论文要求:
1. 钴的分析化学性质(包括在周期表的位置,钴的主要分析化学性质和化学反应,钴的主要化合物)和生物化学性质(包括生物有效性和生物毒性);
2. 钴的分析方法综述(微痕量钴的分析方法研究进展,尤其在生物分析中的应用);
3. 设计生物样品中微量钴的分析方法实验方案(包括实验原理,试剂和仪器,详细实验步骤,样品的分解和分析测定)。
钴的分析化学研究
摘要:
钴是生物必需的微量元素之一,生物缺钴后可出现生长 停滞、消瘦、贫血;但过量的钴又会严重中毒。因此,寻找准确快速测定钴的方法对生命科学、药物、环境分析具有重要 意义。常见钴的分析方法有光度法和电化学分析法等。
关键词:钴 极谱催化波 生物化学性质 分析方法综述 微量元素
一 .钴的性质
1.钴的分析化学性质
钴元素属于元素周期表中第 ⅧB 族的铁系元素 , 有明显的磁性。其电子构型为 3d 4s , Co2+ 是其常见价态。钴只有一个稳定的同位素 58Co[1] 放射性同位素 60Co 是人工合成的。
钴能缓慢地溶解在稀盐酸或硫酸中 , 并能较快地溶解在稀硝酸中 , 但钴同浓硫酸接触会被钝化。水、空气以及强碱对钴不起作用。
钴有7 种价态, 即 - 1、0、+1、+2、+3、+4 和+5 , 其中只有 Co2+ 和 Co3+ 在水溶液中能够存在[2] , 在土壤中 Co2+ 可被粘土矿物、水合铁锰氧化物吸附。在天然水体和土壤溶液中 , Co2+ 还可能与许多络合剂形成稳定的络合物 , 由于溶液中氧的存在 , Co2+ 络合物几乎全部被氧化成 Co3+络合物。因此 , 在络合物中 , 钴是三价状态;在络盐中 , 钴既能组成阳离子 , 又能组成阴离子 , 但其配位数均等于 6。
钴一般不单独成矿 , 而与其它矿物共存。已发现的含钴矿物有 100 多种 , 主要有硫化物、砷化物、硫砷化物、氧化物、砷酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硒酸盐、硅酸盐等形式。较常见的含钴矿物有: 辉砷钴矿、砷钴矿、钴毒砂、砷钴镍铁矿、硫钴矿、钴华、钴土矿、硫钴铜矿、多相钴矿等[3]。
2.钴的生物化学性质
钴是人和动物的必需微量元素,是维生素B12和一些酶的重要组成成分,参与核酸、胆碱、蛋氨酸的合成及脂肪代谢对肝脏和神经系统的功能也起重要作用。钴用于治疗感染性贫血和肾脏疾病,可获得一定疗效。
人体本身不能把钴直接和成维生素B12,反刍动物通过反刍胃中的细菌可利用钴合成维生素B12,并吸收。钴在血中的含量极微,目前尚无正常指标作为标准,钴缺乏也只有籍测定维生素间接反映出来。
过去在应用钴盐治疗肾炎和贫血时曾发生严重的钴中毒,表现为婴儿的甲状腺增生,发生粘液性水肿和充血性心力衰竭。由于啤酒中加入钴作为发泡剂,大量饮用啤酒者也可发生钴中毒。
绿色植物是人类食物中含钴丰富而变化较大的来源,乳制品和谷类一般含钴较少。人体对钴的需要量不易准确估计,1972年世界卫生组织推荐的标准是成人每日2微克,孕妇、乳母每日2.5—3.0微克。
二.钴的分析方法综述
随着不锈钢工业的发展,钻的用途日益突出 ,它能制成高温合金[4], 高强度合金和硬质合金, 钻也是生命体必需的微量元素[5], 钻对人体代谢 、在血红蛋 白的合成中有重要的生物学意义,现将近期钻的分析方法做出综述。
1. 吸光光度法
吸光光度法是测定钻最常用的分析方法。 随着新型显色剂合成、 表面活性剂对显色反应的增溶、增敏应用 ,以及新型全自动紫外可见分光光度计的使用, 使钻的光度分析又有新的突破。 如催化动力光度法,流动注射光度法,导数吸光光度法等。
2. 常规吸光光度法
在钻吸光光度法测定中首推的亚硝基盐-R-络合物产生的显色反应[6], 邱星初 徐伯洪等人已将此显色反应运用于镀金液及作业场所空气中钻的测定,方法简便,络合物稳定,但灵敏度不高。使用较多的5-Br-PADAP,5-Cl-PADAP之类的偶氮类显色剂,此类显色剂的灵敏度较亚硝基盐类要高, ε可达104--105左右[7][8]。
而新合成的显色剂1-(2- 毗咤偶氮)-2-蔡酚在乳化剂作用下用于测定蔬菜样品、 维生素B12中的钻,测定效果较为满意。 朱彬等人合成了新试剂 8-喳琳偶氮在10mgETDA PH9.3翻砂溶液中有较好的选择性, 用于铜合金和维生素B12 中钻测定。
3.
原子吸收法
近几年来,
原子吸收光谱被广泛应用于钻的分析测定。
3.1火焰
原子吸收光谱法
在标准溶液中加人匹配的硫酸锰硫酸馁溶液, 用氨水调PH 至中性后 ,用火焰
原子吸收法测定电解液中钻。将中草药HNO3—HCLO4处理消化后, 直接测定 ,回收率也很满意。中老年糖尿病患者血清中钻进行测定, 得出结论: 血清钻随病情加重而升高。 刘伟明等[9]用火焰
原子吸收法立接进行脑活素类生物制 剂中钻的测定。周立群研究了在(700℃)灰化后加人1+1HCL10ml蒸发至2—3ml,用1ml/LNH4SCN为介质,MIBK萃取,4mol/LHNO3反萃取 ,火焰
原子吸收水相测定微量钻的方法。
3.2石墨炉
原子吸收光谱法
程听大等[10] 以钨盐涂覆石墨管, 用TX--100和偏矾酸盐作基体改进剂 ,以1:1HNO3 沉淀蛋白后 直接测定肿瘤患者血清中的钻。将动物排泄物干燥 ,900℃灰化,1000℃ 灰化,2200℃原子化 。