高效毛细管电泳-非接触式电导检测法的应用

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1、高效毛细管电泳-非接触式电导检测法的应用——瓶装矿泉水中Cl-、NO3-、SO42-的分离检测摘要本实验采用毛细管电泳–非接触式电导检测法，以8mmol`L-1Tris和6mmol`L-1酒石酸为电泳运行液，分离电压为+15kV，采用标准加入法，对瓶装矿泉水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+四种阳离子同时进行直接分离和检测。实验测得逸仙泉矿泉水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+的含量分别为2.78mg·L1、2.80mg·L-1、2.59mg·L-1、0.994mg·L-1，除Mg2+外，均在与厂家提供的含量范围内。关键词高效毛细管电泳电导检测法矿泉水分离检测标准加入法1引言钾、钙、钠、镁是

2、人体内重要的无机阳离子，这些离子含量的高低直接影响人体的生理功能。镁是人体细胞内的主要阳离子，浓集于腺粒体中，是体内多种细胞基本生化反应的必需物质，在神经肌肉的机能正常运作、血糖转化等过程中扮演着重要角色。钾在人体内的主要作用是维持酸碱平衡，参与能量代谢以及维持神经肌肉的正常功能。人体中的钙元素主要以羟羟基磷酸钙晶体的形式存在于骨骼和牙齿中。钠是细胞外液中带正电的主要离子，参于水的代谢，保证体内水的平衡，调节体内水分与渗透压，此外，糖代谢、氧的利用、维持正常血压也需有钠的参与。矿物质水中这些离子含量的高低决定了水质是否符合标准。因此，研究快速分离测定这些离子的含量很有实际的意义。测定钾离子含

3、量的实验方法有四苯硼钾重量法[1]、连续流动分析法[2]、原子吸收法[3]等，测定钙离子含量的方法有均相沉淀法[4]、双氧水法[4]、钙色素法[4]、EDTA法[6]、ICP—AES法[7]、高锰酸钾法[5]等，镁离子的含量可通过EDTA法[8]测定。不过以上方法均只能测定一种离子的含量，无法同时分离测定多种离子的含量。本实验采用毛细管电泳–非接触式电导检测法，可以同时对K+、Na+、Ca2+、Mg2+四种阳离子同时进行直接分离并且检测含量，相比已有的实验方法，本实验具有灵敏度高，操作简便，而且可以同时测定四种不同离子的含量，离子之间不存在相互干扰，极大地提高了实验效率，实验结果令人满意。2

4、实验部分2.1仪器试剂2.1.1仪器CES2008毛细管电泳仪（中山大学化学与化学工程学院研制）；非接触式电导检测池，熔融石英毛细管（50cm×50μm）。超声波清洗器；微量移液器。2.2.2试剂（1）0.1mol·L-1NaOH溶液；0.1mol·L-1酒石酸溶液；0.1mol·L-1三羟甲基氨基甲烷（Tris）溶液。（2）电泳运行液：移取8mL0.1mol·L-1Tris溶液、6mL0.1mol·L-1酒石酸溶液于100mL容量瓶中，加超纯水定容至刻度。（实验室制备）（3）1.0×10-4mol·L-1K+、Na+、Ca2+、Mg2+单一标准溶液：分别称取相应量的K+、Na+、Ca2+、

5、Mg2+的氯化物于塑料烧杯中，用超纯水溶解和定容后储存在100mL聚乙烯塑料瓶中备用。（实验室提供）（4）1.0×10-4mol·L-1K+、Na+、Ca2+、Mg2+混合标准溶液。（5）样品：本实验采用“中大逸仙泉矿泉水”。进样前稀释30倍。2.2实验步骤2.2.1准备（1）将电导检测池的工作电极、辅助电极和高压地电极与电泳平台上的接线端正确联接。依次打开计算机，检测器（检测方式设为非接触式电导检测）和高压电源（“进样/分离”按钮处于“进样”位置，电压极性设定为正高压）的电源开关。检测器预热30min。双击Windows桌面上的“CES2003”图标，待出现“毛细管电泳数据工作站CES20

6、03”界面后，点击工具栏中的“设置”图标，在弹出的对话框中对参数作如下设置速率：5；增益：25；补偿：（省缺值）点击“确认”，设置完毕，准备进行样品测试工作。（2）在进样端储液瓶和检测端储液池中各加入约2/3体积的电泳运行液。毛细管柱依次用0.1mol•L-1NaOH、超纯水和运行液各冲洗约2min。将毛细管柱的一端插入进样端储瓶中，另一端插入检测端储液池中，与电泳运行液保持接触。将高压电源的“分离/进样”按钮按向“分离”位置。设定“分离电压”值为+15kV,（由低到高，用“分离电压”旋钮调节到该电压值），这时可观察到电泳电流值显示为2.5μA左右。点击“毛细管电泳数据工作站”工具栏中的“背

7、景”图标，背景测试完毕后弹出一个结果框显示当前的背景值，按“确认”键后该值自动作为“参数设置”中的“补偿”值，进行背景扣除。点击工具栏中的“启动”图标，这时记录开始，可观察到屏幕上显示出基线。待基线稳定后（一般需要10min），停止记录，并将“分离/进样”按钮按向“进样”位置，准备进样测量。2.2.2测量（1）样品：吸取3.00mL超纯水于一个干净的进样瓶中，再用微量移液管移取100μL混合标准溶液加入其中，