亚硝酸根重氮化-偶联反应共振散射光谱测定
【关键词】 重氮化
摘要： 目的 研究重氮化偶联反应的共振散射光谱并应用于亚硝酸根的测定。方法 利用磺胺N，N二甲基苯胺亚硝酸根间发生的重氮化偶联反应，通过共振散射光谱法测定痕量亚硝酸根。结果 方法的线性范围为0～12×10-3g/L，检出限为80×10-5g/L。结论 该方法简单、灵敏度高、选择性好，用于蔬菜中亚硝酸根含量的测定，回收率为928％～985％。
关键词： 重氮化偶联反应；共振散射光谱；亚硝酸根；磺胺；N，N二甲基苯胺
Application and study on resonance scattering spectra of diazotization-coupling reaction
Abstract： Objective To study resonance light scattering(RLS) spectra of diazotization-coupling reaction and establish a new method for the determination of trace nitrite.Methods RLS spectra was used to determine trace nitrite by the diazotization-coupling reaction between sulfanilic amideN,Ndimethyl anilinenitrite.Results The linear range of this method was on 12×10-3g/L and the detection limit was 80 ×10-5g/L.Conclusion The method were simple，with high sensitivity and good selectivity.It was used to determine trace nitrite in vegetable samples.The recovery was 92.8％～98.5％.
Key words： diazotizationcoupling reaction；resonance scattering spectra；nitrite;sulfanilic amide;N,Ndimethyl aniline
亚硝酸根广泛存在于环境、水体、食品和土壤中，它与脂肪族和芳香族的胺类化合物反应生成的N-亚硝胺化合物一直是公认的强致癌物，因此，亚硝酸根是环境、水质、食品等检测的重要指标之一。检测亚硝酸根的方法有光度法〔1〕、荧光法〔2〕、电化学法〔3〕、色谱法〔4〕等。共振光散射是一种新分析技术，多用于蛋白质、核酸等大分子的分析测定〔5〕。目前，基于重氮化偶联反应共振散射光谱法测定亚硝酸根的报道较少。实验发现，亚硝酸根磺胺N，N二甲基苯胺重氮化-偶联反应体系的反应产物可产生强烈的共振光散射现象。我们对此现象进行研究，建立了测定痕量亚硝酸根的新方法。
1 材料与方法
11 仪器和试剂 970CRT荧光光度计(上海分析仪器总厂)；紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；NanoZS90纳米粒度与Zeta电位分析仪(英国Malvern公司)。亚硝酸根标准溶液：用干燥的NaNO2粉末配制含亚硝酸根为1mg/ml贮备液，临用时稀释为10μg/ml；磺胺溶液：58×10-3mol/L(用乙醇溶解后再用水定容)；N，N二甲基苯胺溶液:0.015mol/L(称取09063gN，N二甲基苯胺，加10mol/L盐酸溶液250ml，待其溶解后用水稀释至500ml)；乙酸钠溶液：40mol/L，水为16MΩ的高纯水。所用试剂均为分析纯。
12 实验方法 在2支25ml比色管中，依次加入磺胺溶液30ml，其中1支加入10μg／ml的亚硝酸根溶液10ml或适量样品，另1支为试剂空白，稀释到10ml，摇匀，静置15min，加入0015mol／L的N,N二甲基苯胺溶液30ml，4mol／L的乙酸钠溶液14ml，定容至25ml，摇匀，静置25min。以试剂空白为参比,在激发波长、发射波长均为533nm的条件下，测定溶液的共振散射光强度，其中含亚硝酸根者为I，试剂空白为I0，△I(△I=I-I0)。
13 样品分析 取新鲜白菜、土豆样品洗净，晾干。称取30g样品在研钵中研碎，加入60ml蒸馏水于60℃水浴锅中浸泡10min，滤入100ml容量瓶中，定容。取白菜、土豆样各05ml，按实验方法进行测定，样品中亚硝酸根的含量由式(1)计算得到。X=C×V1 V2×W(1)
式中：X-样品中亚硝酸根的含量(μg/g)；C-由回归方程计算得到比色管中亚硝酸根的总含量(μg)；V1-浸取液的总体积；V2-取样体积；W-样品的质量。
2 结果
21 光谱 以蒸馏水为参比，测定磺胺N,N二甲基苯胺亚硝酸根体系的吸收光谱(图1)和共振散射光谱(图2)。由图l可知，磺胺与亚硝酸根反应生成的重氮盐在可见光区无吸收，在弱碱性介质中重氮盐与N,N二甲基苯胺反应生成的偶联产物在370和500nm处有吸收，并且随着亚硝酸根量的增加其吸收逐渐增强。由图2可知，磺胺、N，N二甲基苯胺及生成的重氮盐的共振散射光强度均为0，与基线重合，偶联反应的发生使得共振散射光明显增强，在468和533nm处产生2个共振散射峰，533nm处的共振散射光强度大且稳定，其强度与亚硝酸根浓度呈正比，因此，实验选择533nm作为定量测定波长。利用激光纳米粒度仪测得偶联反应产物的平均粒径为342nm，说明在反应条件下偶联反应产物发生聚集，聚集产物具有较大的平均粒径从而使得共振散射光强度明显增强。
1：磺胺；2：1+NO-2 1.0ml;3:1+N,N二甲基苯胺+乙酸钠；4：3+NO-2 1.0ml；5：3+NO-2 2.0ml；6：3+NO-2 3.0ml
图1 吸收光谱（略）
1：磺胺；2：1+NO2-1.0ml;3:1+N,N二甲基苯胺+乙酸钠；4：3+NO2- 1.0ml；5：3+NO2-2.0ml；6：3+NO2-3.0ml
图2 共振散射光谱（略）
22 酸度的影响 按照实验方法改变盐酸的加入量。结果表明，当盐酸的用量为0ml时，体系的共振散射光最强，且稳定性、重现性良好。因此，实验过程中不直接加入盐酸，体系的酸性环境由N,N二甲基苯胺溶液中的酸提供。
23 乙酸钠用量的影响 按照实验方法改变乙酸钠的加入量。结果表明，乙酸钠用量为14ml时体系的共振散射光强度有最大值，故选用乙酸钠用量为14ml。
24 磺胺用量的影响 按照实验方法改变磺胺的加入量。结果表明，磺胺的用量为30ml时体系的共振散射光强度较大且重现性好。因此，实验选用磺胺的加入量为30ml。
25 偶联试剂N,N二甲基苯胺用量的影响 按照实验方法改变N,N二甲基苯胺的加入量。结果表明，N，N二甲基苯胺用量在30ml时体系的共振散射光强度最大且稳定，本实验选用N，N二甲基苯胺的用量为30ml。
26 重氮化反应时间的影响 按实验方法改变重氮化反应时间进行测定。结果表明，重氮化反应时间为15min时共振散射光强度最大。本实验选择重氮化的反应时间为15min。
27 偶联产物的稳定性 实验发现，偶联产物的共振散射光强度在10min内达到稳定并在70min之内保持不变，在24h之内基本不变，即产物的共振散射光强度稳定。实验选择静置时间为25min。
28 工作曲线的绘制 按照实验方法改变亚硝酸根的加入量，测其共振散射光强度。结果表明，10μg/ml亚硝酸根的加入量在0～3.0ml(0～12×10-3g/L)时，线性关系良好。用最小二乘法进行回归，求得回归方程为：A=-26007+0707C(μg/L)
回归系数为：R=09983，按12次空白实验的标准偏差的3倍除以工作曲线的斜率，得到方法的检出限为80×10-5g/L。
29 共存离子的影响 按照实验方法，当亚硝酸根含量为10μg/25ml，相对误差≤±10％时，对23种常见离子进行了干扰实验。实验发现，各种离子允许共存的倍数为K+，Ca2+，NO3-，Mg2+，Ba2+，Br-,SO42-500倍；Sn2+，F-，PO43-200倍；Ni2+、Se2+100倍；Ge4+20倍；Cu2+，Fe2+，I-，S2O32-10倍；Zn2+,Ag+，Co2+，A13+，Hg2+，Mn2+5倍。01mol/L的酒石酸钠10ml，可掩蔽100倍的Co2+，50倍的Hg2+和Mn2+，20倍的Cu2+；01mol/L的柠檬酸三钠10ml，可使Zn2+允许共存的倍数提高到100倍。
210 样品分析结果 对白菜、土豆样品进行测定，测得白菜、土豆样中亚硝酸根的含量分别为36.7和7.3μg/g，加标回收实验测得回收率为985％和928％。
3 小结
该方法简单，灵敏度高，选择性好，可用于蔬菜中亚硝酸根含量的测定，回收率为92.8%～98.5%。
〔1〕 Adnan Aydin,Ozgen Ercan,Sulin Tascioglu.A novel method for the spectrophotometric determination of nitrite in water［J］.Talanta,2005，66(5)：1181-1186.
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