羥基蛋氨酸銅中銅含量的測(cè)定

西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 吳治先 李春春 鐘國(guó)清＊

新型飼料添加劑羥基蛋氨酸銅是由羥基蛋氨酸（或稱(chēng)為蛋氨酸羥基類(lèi)似物，化學(xué)名為2-羥基-4-甲硫基-丁酸）與微量元素銅的無(wú)機(jī)鹽在適當(dāng)條件下反應(yīng)而形成的螯合物，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與維生素、抗生素等無(wú)配伍禁忌，生物吸收利用率高，在飼料工業(yè)中有廣闊的應(yīng)用前景（鄧伏清等，2012；孫秋娟等，2011）。銅鹽中銅的經(jīng)典測(cè)定方法是間接碘量法，但碘要與羥基蛋氨酸銅中的甲硫基發(fā)生反應(yīng)，不能用碘量法直接測(cè)定其含量 （蔣云霞等，2009）。本文采用EDTA配位滴定法，分別用常見(jiàn)的PAN、二甲酚橙、紫脲酸銨三種配位滴定指示劑對(duì)羥基蛋氨酸銅中銅的含量進(jìn)行了測(cè)定（王瑞斌，2006；吳巖青和郭潤(rùn)秀，1998）。

1 材料與方法

1.1 樣品與試劑 0.01 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液；PAN（0.1%乙醇溶液）；紫脲酸銨（1 g紫脲酸銨+100 g的氯化鈉固體混合物）；二甲酚橙（0.2%水溶液）；pH 10 NH3-NH4Cl緩沖溶液；pH 8 NH3-NH4Cl緩沖溶液；pH 5.4六亞甲基四胺緩沖溶液；1 mol/L 硫酸溶液；氨水溶液（V∶V=1∶1）。各試劑均為分析純。

樣品1：乙酸銅和羥基蛋氨酸反應(yīng)合成產(chǎn)物；樣品2：乙酸銅、羥基蛋氨酸和氫氧化鈉反應(yīng)合成產(chǎn)物；樣品3：氯化銅、羥基蛋氨酸和氫氧化鈉用固相反應(yīng)法合成產(chǎn)物；樣品4：硫酸銅、羥基蛋氨酸和氫氧化鈉反應(yīng)合成產(chǎn)物。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 以PAN為指示劑 稱(chēng)取0.05 g左右樣品（精確至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待樣品溶解后，加50 mL蒸餾水，用氨水溶液（V∶V=1∶1）調(diào) pH 為 10 左右，然后加入 15 mL pH 10 NH3-NH4Cl緩沖溶液和2～3滴PAN指示劑，用0.01 mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色突變?yōu)辄S綠色，即為滴定終點(diǎn)，記錄所消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。

1.2.2 以二甲酚橙為指示劑 稱(chēng)取0.05 g左右樣品（精確至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待樣品溶解后，加50 mL蒸餾水，再加入15 mL pH 5.4六亞甲基四胺緩沖溶液和2～3滴二甲酚橙指示劑，用0.01 mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅紫色突變黃綠色，即為滴定終點(diǎn)，記錄所消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。

1.2.3 以紫脲酸銨為指示劑 稱(chēng)取0.05 g左右樣品（精確至0.1 mg）于250 mL三角瓶中，加入1.5 mL硫酸溶液，待樣品溶解后，加50 mL蒸餾水，用氨水溶液（V∶V=1∶1）調(diào) pH 為 7 ～ 8，然后加入 15 mL pH 8 NH3-NH4Cl緩沖溶液和適量紫脲酸銨指示劑，此時(shí)溶液呈黃綠色，用0.01 mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫色即為終點(diǎn)，記錄所消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。

1.3 結(jié)果計(jì)算

羥基蛋氨酸銅試樣中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按下式計(jì)算：

W（Cu）/%=C（EDTA）·V（EDTA）×53.55/1000×100/m；

式中，W（Cu）為銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；C（EDTA）為 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V（EDTA）為滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；63.55為銅的摩爾質(zhì)量，g/mol；m為羥基蛋氨酸銅試樣的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品用量的確定 考慮到既能減少滴定管讀數(shù)帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，又能節(jié)約EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液及其他試劑和減少所合成的羥基蛋氨酸銅樣品的消耗量，通過(guò)計(jì)算，本實(shí)驗(yàn)選擇樣品用量為0.05 g左右，使滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積控制在10～20 mL。在保證測(cè)定準(zhǔn)確度的前提下，試劑及樣品用量的減少，不僅能降低測(cè)試費(fèi)用，也會(huì)減少環(huán)境污染。

2.2 硫酸溶液用量的影響 由于樣品羥基蛋氨酸銅在水中的溶解度較小，本實(shí)驗(yàn)采用1 mol/L硫酸對(duì)樣品進(jìn)行溶解。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硫酸用量低于1 mL時(shí)，樣品不易溶解完全；高于2 mL時(shí)，調(diào)節(jié)溶液酸度時(shí)會(huì)增加氨水的用量。因此，硫酸用量必須兼顧溶解樣品和維持溶液的pH兩個(gè)方面，本實(shí)驗(yàn)選擇硫酸用量為1.5 mL。

2.3 指示劑種類(lèi)及用量的影響 由表1可知，當(dāng)指示劑的用量少時(shí)，終點(diǎn)顏色不明顯，難以判斷；而指示劑用量過(guò)多時(shí)，滴定起點(diǎn)與終點(diǎn)顏色均太深，難以準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)，造成誤差較大。只有當(dāng)指示劑適量時(shí)，終點(diǎn)顏色易觀察且變色敏銳。用PAN作指示劑時(shí)，Cu-PAN為紫紅色，pH為10時(shí)，游離的指示劑為黃色，而Cu-EDTA配合物呈藍(lán)色，因此滴定終點(diǎn)為二者的混合色即黃綠色。而用二甲酚橙作指示劑，pH為5～6時(shí)，游離的指示劑為黃色，滴定終點(diǎn)也為Cu-EDTA配合物和指示劑二者的混合色即黃綠色。

表1 指示劑顏色、用量及變色敏銳性

2.4 方法的準(zhǔn)確度與精密度 為了評(píng)價(jià)EDTA配位滴定法測(cè)定銅含量的準(zhǔn)確度和精密度，對(duì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.45%分析純CuSO4·5H2O含量進(jìn)行了測(cè)定分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 分析純CuSO4·5H2O滴定結(jié)果 %

由表2可知，測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.5%，說(shuō)明這三種指示劑的EDTA配位滴定法均具有很好的精密度。同時(shí)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差均小于0.5%，說(shuō)明方法也具有很高的準(zhǔn)確度。

2.5 EDTA配位滴定法測(cè)定羥基蛋氨酸銅中銅的含量 分別以PAN、二甲酚橙、紫脲酸銨為指示劑，用EDTA配位滴定法測(cè)定羥基蛋氨酸銅樣品中銅的含量，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 羥基蛋氨酸銅中銅含量的測(cè)定結(jié)果%

由表3可知，三種指示劑對(duì)羥基蛋氨酸銅樣品中銅含量測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均較小，表明三種EDTA滴定方法均有良好的精密度。其中，以紫脲酸銨作為指示劑標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5%，且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中其變色靈敏度高，終點(diǎn)容易判斷。因此，以紫脲酸銨作為指示劑最好。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用EDTA配位滴定法測(cè)定羥基蛋氨酸銅中銅的含量，操作過(guò)程簡(jiǎn)單、方便，分析結(jié)果的重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確度高，測(cè)定快速，滴定終點(diǎn)變色易觀察，且用紫脲酸銨作為指示劑效果最好。本法在對(duì)不同工藝所合成的羥基蛋氨酸銅測(cè)試中，取得了很好的效果，可為同類(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量檢驗(yàn)提供參考。

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