亚硝酸盐检测方法的研究进展亚硝酸盐检测方法的研究进展
柏林洋,宋金海,冯 刚
( 江苏省扬州商务高等职业学校,江苏 扬州 !!377!)
摘 要:亚硝酸盐是一种特征污染物,广泛存在于水体$土壤和食品中,可在人体内与仲胺$叔胺和氨基化合物反应形成强致癌
物亚硝胺化合物,因此对亚硝酸的检测是十分必要的’本文综述了近年来国内外亚硝酸盐检测方法研究现状,包括光度法$化学发光
法$电化学法$色谱法$毛细管电泳法,并对未来检测方法提出了展望’
关键词:亚硝酸盐; 检测; 综述
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亚硝酸盐检测
的研究进展
柏林洋,宋金海,冯 刚
( 江苏省扬州商务高等职业学校,江苏 扬州 !!377!)
摘 要:亚硝酸盐是一种特征污染物,广泛存在于水体$土壤和食品中,可在人体内与仲胺$叔胺和氨基化合物反应形成强致癌
物亚硝胺化合物,因此对亚硝酸的检测是十分必要的’本文综述了近年来国内外亚硝酸盐检测方法研究现状,包括光度法$化学发光
法$电化学法$色谱法$毛细管电泳法,并对未来检测方法提出了展望’
关键词:亚硝酸盐; 检测; 综述
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WK%KYM1=A%1B= BX =1%Y1%K 1= XL%LYK TKYK HYBJHKS%KWI
I3B JAG?:: =1%Y1%K; WK%KYM1=A%1B=; YK[1KT 作者简介:柏林洋( "D.6 + ) ,男,讲师,主要从事化学和无机材料的研究’$ + MA1*: *1=VPA1R JBOLI SBM
亚硝酸盐是一种有毒物质,广泛存在于天然水体$土壤和食
品中,是有机氮分解的重要中间产物’人体摄入亚硝酸盐后,可
与仲胺$叔胺和氨基化合物反应形成强致癌物亚硝胺化合物,从
而诱发消化系统癌变
,",
’体内过量的亚硝酸盐还可使血液中二
价铁离子氧化为三价铁离子,使正常血红蛋白转变为高铁血红
蛋白,失去携氧能力,引起组织缺氧,发生亚硝酸盐中毒
,!,
’为
此,世界各国对食品和饮用水的亚硝酸盐最大残留量都有明确
’如美国公共卫生协会规定饮用水中亚硝酸盐最大允许量
为 .7 =?:MG
,&,
,欧共体则规定饮用水亚硝酸盐最大允许量为
"77 =? : MG
,#,
’近年来,随着人们的食品安全意识和环保意识的
增强,亚硝酸盐是食品$水质和环境监测的重要测定项目之一, 因此对其测定方法的研究具有非常重要的意义’笔者就近年来 发展起来的亚硝酸盐检测方法的研究进行了综述’
! 检测方法
!D ! 光度法
"I "I " 分光光度法
分光光度法基于物质对光的选择性吸收的特点而建立起来 的一种分析方法,因其投资小,操作简便,而得到广泛应用’亚 硝酸盐经典的化学分析方法是 EY1KJJ 分光光度法’其基本原理 是
,3,
: 在一定酸度条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酰铵反应生成 重氮化合物,再与 ’ + ( " + 萘基) + 乙二胺偶合,形成紫红色偶 氮化合物,在 3#7 =M 波长处光具有最大吸收’该方法成熟$重 现性好,准确度高,但耗时,易受其它杂质干扰,所用试剂毒性较 大$致癌性强,对环境和分析人员易造成危害,形成二次污染’ 为了克服上述问的局限性,分析工作者在此基础上进行了改 进并建立了新的检测方法’李富兰等选择了毒性小的 / + 羟基 喹啉作为偶氮试剂,在碱性条件下与重氮化合物偶合成橙红色 染料,建立了测定水中微量亚硝酸盐的新方法’在波长为 377 =M处具有最大吸收,亚硝酸盐含量在 7 g 7I / !? : MG 范围 内,符合朗伯 + 比耳定律,相关系数 Y f7I DD/3 ,.,
’’A?AYAQA 等报
道了以 # + 氨基 +3 + 萘酚 +!,6 + 二磺酸钠为偶合剂与重氮化 合物反应,生成紫色染料,在最大波长 3.7 =M 光度测定’亚硝 酸盐线形范围为 7I " g "I . !?:MG,摩尔吸收系数为 !I . m "7 #
G : ( MB*(SM) ,最低检测限为 7I 7763 !? : MG,简单$快速$选择性 好$干扰小,用于环境和生物制品的微量亚硝酸盐测定,结果令 人满意
,6,
’)OKY1A= 等
,/,
研究了在酸性条件下,亚硝酸根与对硝
基苯胺反应生成重氮盐,再分别与乙氧基乙烯基马来酸酯和乙 腈乙酸乙酯在碱性条件下反应生成有色染料,分光光度法测定 亚硝酸盐的新方法’其最大吸收波长分别为 #&D =M 和 #.3 =M, 线性范围分别为 7I 3 g ". M?:MG 和 7I ! g "/ M?:MG,可用于水 和土壤中亚硝酸根的测定’
"I "I ! 催化光度法
催化光度法是在常规的分光光度法的基础上发展起来的高 灵敏度光度法’测定亚硝酸根基本原理是在酸性介质和氧化剂
存在的条件下,亚硝酸盐离子对氧化还原反应的催化作用,使反 应体系中有机染料或指示剂的吸光度降低,而吸光度的降低程度 与亚硝酸盐的量之间存在定量关系,由此测得亚硝盐含量’常用 的酸性介质为稀盐酸$稀硫酸和稀磷酸,氧化剂为溴酸钾$氯酸钾$ !7"" 年 &D 卷第 "& 期 广州化工(&"(高锰酸钾和过氧化氢等,其中溴酸钾应用范围最广’
所用的有机
染料主要是三苯甲烷类染料$偶氮染料$对氮染料和蒽醌类染料 等’这类反应大多需要在加热条件下进行,且须对反应条件的控 制较严格,稳定性有待提高’-YWA_A=1 等
,D,
根据亚硝酸盐在酸性
介质中能催化溴酸钾氧化亚甲基蓝褪色的指示反应,建立了在室 温下测定痕量的亚硝酸的新方法’在最大吸收波长为..# =M 处, 线性范围为3I7 g" 777 M?:MG,检出限为&I. M?:MG,碱金属和碱 土金属对测定无干扰,但易受 8K
! e
的干扰,可用 ’A8 溶液进行消
除,适用于用于水样$食品中亚硝酸根的测定’崔英等 ,"7,
研究了
盐酸介质中亚硝酸对溴酸钾催化甲基红的氧化反应具有催化作 用,建立了测定水中痕量亚硝酸根的催化动力学光度法’该法检 出限为"I7 m"7
+ 6
? : G,线性范围为 3I 7 m "7
+ 6
g "I 7 m "7
+ 3
? : G,用
于废水中亚硝酸根的测定,结果满意’刘秀萍等
,"",
基于磷酸介
质中的亚硝酸催化溴酸钾氧化甲苯胺蓝的褪色反应,建立了在 室温下光度法测定水中痕量亚硝酸根的方法’对反应介质的种 类和用量,溴酸钾的用量,甲苯胺蓝的用量,反应温度,反应时间 和共存离子的干扰等进行了试验并予以优化’实验表明在 .!! =M 有最大吸收波长,线性范围为7I 7" g 7I "! M? : G,检出限 为 #I / m"7
+ 6
? : G’该方法应用于水样中亚硝酸根的测定,取得 了良好的结果’
"I "I & 荧光光度法
荧光光度法测定亚硝酸盐是基于亚硝酸盐对于氧化还原反 应的催化作用,使指示物质的荧光强度减弱或猝灭,且这种强度
的减弱或猝灭在一定范围内与亚硝酸盐的浓度成线性关系,通 过测定荧光强度的变化来测定亚硝酸根含量,具有取样量少$灵 敏度高$线性范围宽等优点,但缺点是: 条件不易控制,干扰因素 多’荧光光度法测定体系中指示物质通常为三苯甲烷碱性染料 和醌亚胺类染料’有文献报道
,"!,
在盐酸介质中,’ + ( " + 萘基)
+ 乙二胺( ’$9) 与亚硝酸根的反应’基于 ’$9 的荧光强度被 亚硝酸根猝灭的现象,建立了一种荧光测定水中的亚硝酸根的 新方法’在优化实验条件下,亚硝酸根在 "I 76 g!"#I 7 !?:G 范 围内与 ’$9 的荧光猝灭强度呈线性关系,方法的检出限为 7I 7.D !? : G’盛丽等
,"&,
基于在盐酸介质中,在常温下,亚硝酸根
能与劳氏紫发生重氮化偶联反应,劳氏紫的荧光强度随亚硝酸 根的加入量增加而明显降低的现象,建立了荧光猝灭法测定痕 量亚硝酸根的方法’该方法 1
K,
: 1
KM
f .7! :.!! =M,线性范围为
7I 7# g 7I #7 M? : G,用于泡菜样品中痕量亚硝酸盐的测定,结果 满意’
"I "I # 流动注射分光光度法
流动注射分光光度法是一种自动分析技术,具有分析速度 快$准确度和精密度高$设备和操作简单等特点,在环境检测,食 品检验,化学化工分析等方面有着广泛的应用’;LYA_OAM 等 ,"#,
应用流动注射分析技术,以间苯三酚为显示剂,在波长为 &"! =M 处测定,建立流动注射分光光度法同时测定水体中亚硝酸盐和 硝酸盐含量的方法’亚硝酸和硝酸根线性范围分别为 7I 7& g 7I &7 !? : MG 和 7I "7 g "I 77 ? : MG,检测限分别为 !I D =? : MG 和 !I & =? : MG,测定频率为 !7 次 : O,克服了手工操作繁琐,精密度差 等不足’龚正君等
,"3,
基于亚硝酸盐对氯酸钠与亚甲基蓝发生的
褪色反应有催化作用,将流动注射技术与催化分光光法有机结 合建立了测定亚硝酸盐的方法,结果表明,在最佳实验条件下, 亚硝酸盐在 3 g "37 !?:G 和 "37 g " 777 !?:G 范围内与吸光强 度呈良好的线性关系,该方法的检出限为 " !?:G,碱金属$碱土 金属以及常规无机阴离子对测定无干扰’
!D % 化学发光法
化学发光法根据分子发光强度与亚硝酸盐浓度呈线性关系 进行分析,具有仪器设备简单$操作方便$灵敏度高$试剂消耗少
等优点’化学发光法主要使用反应体系为鲁米诺 ,". +"6,
$罗丹明
. + E
,"/,
$酸性铬蓝 a
,"D,
等’李键等
,!7,
利用亚硝酸根对鲁米诺
+ 溴酸钾化学发光体系具有显著增强作用的特点,测定香肠中 的亚硝酸盐’检出限为 / m "7
+ 3
M? : G,线性范围为 7I 77" g
"7 M? : G,大部分常规离子对测定无干扰’吴婉娥等 ,!",
发现了亚
硝酸盐对溴酸钾 +酸性铬蓝 a 体系的化学发光有显著的增强作 用,建立了检测亚硝酸盐的新方法’在最佳的反应条件下,线性范 围为 "I 7 m"7
+ /
g /I 7 m "7
+ 3
MB* : G,检出限为 "I " m "7
+ "7
MB* : G,
适用于水样及食品中硝酸盐和亚硝酸盐的检测’ !D $ 电化学法
"I &I " 伏安法
电位法测定亚硝酸根离子是基于亚硝酸的氧化来进行测 定,而体系中的硝酸盐和分子氧对测定无干扰等特点’电位法 所用电极多为石墨电极,但在测定亚硝酸根时,一些其它组分会 毒化固态电极,降低了电极的灵敏度和准确度 ,!!,
’为此分析工
作者们对电极进行了修饰,使电极表面具有较大和较高的活性 面积,以提高电极选择性$灵敏度$精密度等分析性能 ,!&,
’ 氢氧四丁基铵$!I 7 M> 磷酸钠溶液和乙腈混合液为流动相,亚 硝酸盐和硝酸盐的浓度线性范围分别为 3 g "77 M?:MG 和 "7 g "77 M? : MG,检测限分别为 3 M? : MG 和 "7 M? : MG’ "I #I & 离子色谱法
离子色谱法是 !7 世纪 67 年代中期发展起来的一项液相色 ( &!(广州化工 !7"" 年 &D 卷第 "& 期谱技术’随着 C) 理论的逐渐成熟,目前 C) 已成为
分析化学中发
展较快的分析方法之一’C%B 等
,!D,
报道用离子色谱:紫外检测器
联用技术来检测硝酸盐和亚硝酸盐含量’他们采用了单片 29@ 柱,以 7I 3 > ’A)* 溶液作为流动相’该法检测迅速,共存离子对 测定无干扰,具有良好的线性关系,相关系数为 7I DDD/,在 !!3 =M测定,检测限为 7I / M? : G’
!D ( 毛细管电泳法
毛细管区电泳法具有分离效率高$分离速度快$样品用量少 及分析化合物种类广泛等特点’>KYLJ1 等
,&7,
建立毛细电泳法同
时测定硝酸根$亚硝酸根和草酸根的新方法’采用熔融石英毛 细管柱( 63 !M m&!I 3 SM,有效长度为 !"I 3 SM) 作为分离通道, 以 37 !> 磷酸盐( H( f!I 3) 作为运行缓冲液,运行电压 !3 _5, 毛细管柱温为 !3 k) ,检测波长为 !"# =M,进样压力为 &I 3 _4A, 外标法定量测定’研究发现,硝酸盐$亚硝酸盐和草酸盐的检测 限分别为 7I & M?:G$7I / M?:G 和 #I 3 M?:G,相关系数均大于 7I DDD,可用于蔬菜中硝酸根$亚硝酸根和草酸根含量的测定’ % 展 望
亚硝酸盐严重威胁着人们的身体健康,因此对亚硝酸盐分 析方法的研究与改进将会继续得到人们的高度重视 ’随着分析 化学新方法和新技术的不断出现和发展,亚硝酸盐的检测方法 也更加多元化,新的检测方法层出不穷’目前用于亚硝酸盐含 量的测定方法有多种,各种方法都有其优缺点’随着亚硝盐研 究的深入,极低含量的检测成为必然趋势,未来的亚硝酸盐检测 方法可能是联用技术得到广泛的应用’此外分析化学工作者应
加强反应机理的基础研究和探讨,以求得分析方法的新突破’
参考文献
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