亚硝酸盐和硝酸盐检测方法的研究进展 陈永平.doc

亚硝酸盐和硝酸盐检测方法的研究进展_陈永平亚硝酸盐和硝酸盐检测方法的研究进展陈永平1,林黎明1,2,宫庆礼1,刘岩1,赵华梅2,邓志科1(,青岛;,青岛摘要:亚硝酸盐和硝酸盐与人类的生产生活及个体的健康息息相关,人类的生产活动更使得亚硝酸盐和硝酸盐普遍存在于自然环境中,因此对它们进行有效检测显得十分重要。近十几年来,各种先进的检测技术应用于亚硝酸盐和硝酸盐的检测中,发展出了形式多样的检测方法。对各种不同检测方法的分析并对其优点和缺点进行了总结,以便于在实际工作中根据不同的需要选择合适的检测方法,也为今后探索更为有效的检测方法提供实际的指导。关键词:亚硝酸盐;硝酸盐;检测方法亚硝酸盐作为一种通用的化学试剂,已广泛应用于染料工业、食品工业和抑制水腐败等领域。不仅能使添加后的食品有良好的色泽,还能有效抑制肉毒菌的生长和繁殖,防止肉毒毒素中毒。被人体吸收后能使正常血红蛋白转变成高铁血红蛋白从而失去携氧功能,还能和人、动物中的二级胺或三级胺结合转化成强致癌物质亚硝胺,从而诱发癌变[1,2]。但亚硝酸盐在胃中酸性条件下与蛋白质作用转化成亚硝胺致癌还存在争议。~200mgkg时会产生毒性,孕妇食用过量的NaNO2可导致胎儿畸形,1gNaNO2可致人死命[3]。除了硝酸盐在体内转化成亚硝酸盐外,一些氮的氧化物被氧化后也可产生亚硝酸盐。因此可通过检测体内的NO含量得到NO2-的浓度作为生物标记,确定病人的健康状况。在一些常见疾病如脓血症、传染性肠胃炎、脑膜炎、帕金森综合症、儿童肾脏综合症、风湿性关节炎、糖尿病、败血症、高血压、支气管发育不良、性功能勃起障碍、血管疾病的临床病理中检测硝酸盐和亚硝酸盐显得尤为重要。工业和生活燃烧产生的各种NOx在空气中经化学光转化成NO3-,生成亚硝酸盐和硝酸盐而流入环境,有机化肥的误用和对自然资源的管理不善更导致了本地和全球氮循环的混乱,因此探索亚硝酸盐和硝酸盐在生态系统中的作用变得极为重要[4]。土壤中离子的高溶解性,可移动性及无机化肥的滥用严重污染了地表水,造成一些藻类的繁殖,严重破坏了生态系统的平衡,可食用贝类的污染和有毒藻类的繁殖引起赤潮的出现给很多企业造成了严重的经济损失[5]。亚硝酸盐的渗透还引起地下水污染,威胁着人类的健康。因此NO2-和NO3-的普遍存在给分析界提出了挑战,对亚硝酸盐和硝酸盐的检测显得十分重要。而在环境、食品工业、生理样品的亚硝酸盐和硝酸盐的检测过程中存在大量干扰,很少有适用的技术。通过对近几年每种体系不同检测线、范围、基质的参数的分析,简要评价了各种检测方法的优点和缺点。1检测方法检测方法分为亚硝酸盐硝酸盐同时检测和间接检测。同时检测法不通过离子转化过程直接同时测定NO3-和NO2-的浓度的方法,包括电化学法和毛细管电泳法。间接分析法根据NO3-和NO2-相互转化的原理建立,NO2-(NO3-的量通过前后NO3-(NO2-的差值确定。检测含有硝酸盐的样品不宜长时间放置,因为硝酸盐将面临被细菌转化成亚硝酸盐的可能,使检测结果硝酸盐含量偏低。亚硝酸盐在中性和碱性环境条件下较稳定,但在酸性条件下随着温度的升高变得越不稳定。微流注射分析(FIA设备适合在还原柱中连续分析两种离子,但这种方法需要在检测前做衍作者简介:陈永平(1979-,硕士研究生生化反应,反应设备如图1[6]。间接分析法是根据NO3-和NO2-相互转化的原理建立的,NO2-(NO3-的量通过前后NO3-(NO2-的差值确定。很多硝酸盐的量都是通过间接测定亚硝酸盐的量来确定,即将相对惰性的硝酸盐用化学方法转化成活性较强的亚硝酸盐,NO2-只起中介物的作用。很多还原试剂包括锌、汞镉柱、铜镉柱、肼铜、镀铜镉,其中铜镉柱的转化效果最好,转化率可达100%。[7]、化学光检测[8]、荧光计检测[9]、IR[10]、拉曼[11]等检测方法。格瑞斯反应法:最普通的方法当属1879年建立的格瑞斯反应法,其原理是利用重氮化合物在酸性条件下与NO2-反应生成含氮发色团进行亚硝酸盐的检测。亚硝酸盐可直接与磺胺酸、硝基苯胺、p氨基乙酰苯反应,硝酸盐则需要在检测前还原成亚硝酸盐才能检测[12]。发色团的最大吸收值在500~600nm时即可用传统的可见光检测,最常用的两种试剂为氨基苯磺酸(反应式如图1和N乙二铵,反应产物在540nm波长下检测。~2molL之间,此方法适用于不同的基质并且简单有效,但易受到杂质的干扰,抗氧化物如抗坏血酸盐和巯基硫醇在亚硝酸与芳香苯胺反应前破坏衍生试剂,导致亚硝酸盐的回收率降低。HPLC和FIA与格瑞斯反应法结合扩展了基质检测范围,甚至在生物体液和食品等复杂基质中也能检测。图1在酸性条件下亚硝酸盐与对氨基苯