光谱法测定动物肝脏中铜含量

光谱法测定动物肝脏中铜含量
编号
学士学位论文
光谱法测定动物肝脏中铜含量
学生姓名：阿瓦古力·阿布都日衣木
学号：20050311007
系部：生命与环境科学系
专业：化学
年级：2006-1班
指导教师：阿不都卡德尔·阿不都克尤木
完成日期：2011 年 5 月12 日
中文摘要
本文以Cu(Ⅱ)-磺基水杨酸在pH=4时，形成MA型绿色络合物的反应，采用光谱法测定动物肝脏中的铜含量。

本实验采用硝酸-硫酸-高氯酸，硝酸-高氯酸，硝酸-过氧化氢等三种混合酸体系的方法来消解动物的肝脏。

实验结果表明：该方法的最大吸收长波在692.0nm处，线性范围为0.001～0.009 mg.mL-1，pH值在4时，磺基水杨酸的用量3mL。

通过本方法对羊肝脏和牛肝脏中的铜含量进行测定，其中用硝酸-过氧化氢体系消解的方法比较好，其含量分别为63.95ug.g-1和44.74 ug.g-1。

关键词：磺基水杨酸；光谱法；动物肝脏；铜
目录
中文摘要 (1)
引言 (1)
1.实验部分 (3)
1.1仪器和药品 (3)
1.1.1 实验仪器 (3)
1.1.2 实验药品 (3)
1.1.3实验样品 (3)
1.2实验方法 (3)
2. 结果与讨论 (4)
2.1吸收光谱 (4)
2.2磺基水杨酸用量的影响 (5)
2.3 P H值的影响 (5)
2.4动物肝脏中铜的测定 (6)
2.4.1湿法消解的几种酸组合实验 (6)
2.4.2样品溶液中铜含量的测定： (6)
2.5工作曲线 (7)
2.5.1标准曲线 (7)
3.结论 (10)
参考文献 (11)
致谢 (13)
引言
铜是极为重要的生命必需微量元素之一，具有多种重要的生物化学功能．肝脏是机体物质代谢的纽带，同时也是铜积累的场所。

了解动物肝脏中铜的含量对研究物质代谢，食品营养，微量元素的移体规律，均具有十分重要的意义[1]。

铜参与酶催化功能，也是人体血液、肝脏和脑组织等铜蛋白的组成部分，成人每天需要量估计为20mg，但过量的铜，对人和动、植物都有害[2]。

铜的化合物以一价或二价状态存在。

铜，地壳中铜的平均丰度为55ppm。

在自然界中，铜主要以硫化物矿和氧化物矿形式存在，分布很广。

铜存在于血浆铜蓝蛋白，超氧化物歧化酶，细胞色素C氧化酶等。

含铜酶在新陈代谢过程中表现出多种多样的生化功能。

如运送氧气，O2-的歧化，Fe2+的氧化，包括细胞色素在内的有机底物氧化物，单氧合作用以及电子传递，但摄入过量的铜盐将导致严重的健康问题[3]。

近年由于农业上大量使用含铜杀虫剂和除霉剂，加上工业“三废”的污染，是许多食品中含铜量超标。

因此，食品中铜的分析受到普遍关注。

目前应用于食品中的分析方法主要有原子吸收光谱法和光度。

法，其中以光度法最为简便使用[4]为了进一步提高光度法测定铜的选择性，用磺基水杨酸，结构式如下：
目前应用于食品中的分析方法主要有原子吸收光谱法和光度法，其中以光度法最为简便使用[4].为了进一步提高光度法测定铜的选择性，用磺基水杨酸，结构式如下：
.
图1磺基水杨酸结构式
.
磺基水杨酸在络合物反应中，常伴有颜色的明显变化，因此研究这些络合物的吸收光谱可以测定它们的组成。

测定方法较多，已经在对金属铜含量的测定中得到了较好的推。

本实验采用应用Cu(Ⅱ)-磺基水杨酸络合物的组成用与溶液的pH 值有关， Cu(Ⅱ) -磺基水杨酸络合物在pH值4时形成MA型。

分光光度法测定生物材料中铜的含量则有极为现实的意义。

磺基水杨酸HSO3C6H3(OH)COOH中-SO3H中H在水溶液中交易解离：-COOH中的H在水溶液中交易解离；-OH的H在水溶液中交易解离；磺基水杨酸和铜离子配位，形成绿色络合物[5]。

测定动物肝脏中铜含量的方法很多，常用的是光度法和原子吸收分光光度法[6]。

对于含铜量高的肝脏，用磺基水杨酸做显色剂进行光度法测定是一种准确可靠而又简便快速的分析方法。

本文探讨可见分光光度计，在pH值=4时，磺基水杨酸分光光度法测定动物肝脏中的铜含量，进行了条件和方法的对比试验，测定结果比较好。

分光光度法是广泛应用于微量组分测定的一种方法，铜试剂（DDTC）测定铜属经典方法，近年来，对该方法有改进性研究并广泛应用于钢，无机盐，铝合金，水等试样中铜的测定。

络合物体系分光光度法测定微量Cu,方法的灵敏度高，选择性好，结果准确，操作简便[7]。

本文以Cu(Ⅱ) -磺基水杨酸在pH=4时，形成MA型绿色络合物的反应分光光度法测定动物肝脏中铜含量，该方法的最大吸收长波在692nm处，线性范围为0.001～0.009 mg.mL-1，对羊肝脏和牛肝脏中的铜含量进行测定，其中硝酸-过氧化氢体系消解方法比较好，其含量分别为63.95 ug.g-1和44.74 ug.g-1。

从而得到最佳的试验结果。

1.实验部分
1.1仪器和药品
1.1.1 实验仪器
T6新世纪-紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；
FA1104电子天平（上海民桥精密仪器有限公司）。

1.1.2 实验药品
磺基水杨酸；氯化铜；NaOH；H2SO4；均为分析；实验用水为二次蒸馏水。

铜标准溶液：称取氯化铜晶体2.6g于100mL容量瓶中配置得铜离子浓
度为10mg.mL-1的二价铜贮备液，再逐级稀释法配成1mg.mL-1的工作
溶液；
1.1.3实验样品
羊肝和牛肝；从喀什东巴扎购买。

1.2 实验方法
在10mL容量瓶中依次加入3mL铜标准溶液，加3mL磺基水杨酸溶液，用氢氧化钠溶液调溶液pH=4.0，其中一支加入适量铜标准溶液或样品试液3mL，另一支为试剂空白，定容到10mL摇均。

然后以水为参比，用1cm的比色皿在692.0nm
波长处分别测定试剂空白的吸光度A
0和反应体系的吸光度A并计算△A =A
-A 。

2. 结果与讨论
2.1吸收光谱
取Cu 2+按实验方法显色，在不同波长处测其吸光度，绘制出吸收光谱如图2所示。

由图2可知，Cu 2+与磺基水杨酸形成的绿色络合物在波长为692.0nm 处有强吸收峰，所以本实验所选择的波长为692.0nm 。

0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
500550600650700750
800850900波长/nm 吸光度
图2 吸收光吸收谱波长与吸光度的关系图
2.2磺基水杨酸用量的影响
取3mL 铜标准溶液，改变磺基水杨酸用量在1.0～6.0mL 时按实验方法测定，ΔA 有一定的变化并出现最强的吸收峰，如图3所示，本实验所选用磺基水杨酸用量为3mL 。

0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
0.070
0.080
0.090
01234
56磺基水杨酸/mL 吸光度
图3 磺基水杨酸用量对吸光度的影响
2.3 pH 值的影响
取一组10mL 容量瓶，各加入3mL 铜标准溶液，用pH 计调处系列不同酸度，按实验方法测其吸光度（见图4）.结果表明 pH 为4.0时ΔA 有最大值，故本
实验选择pH=4.0时，铜离子可与磺基水杨酸形成稳定的绿色络合物。

0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.00 2.00 4.00
6.008.00 A
pH值
图4吸光度（A）-pH值曲线
2.4动物肝脏中铜的测定
2.4.1湿法消解的几种酸组合实验
采用先低温烘干样品后，再用不同混酸及氧化剂于电炉上加盖回流消解样品.
1.硝酸-高氯酸混酸体系的消解.用于燥洁净的150mL三角瓶称取5g左右的羊肝（牛肝）均浆，于烘箱中70℃烘干.加硝酸约10mL，盖上小漏斗在调温电炉上缓慢升温，赶去氮氧化物，消解液呈透明状至近干时，开始滴加高氯酸（约2～4 mL），待激烈反应冒出高氯酸白烟后，冷却，当消解液仍不出现颜色时即为分解完成。

将消解液移至25mL容量瓶定容成为待测液。

2.硝酸-硫酸-高氯酸混酸体系消解：向盛有烘干样品的三角瓶内加硝酸和浓硫酸的混酸（3：1.v/v）约10mL，在调温电炉上缓慢加热，激烈反应结束，氮氧化物气体消失。

消解液呈褐色时，取下冷却后加高氯酸5mL，在缓慢升温至微沸状态，待瓶内大量冒出白烟后，消解液呈浅亮黄色透明液时，冷却，移至25 mL容量瓶内定容成为待测液。

3.硝酸-过氧化氢体系消解：向盛有烘干样品的三角瓶内加硝酸10 mL，再调温电炉上缓慢加热（注意不时地补充硝酸）待消解液透明时，开始继续滴加过氧化氢至消解液呈无色透明后移至25mL容量瓶稀释至刻度.同样，按不同的消解方式制备消解空白液供测定时使用。

2.4.2样品溶液中铜含量的测定：
准确移取羊肝（牛肝）样品溶液3mL于10mL容量瓶内，加3mL磺基水杨酸溶液，用氢氧化钠调溶液至pH=4，，定容到10mL，摇均。

然后用1cm的比色
皿在692.0nm波长处分别测定，以消解空白（按实验方法加入与待测样液相同
的各种试剂后定容至10mL）作参比，测定其吸光度值。

由工作曲线查出铜的含
量，从而计算出羊肝（牛肝）中的实际含铜量。

2.5 工作曲线
2.5.1标准曲线
按实验方法，改变铜标准溶液的加入量，当铜标准溶液的浓度在0.001～
0.009 mg.mL-1范围内时，浓度与∆A呈线性关系，线性回归方程：y=21.
425x-0.0069，相关系数R2=0.9956；
表1标准铜溶液的吸光度测定
0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 Cu2+浓度
（mg.mL-1）
吸光度A 0.018 0.030 0.044 0.058 0.080 0.100 0.111∆A 0.014 0.026 0.040 0.054 0.076 0.096 0.107
y = 21.425x - 0.0069
R 2
= 0.9956
0.000
0.0200.0400.0600.0800.1000.1200.1400.1600.0000.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.008
浓度(mg/mL)
吸光度
图 5标准曲线
样品的吸光度A 值，从标准曲线上查得相应的铜的含量X （ug.mL -1）。

结果如表2 所示。

表2样品中铜的测定
样品 吸光度
羊肝脏 牛肝脏
HNO
3-HClO
4
0.051 0.042
HNO
3-H
2
SO
4
-H
ClO
4
0.057 0.053
HNO
3-H
2
O
2
0.083 0.056
线性方程为：y=21.425x-0.0069
式中：y﹍吸光度
x﹍样品中铜的浓度(mg.L-1)
1) 羊肝脏: y=0.083 =》 x=0.01398(mol.L-1)
m（铜）=0.01398×0.003×63.5×3/25=0.00031973 g(ug.5g-1羊肝脏) m（标准）=0.00031973×1/5=63.95ug.g-1（1g羊肝脏）
2) 牛肝脏:y=0.056 =》 x=0.0097861(mol.L-1)
m（铜）=0.0097861×0.003×63.5×3/25=0.00022371 g(ug.5g-1牛肝脏) m（标准）=0.00022371×1/5=44.742 ug.g-1（1g牛肝脏）
表3不同消解方式测定样品中铜含量（ug.g-1）
方法消解方式
磺基水杨酸法
羊肝脏牛肝脏
HNO
3
-HCl
O
4
HNO
3-H
2
S
O
-HClO
4
41.19
52.56
63.95
34.78
42.61
44.74
HNO
3-H
2
O
2
通过本方法对羊肝脏和牛肝脏中的铜含量进行测定，其中硝酸-过氧化氢体系消解方法比较好，其含量分别为63.95 ug.g-1和44.74 ug.g-1。

3.结论
本文在pH=4时，Cu(Ⅱ)-磺基水杨酸形成MA型络合物的反应，采用分光光度法测定铜含量的方法进行了初步讨论。

通过本方法进行测定羊肝脏和牛肝脏中的铜含量。

磺基水杨酸分光光度法测定动物肝脏时，用硝酸-硫酸-高氯酸，硝酸-高氯酸，硝酸-过氧化氢等混酸体系等消解等方式。

本实验选择了最佳条件：磺基水杨酸的用量为3mL，pH值为4，最大吸收长波在692nm处时，线性范围为0.001～0.009 mg.mL-1时，线性回归方程：y=21.425x-0.0069，相关系数R2=0.9956；其中硝酸-过氧化氢体系消解方法比较好，按照标准曲线进行样品含量的计算测定结果为羊肝脏和牛肝脏中铜含量分别为63.95 ug.g-1和44.74 ug.g-1。

参考文献
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社，1998.148～149
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[5] 严忠，陈龙武，徐惠俭等.物理化学实验[M]. 北京：高等教育出版社，2007，
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[6] 虞学俊，李在均.光度法测定食品中微量铜[J].理化检验-化学分册，2005，
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[7] 翟庆洲，范智.我国铜光度分析的进展[J].冶金分析，2003，23（6）：24～28
致谢
首先感谢我的指导老师阿不都卡德尔老师，从开始选题到论文结束，他一直都在细心指导我们的实验，认真修改我们的论文，帮我查阅资料，怎么写论文，每一步都有他辛勤的汗水。

其次是负责领仪器和试剂的各位老师，他们尽职尽责，耐心的帮我们找试剂和仪器，使得我们的实验能顺利进行。

总之，我的论文能顺利完成要感谢每一位帮助过我的老师和同学，真心的谢谢你们无私的奉献和热情的帮助。