化还原性进行测定的。主要有溶出伏安法、极谱法和电位分析法，其中极谱法、溶出伏安法灵敏度高，应用范围广。

2.4.1 溶出伏安法

溶出伏安法是采用三电极体系，将待测离子通过电解富集到工作电极上，然后在反相扫描电压作用下使富集的待测离子溶出，从而实现测定。溶出伏安法测