CN107576715B - 一种利用修饰玻碳电极检测苯甲酸浓度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用修饰玻碳电极检测苯甲酸浓度的方法。采用电沉积法制备邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极，利用循环伏安法测定苯甲酸在0.001~2 mmol·L^‑1浓度范围内的氧化峰电流值，其氧化峰电流值与其浓度在0.001~2 mmol·L^‑1浓度范围内呈良好的线性关系，线性回归方程为I_p2(mA)=0.0322C（mmol/L）+0.0098，线性范围为0.001~2 mmol·L^‑1，相关系数R²为0.99644，检出限为0.27μmol·L^‑1。本发明的检测方法具有操作简单、分析快速、灵敏度高、体系稳定和重现性好的优点。

Description

一种利用修饰玻碳电极检测苯甲酸浓度的方法

技术领域

本发明属于电分析化学领域，特别涉及一种利用修饰玻碳电极检测苯甲酸浓度的方法。

背景技术

苯甲酸是一种重要的酸型食品防腐剂，可以抑制酵母菌、细菌、真菌、霉菌等的生长，防止食品变质。在食品工业中，苯甲酸的用量有严格的规定，浓缩果蔬汁最大使用量为2.0g / kg；果酱(不包括罐头)、果汁(味)型饮料、酱油、食醋中最大使用量为1.0g / kg；软糖、葡萄酒、果酒中最大使用量为0.8g / kg；在低盐酱菜、酱类、蜜饯，最大使用量为0.5g /kg；在碳酸饮料中最大使用量为0.2g / kg。若过量使用苯甲酸，会威胁人体的健康。目前，文献已报道了高效液相色谱法 （HPLC）、气相色谱法 （GC）、差示扫描量热法 （DSC）、薄层色谱法（TLC）、胶束电动色谱法（MEKC）、紫外分光光度法等对苯甲酸进行定量分析。但是，这几种方法所用到的仪器昂贵，分析过程慢，分析时间长。因此，研发简单、方便、廉价的方法检测苯甲酸的含量尤为重要。

过渡金属配合物因其可变的化合价，可参与电子传递和氧化还原过程，因此常作为修饰电极的电子媒介，可提高电化学检测的选择性与灵敏度。本申请利用邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物，制备了铜配合物修饰玻碳电极，建立了检测苯甲酸浓度的电化学方法。该方法已用于实际碳酸饮料中对苯甲酸的测定，结果满意。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用修饰玻碳电极检测苯甲酸浓度的方法。

具体步骤为：

（1）制备邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极

a. 用纳米氧化铝粉末将玻碳电极在麂皮上抛光至镜面，在蒸馏水中超声20 min，用蒸馏水洗涤之后，在50℃的烘箱中干燥5 min，获得预处理好的裸玻碳电极。

b. 将邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物溶于N,N二甲基甲酰胺（DMF）中，配置成0.0075 mol·L^-1的溶液，再向其加入四丁基高氯酸铵（TBAP）作支持电解质，获得电解液。

c. 采用循环伏安法，使用三电极体系，以步骤（1）第a步中预处理好的裸玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在步骤（1）第b步中获得的电解液中，控制电位范围为 -1.5~1.5 V，电沉积速率为50 mV·s^-1，电沉积圈数为20圈，将电解液中的邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物沉积到裸玻碳电极表面，即得邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极，将该电极在红外线快速干燥箱中干燥、待用。

（2）控制苯甲酸的浓度分别为0.001 mmol·L^-1、0.01 mmol·L^-1、0.1 mmol·L^-1、0.25 mmol·L^-1、0.5 mmol·L^-1、1 mmol·L^-1和2 mmol·L^-1，在0.1 mol·L^-1 KCl溶液中，采用三电极体系，以步骤（1）第c步制得的邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，饱和甘汞电极为辅助电极，利用循环伏安法进行测定，记录苯甲酸在不同浓度下的氧化峰电流值，以苯甲酸的浓度为横坐标，氧化峰电流值为纵坐标作图，绘制工作曲线，得线性回归方程为I_p2(mA) = 0.0322C（mmol/L）+0.0098，线性范围为0.001~2 mmol·L^-1，相关系数R²为0.99644，检出限为0.27μ mol·L^-1。

（3）准确量取待测溶液，同步骤（2）中的方法测定待测液中苯甲酸的氧化峰电流值，再根据步骤（2）所得的线性回归方程计算，就得出待测液中苯甲酸的浓度。

本发明方法检测苯甲酸的浓度，具有操作简单、分析快速、灵敏度高、体系稳定和重现性好的优点。

附图说明

图1为本发明实施例中不同浓度下苯甲酸氧化峰电流值与苯甲酸浓度的关系曲线图。

具体实施方式

实施例:

（1）制备邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极

a. 用尺寸为0.03 μm和0.1 μm的纳米氧化铝粉末将ø为2 mm的玻碳电极在麂皮上抛光至镜面，在蒸馏水中超声20 min，用蒸馏水洗涤之后，在50℃的烘箱中干燥5 min，获得预处理好的裸玻碳电极。

b. 将邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物溶于N,N二甲基甲酰胺（DMF）中，配置成0.0075 mol·L^-1的溶液，再向其加入四丁基高氯酸铵（TBAP）作支持电解质，获得电解液。

c. 采用循环伏安法，使用三电极体系，以步骤（1）第a步中预处理好的裸玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在步骤（1）第b步中获得的电解液中，控制电位范围为 -1.5~1.5 V，电沉积速率为50 mV·s^-1，电沉积圈数为20圈，将电解液中的邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物沉积到裸玻碳电极表面，即得邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极，将该电极在红外线快速干燥箱中干燥、待用。

（2）控制苯甲酸的浓度分别为0.001 mmol·L^-1、0.01 mmol·L^-1、0.1 mmol·L^-1、0.25 mmol·L^-1、0.5 mmol·L^-1、1 mmol·L^-1和2 mmol·L^-1，在0.1 mol·L^-1 KCl溶液中，采用三电极体系，以步骤（1）第c步制得的邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，饱和甘汞电极为辅助电极，利用循环伏安法进行测定，记录苯甲酸在不同浓度下的氧化峰电流值，以苯甲酸的浓度为横坐标，氧化峰电流值为纵坐标作图，绘制工作曲线，得线性回归方程为I_p2(mA) = 0.0322C（mmol/L）+0.0098，线性范围为0.001~2 mmol·L^-1，相关系数R²为0.99644，检出限为0.27μ mol·L^-1。

（3）准确量取雪碧待测溶液，同步骤（2）中的方法测定雪碧待测溶液中苯甲酸的氧化峰电流值，再根据步骤（2）所得的线性回归方程计算，就得出待测溶液中苯甲酸的浓度，结果见下表。

Claims (1)

1.一种利用修饰玻碳电极检测苯甲酸浓度的方法，其特征在于具体步骤为：

（1）制备邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极

a. 用纳米氧化铝粉末将玻碳电极在麂皮上抛光至镜面，在蒸馏水中超声20 min，用蒸馏水洗涤之后，在50℃的烘箱中干燥5 min，获得预处理好的裸玻碳电极；

b. 将邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物溶于N,N二甲基甲酰胺中，配置成0.0075mol·L^-1的溶液，再向其加入四丁基高氯酸铵作支持电解质，获得电解液；

c. 采用循环伏安法，使用三电极体系，以步骤（1）第a步中预处理好的裸玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在步骤（1）第b步中获得的电解液中，控制电位范围为 -1.5~1.5 V，扫描速率为50 mV·s^-1，电沉积圈数为20圈，将电解液中的邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物沉积到裸玻碳电极表面，即得邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极，将该电极在红外线快速干燥箱中干燥、待用；

（2）控制苯甲酸的浓度分别为0.001 mmol·L^-1、0.01 mmol·L^-1、0.1 mmol·L^-1、0.25mmol·L^-1、0.5 mmol·L^-1、1 mmol·L^-1和2 mmol·L^-1，在0.1 mol·L^-1 KCl溶液中，采用三电极体系，以步骤（1）第c步制得的邻羧基苯甲醛缩乙二胺席夫碱铜配合物修饰玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，饱和甘汞电极为辅助电极，利用循环伏安法进行测定，记录苯甲酸在不同浓度下的氧化峰电流值，以苯甲酸的浓度为横坐标，氧化峰电流值为纵坐标作图，绘制工作曲线，得线性回归方程为I_p2 = 0.0322C+0.0098，线性范围为0.001~2mmol·L^-1，相关系数R²为0.99644，检出限为0.27μ mol·L^-1，其中I_p2的单位为mA，C的单位为mmol/L；

（3）准确量取待测溶液，同步骤（2）中的方法测定待测液中苯甲酸的氧化峰电流值，再根据步骤（2）所得的线性回归方程计算，就得出待测液中苯甲酸的浓度。