[发明专利]一种测定蜂蜜中锌离子含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定蜂蜜中锌离子含量的新方法，属电化学分析检测技术领域。

背景技术

锌是人体必需的微量元素，它分布于肌体的所有组织中，存在于多种酶和胰岛素中,在人体内具有极其重要的生理和生化功能，被誉为“生命之花”。锌含量的高低对人的智力、体质和免疫功能有着重要的影响。人体缺锌时,会引起食欲减退、味觉和嗅觉丧失、创伤愈合缓慢等症，尤其对生长发育期的儿童影响最为突出，主要症状为生长发育迟缓,脑垂体调节机能障碍等。但是，锌摄入过量, 易引起与锌相拮抗的其它营养素如钙、磷、铁的缺乏,也可能导致锌的慢性中毒。因此,准确测定食品中微量锌的含量具有重要意义。

目前，测定锌离子的方法主要有原子吸收法、荧光光谱法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法及电化学方法等。由于溶出伏安法具有仪器简单、灵敏度高、分析成本低等特点成为无机痕量分析尤其金属元素测定的受欢迎的一种电化学方法。传统的溶出伏安法使用汞电极作为工作电极，但是汞也是重金属元素，具有毒性，易产生环境污染。因此，许多研究者不断寻找新的电极材料来代替汞电极。2000年，Wang等人将铋膜电极用于金属离子测定。铋膜电极是一种新型的绿色电极材料，在溶出伏安分析法中，铋膜电极的分析性能与汞膜电极的相似，铋能与许多金属元素形成二元或多元合金，且氢在铋膜电极上过电位较高，被广泛地用于重金属离子检测方面。与汞电极相比，铋及其铋盐的毒性很小，铋膜是一层稳定的固态薄膜，稳定性也比液态的汞膜好，铋膜电极背景电流几乎不受溶解氧影响等特点，使得铋膜电极成为代替汞电极中最受欢迎的电极材料。本发明主要是使用具有较好的吸附性能和离子交换性能的蒙脱石对铋膜电极进行修饰，进一步改善铋膜电极的灵敏度。

蒙脱土为膨胀性2∶1层状粘土，价格低廉，具有很好的层次结构、优良的吸附性、可观的比表面积、离子交换性和离子交换容量, 与其它固体高分子电解质材料(如Nafion)相比，有较高的热稳定性和化学稳定性。在电分析化学中，蒙脱石作为一种修饰剂材料，受到广泛关注。本发明中以蒙脱石作为修饰剂，制备蒙脱石修饰铋膜电极，用于锌离子的电化学测定。蒙脱石的存在，增加了锌离子在电极表面的富集量，进一步提高铋膜电极检测的灵敏度和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定蜂蜜中锌离子含量的方法。

本发明一种测定蜂蜜中锌离子含量的新方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

a. 电极外壳的制备：取一支内径为3mm、长为5cm的玻璃管，两端在砂纸上打磨平滑后，超声清洗干净，晾干，备用；

b. 蒙脱石掺杂碳糊电极的制备：按规定的重量比，准确称取一定量的光谱纯石墨粉和蒙脱石粉置于玛瑙研钵中，逐滴滴加一定量的石蜡油，充分研磨成碳糊；然后将碳糊装入上述所得的电极外壳；插入铜棒作为电接触芯棒，然后压实并将电极表面打磨成平面；然后用滤纸擦去多余的碳糊，用二次蒸馏水淋洗后，烘干，备用；

c. 采用原位镀膜法同时实现镀铋膜和锌离子电化学检测：将上述制得的蒙脱石掺杂的碳糊电极置于一定量的Bi³⁺离子和待测锌离子的0.1m HAC-NaAc缓冲溶液中，调节其PH值=5.0；采用三电极体系，饱和甘汞电极为参比电极、铂片电极为对电极，蒙脱石掺杂的碳糊镀铋膜电极为工作电极；选择方波溶出伏安模式，启动电化学工作站，在-1.4V电位下，在搅拌条件下，富集240S后，停止搅拌，静置10S，仪器自动记录从-1.4V到0V的溶出伏安图；采用不同的锌离子浓度溶液并记录不同浓度锌离子的阳极溶出峰电流；在最佳实验条件下，在1～64mg×L^-1浓度范围内，锌离子阳极溶出峰电流与其浓度呈良好的线性关系，其线性方程为I(mA)=0.09742C(mg×L^-1)+2.9354，线性相关系数r=0.996；其检测限为0.18mg×L^-1；使用该铋膜修饰电极和方波阳极溶出伏安法所得的线性方程，用来进行蜂蜜中锌离子含量的测定。

本发明中的特点是采用原位镀膜法同时实现镀铋膜和锌离子电化学测定。在蒙脱石掺杂的碳糊电极表面上所镀铋膜的厚度与Bi³⁺离子浓度、沉积参数的选择及溶液的PH值密切关系；在中性和弱碱性溶液中，Bi³⁺很容易发生水解反应，故一般将溶液控制在酸性范围内。

本发明中采用阳极溶出伏安法测定锌离子浓度的机理舒述如下：