University of Nebraska-Lincoln。
以黄豆皮餵饲牛的评估
简介摘要
黄豆皮(soybean hulls)虽含极高的纤维素,但含有极高量的消化能相当於来自谷物。当采用高草粮饲料时,使用黄豆皮可消除酸中毒的危险性,及降低淀粉所引发的消化不良。於饲养试验显示,当於肉牛或泌乳牛供饲高草粮时,使用黄豆皮或谷物的价值相等。
序言
许多种子皮均品质低下,所以常被当为「无营养性」的填充物使用。然而我们许多年前已知,黄豆皮的消化率极佳。事实,超过10年以上的研究显示,黄豆皮是具有良好的可消化率已得到证实,所以可考虑使用黄豆皮当为饲料热能的辅助剂,以及它并非属於粗料(roughages)----故也确定并非只是属於填充物而已。如何使用黄豆皮於饲料配方中,应先行了解其中含有高热能的价值是极重要的。
在此应了解,黄豆皮是种仔的表皮而非豆荚(pod)。豆荚是於收割时已留於田间,而黄豆皮是黄豆加工厂加工过程中的产物。黄豆加工的第一步是,滚压或切片,使得豆皮与种子肉爆裂而分开。此重量轻的皮,可经空气加以分离。黄豆肉中的油是以己烷(hexane)抽取,故皮中并不含油脂。此粗黄豆皮与片再回添一些,使得产品黄豆粉的蛋白质含量为44%。当我们所生产含高蛋白质的黄豆粉(47-49%)时,其中并不含有黄豆皮,因皮确实已被分离。
家禽的营养专家们,宁愿或坚持采用高蛋白质原料,而於鸡或火鸡饲料中,黄豆皮只使用一点点或根本不使用。如果高蛋白质供应充足时,营养配方师对物料的选择会更为灵活。於美国由猪鸡估算80-85%使用黄豆粉,因所使用的原料均含高蛋白,故留下大量的黄豆皮供反刍兽饲料使用。皮的产量为种子重量的8%,所以於美国每年黄豆加工厂,黄豆皮的产量有2千4百万吨。
注: 美国黄豆协会估计台湾之豆粕如半数为脱皮高蛋白产品,豆皮之年供应可达50,000公吨。
黄豆皮含高纤维质,以及低细胞可溶性、蛋白质与碳水化合物(参表1)。其所含纤维是属低木质素,故容易消化。於试验室的试验,95%的皮可於72小时完成消化。黄豆皮永远不会继续存在於瘤胃超过72小时,因要延长动物体的消化是不可能的事。此时消化率则变为极重要,所以应尽可能快速於其离开瘤胃前,加以消化利用。我们已确定黄豆皮每小时的消化率为7%。一般草粮每小时的消化率为2-5%之间,所以显然黄豆皮纤维素的消化率是非常的快速。
黄豆加工厂会将黄豆皮磨细,以提高黄豆皮的密度以利运输,以及使用於再回添混於所生产44%黄豆粉中。细磨会使颗粒度变为更小,而加速通过瘤胃。如此会使消化率降低4-5%。我们曾经提过的全皮造粒技术,使颗粒度略微下降,则可使体积密度提高。因此,黄豆加工厂就需要添加较多的设备,但他们不希望如此。所以,营养专家以及饲料厂必需设法於配方中添用粗皮(Ground hulls)。
粗皮常是黄豆加工厂出售的产品。此产品中含有一些粉,故可能含蛋白质会於12-14%,而比较於清皮(clean hull)时只含蛋白质9.4%。极细的粉於饲料工厂是会造成灰尘。於最后的一种情况,当乳、肉牛供饲未经造粒,或未混以糖蜜或一些湿饲料,则会出现呼吸道的问题。
具有高消化纤维热能的优点
反刍兽的发展,乃是利用草粮以及粗料(roughages)。然而,於反刍兽使用谷类以提高对热能的摄食量,常是最经济的方法。因反刍兽的营养专家与兽医师面临,反刍兽供饲谷物所产生的二个问题。第一:摄食超量的谷物会产生酸中毒(acidosis),而造成极大的破坏性。更坏的可能因长期的摄食,会产生亚急性酸中毒(subacute acidosis),以及如造成:足板层炎(laminitis)、移动性脓疳(lever abscesses)、瘤胃角化不全(rumen parakeratosis)等。
供饲谷物所产生的第二个问题是:当谷物与草粮一同使用时,对草粮的利用率会有负面的影响。谷物中的淀粉,於瘤胃中快速的发酵成为挥发性脂肪酸(volatile fatty acids),以及一些情况也会产生乳酸(lactic acid)。这些酸显然会使得瘤胃的pH下降。则细菌分解纤维的能力较为缓慢。这类的细菌对pH或营养素的缺乏非常敏感。当瘤胃中的pH下降到6.2时,纤维素的消化率下降(参表2与图1及2)。例如,於玉米梗青储料(corn stalklage)中添加高量的玉米时,瘤胃的pH会降到低於6,则对纤维的消化作用会造成下降(这些纯木质纤维(solkafloc),是以悬挂於公牛瘤胃的达克龙袋,经瘤胃瘘管采集以检测消化的情况)。总乾物质的消化率提高,乃因玉米中淀粉的高消化率之故。此乃说明,一同供饲谷物与草粮的困难处。谷类於提供热能上是有益的,但其确实对草粮纤维的利用率上是有害。
黄豆皮於玉米梗青储料中,添加量与玉米相同(参表2以及图1及2)。黄豆皮中的纤维消化率,不如玉米中淀粉来得快。若添用黄豆皮而不会造成pH值下降的话将会是较理想,但是黄豆皮的消化率有如玉米的消化率一样,所以等量的的挥发性脂肪酸终究还是会产生。可是当饲料中使用黄豆皮时,瘤胃的总环境会出现更有利的状况。添加玉米时纤维的消化会下降10 % 单位,但当使用黄豆皮时则会有所提高。
黄豆皮的实际使用价值
到底那些的饲粮不使用谷物,而改采用黄豆皮最有利呢? 大慨最重要的是,使用於乳牛饲粮。因当今处於对乳牛高产率的需求,纵然使用高品质的草粮,也未必能合乎乳牛对热能的需求。所以额外提高谷物添加量以供高产热能所需。不过,其最低的使用量应於30-40%,饲粮中的草粮必需确实能维持正常乳脂率,以及长期维持乳牛消化系统的健全。明显的,长寿对高产乳牛是件非常重要的课题。
乳牛饲粮常是采取一半的谷物,以及另一半的草粮。如此的混合结果,会造成极大的负面影响。理由是瘤胃中的微生菌,最佳取代乳牛饲粮中谷物的,应该是高消化的纤维素。 因此,以黄豆皮取代乳牛饲粮中的谷物,是有利与合理的。
谷物与黄豆皮於3个试验,6对照的摘要(参表3)。於全部摘要中均推荐,乳牛饲料以黄豆皮大量的取代谷物,并不会使含脂率与泌乳量下降。同时於这些试验中发现,於乳脂率测试上并无差异,最近观察显示,黄豆皮反而可能对乳脂率测验上会有所提升,而使用粒状谷物时的乳脂率则减少。黄豆皮对乳牛长期健康方面尚未经测试,但由观测与推理上可推荐,使用黄豆皮可能会带来某些其他方面的好处。
其他於肉牛与绵羊生长饲料中,使用黄豆皮可能会有所助益。合理的预期,於肉成牛的催肥饲粮则是无效益。因於肉成牛后期饲料中使用黄豆皮,会提高纤维的含量。这些纤维素很可能不会被完全消化。草粮於成畜饲料中用以维持摄食量,以及使亚急性酸中毒降至最低,而其并非热能的来源。黄豆皮於某些情况,取代部份或原完全取代粗饲料,是合理与经济的。再而,於饲料中使用黄豆皮以及以渐增式的使用,此点经试验的结果已受到支持。黄豆皮非常可口,因此具有促进摄食量的功能。同时可提供高热能而增加肉牛的收入,特别是於初生的仔牛,因供饲谷物会担心造成酸中毒。而超量摄食黄豆皮,并不会造成酸中毒。其唯一的副作用实际可能只是轻泄。
於成长中的肉牛饲粮,黄豆皮辅添於草粮中最佳。在一含等量的玉米梗青储料、凤梨草以及玉米穗轴(corn cobs)添加黄豆粉,以作为测量含黄豆皮与玉米粒饲料的对比值。於提高黄豆皮或玉米添加量,在每日增重、摄食量或饲料效率上并无显著差异(参表4)。黄豆皮具有较高摄食量,与高饲效率的趋向。於这些资料推荐,冬季小仔牛供乾草时使用黄豆皮,是一佳良辅助热能的添加物。於许多情况,添加物是与乾草分开供饲。当采用黄豆皮,则可不必关心仔小牛发生超量摄食的问题,但若供饲谷物则并非如此。
於2种放牧的情况,可能是辅供黄豆皮最恰当的时机。由小仔牛放牧於玉米梗经2年的试验显示,黄豆皮与玉米的利用率一样好或是优於玉米(参表5)。 当供饲玉米时我们观察到,其中一头小仔牛外观有酸中毒的情况。小仔牛由寒冷季节开始全年於牧草放牧,但於热天有增重下降发生,因於乾旱的夏季牧草趋向於类似休眠的状态。 超过2年的放牧试验,全年每日辅供3磅黄豆皮或是玉米,每日增重所得均相同。
於第三年,满一岁的阉公牛全年每日每头添加3磅黄豆皮,或於最后的半年每日6磅,或全年以渐进方式每日每头由0提升到6磅的供饲量。此2方案,以后者全年供应量较多的生长发育较佳(参表6)。於后者方案除辅助料中添加黄豆皮,亦添加非瘤胃蛋白以及阳离子型球虫药(ionophores),於放牧的情况下亦是可行的方法。实际辅添或添加均会受到经济因素的限制(提高成本)。
确实黄豆皮於放牧时辅助热能上,可扮演重要角色。以上讨论肉牛相同的基础与原则,也可适用於绵羊。业经一些消化研究显示,结论是同意肉牛的相关研究资料,因绵羊似乎较有发生酸中毒的倾向,而黄豆皮可合理与适合添加於生长中的绵羊与成羊饲料。由观察羊羔生长发育,则可支持此黄豆皮的理论。经观察,黄豆皮较适合辅助添加以提高乳牛饲粮的热能。於肉牛当需要热能辅助时,也一样适合使用。
添加黄豆皮的经济性
总而言之,我们对黄豆皮的总结是如前我们所叙述,当草粮配合中使用玉米粒时,则黄豆皮与玉米粒具等值的热能。加工厂所生产黄豆皮的蛋白质含量高过於玉米。我们可由美国内布拉斯加(Nebraska)的东北地区,过去超过三年半,每月黄豆皮与玉米价格来做比较(参图3)。於此段期间,黄豆皮的平均价格只有玉米的74%,且其中只有一个月是高过玉米。实际上玉米价格所含的水份是15.5%,而黄豆皮则是低於10%,由此则差异会更为加大。黄豆皮似乎是提供机会降低热能添加的成本,同时亦具有提供营养的优势。
美联社没有必要递质释放, 只需要方便极化非扣球释放神经递质去极化程度成正比, 小幅波动具有重大影响,甚至与分级传输 扣球细胞释放也是分级显示突触来抑制和减少规模效应实验鸭约释放,引起突触传递均发生渐变, 住宅品味低水平刺激细胞诱导分级发放喜 刺激生长激素水平牵动鸭化学递质很难断定为特定化学递质在突触给予突触并不容易,因为实验鉴定内容为四化递质: 1. 1)必须由神经释放生化合成技术展示酶法合成所需疑似神经通路1. 2)必须从它储存在神经解剖学释放免疫标记技术,如可用于确定分配一个疑似发射机 当前,尤其是否在突触终端1. 3)必须脱离这些神经终端可以搜集和确定,由怀疑神经突触附近活跃1. 4)当外部应用、 行动必须模仿自然神经递质ionophoresis可推定适用于突触后细胞已知药物阻断神经递质结合自然、 还应蟹块效应充分运用化学电池的应用测试很少播出特别突触, 但对许多不同的应用技术允许多突触物质被确认为神经递质化学基于好的证据大部分已知或怀疑递质分为三类1. 1)蛋白质的氨基酸积木, 具备了酸胺(含尿素)化工集团是许多神经递质谷氨酸的兴奋性氨基酸神经递质大多数脊椎动物大脑和神经肌肉接头兴奋也兴奋递质天冬氨酸昆虫γ-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸抑制。
递质及其releasedr. 保罗顿必读:文:delcomynchapt. 7影音:阅读更多互动练习:牧羊人chapt. 6、8细胞的生理冲动,第四版丁j.aidley剑桥大学出版社、 1998年角色钙、发射机偏极化、外钙释放两个先决条件是释放阻断神经递质●美联社在突触终端,在终端●消灭传染外钙水平降低,也消除了传动贝尔纳Katz和里卡多1960miledi的巨型乌贼轴突研究突触功能、 突触前和大码头、 进入细胞内,突触前微獠牙实验●●终端与微加河豚毒素(TTX),减少鸭无大小铲●刺激神经突触和记录电位电位在突触后神经元●不产生直接影响,因为配的TTX敏感钾通道使细胞膜和Na+交叉、 电压不敏感钠通道●固定金额的TTX,因此造成振幅鸭●少量去极化突触电位●没有造成可察觉的突触膜下压大于45、 突触电位依赖实验●利用潜力较大数额的TTX彻底鸭●单色座码头通过电流通过电极直接导致了更大的去极化, 大发射机和发射机释放ionophoresis释放钙离子注入技术、 带电分子将转入神经●氯化钙,例如目前正电极●适用于电极、 武力推出钙离子电池●控制发病时间,期限,和振幅电流 规范金额及时间Ca2+释放milediKatz和实验用青蛙神经肌肉接头●、 减少钙在突触水平外,直至取消●突触传递使用导入(ionophoresis)适用于精密控制的离子量结果●传送时间只有钙可成功时才动作电位到达轴突终端突触的作用钙●钙离子进入神经元电压敏感钙通道●经鸭昆虫码头 开渠道 为了使钙离子引发●弥漫在神经细胞膜的融合囊泡与细胞内钙●低一级的细胞活跃撤职、 被扣押在质网、线粒体和装订突触囊泡●电子显微镜研究表明突触囊泡无处不特点突触小泡含有神经递质●生化研究表明。
卷烟纸中钾钠元素的快速测定应用曹婷婷,曹 忠*,梁海琴,苏 威,龙 姝,何婧琳,肖忠良【摘 要】卷烟纸中钾钠元素含量的快速检测是研究关注的重点。将PNa玻璃电极和PK电极分别应用于卷烟纸中钠离子和钾离子的测定,响应时间短,对常规金属离子的选择性好;钠电极在pH=12.03的二异丙胺缓冲溶液中对钠离子的线性响应范围为 2.0×10-6~2.0×10-2mol/L,能斯特响应斜率为 55.6±0.6 mV/-pC(25℃),检测下限为6.31×10-7mol/L;钾电极在pH=8.0的Tris-HCl缓冲溶液中对K+离子的线性响应范围为2.0×10-5~2.0×10-2mol/L,能斯特响应斜率为 53.7±0.5 mV/-pC(25 ℃),检测下限为 7.94×10-6mol/L;且对卷烟纸样品中Na和K含量测定的回收率分别为94.5%~103.3%、92.8%~105.5%,与火焰原子吸收光谱方法比较,结果一致,有应用前景。【期刊名称】化学传感器【年(卷),期】2014(000)002【总页数】8【关键词】离子选择性电极;卷烟纸;钠离子;钾离子;快速测定0 引言卷烟纸由植物纤维和遍布在其结构中的无机填料组成。其中,钾、钠离子作为矿质元素,一方面,在烟草生长过程中,钠起到了保证烟草正常生长、积累和形成不同化学成分的作用;而钾能维持细胞渗透压、调节细胞电中性,参与蛋白质合成、光合作用以及调节酶活性,并且钾的存在能改善烟叶吸湿性。另一方面,有机酸钾盐和钠盐是卷烟纸中的重要助燃剂,能减少卷烟燃烧时产生的焦油,使卷烟纸燃烧时达到低焦油、低一氧化碳的目的,从而能有效减轻吸烟对人和环境的影响[1]。因此,准确测定卷烟纸中的钾钠含量,对于评价卷烟纸性能和卷烟纸质量,进一步研究开发安全型卷烟纸具有重要意义。随着人们对卷烟纸质量的日益关注,测定钾钠元素的方法也越来越多,主要有离子色谱法[2~4]、高效液相色谱法[5~7]、原子发射光谱法[8~9]、电感耦合等离子发射光谱法[10~12]、火焰原子吸收光谱法[13~15]和流动注射分析法[16]等。这些方法都需要昂贵的精密仪器和复杂的样品制备流程而使其应用受到限制。因此,寻求一种简单、快速且方便的方法测定卷烟纸中钾钠离子的含量显得至关重要。
离子选择性电极 (ISE)方法由于具有速度快、制备简易、成本低和灵敏度高等优点,近年来已在环境监测、食品、医疗卫生和生化分析等领域得到广泛应用[17~19]。邱会东等[20]利用pK-1型PVC膜钾离子选择性电极测定含钾离子药物,测得的线性范围为 5.0×10-6~1.0×10-1mol/L,检出限为 2.0×10-6mol/L。 任跃红实验组[21]提出以亚戊基双苯并-15-冠-5为中性载体,以邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,以PVC为支持体的离子选择电极法测定钾肥中的钾离子,其检出限为2.63×10-6 mol/L,验证了离子选择电极法简便、快速、准确的优点,可以作为钾肥中钾含量测定的通用方法。刘建华等[22]用104-2型缬安霉素钾电极和102型PNa电极测定陶瓷原料中的钾、钠,从准确度和精确度以及回收率方面证明了此类离子选择性电极能够满足陶瓷生产原料的分析要求。Gupta等[23]用席夫碱聚合物作为膜电极的离子载体选择性测定镉(Ⅱ),这种方法可以很好地用于各种水和土壤样品中镉的检测。Anastasova等[24]已开发一种一次性固体接触选择性电极用于监测环境中的铅离子,这类传感器可以对水质进行原位监测。Rounaghi等[25]报道了一种基于含羟基和苯氧基的癸烷化合物敏感膜离子选择性电极,在 1.0×10-8~1.0×10-1mol/L 范围内对铈离子有能斯特响应。Ramanjaneyulu等[26]制作了一种灵敏的铯离子选择电极,其敏感膜为杯[4]芳烃-冠6化合物,检测结果显示,其对Cs检测限可达到8.48×10-8mol/L。 Yuan 研究组[27]设计了一种基于席夫碱复合物的铅离子选择性电位传感器,可在pH为4~10的溶液环境中实现对铅离子的检测,且响应速度很快,仅为10 s。基于此,该文研究小组采用PNa玻璃电极与PK-1钾离子电极用于卷烟纸中钠元素与钾元素含量的测定,探讨了两种离子选择电极的电位响应性能,并与火焰原子吸收方法进行比较。实验结果表明,两种电极能满足烟草卷纸中钾钠离子的快速检测,在烟草等行业工业领域具有重要的应用前景。
1 实验部分1.1 主要仪器与试剂PHSJ-3F型PH计(上海雷磁仪器厂),集热式磁力加热搅拌器(DF-Ⅱ型,江苏荣华仪器制造有限公司),AA-6800型火焰原子吸收光谱仪(日本岛津公司)。实验用钠离子工作电极为6801型PNa玻璃电极,参比电极为6802型0.1NKL甘汞电极,钾离子工作电极为PK-1钾离子电极,参比电极为217型双盐桥饱和甘汞电极,均购于上海越磁电子科技有限公司。卷烟纸由湖南中烟工业有限责任公司长沙卷烟厂(长沙)提供,二异丙胺、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、氯化铯(CsCl)购于国药集团化学试剂有限公司(上海),氯化钾、氯化钠、硝酸、高氯酸及其它化学试剂购于湖南化学试剂总厂(长沙),所用试剂均为分析纯,实验用水为超纯水 (电导率≥18.3 MΩ·cm)。1.2 卷烟纸样品预处理称取 0.10~0.12 g 卷烟纸样品,剪成碎片,置于25mL烧杯中,加入2.0mL 65%的硝酸和0.25mL高氯酸,酸化静置两小时以上;然后置于调压控温电炉上消解(温度控制在110℃左右),赶酸至近干。冷却后移至50mL容量瓶中,用5%的硝酸定容至刻度。移取该试样的消化液5.0mL于100mL容量瓶中,加入1.0mL 5 g/L的氯化铯溶液,用5%的硝酸定容至刻度。1.3 电极的测试方法钠离子的测定:以6801型PNa玻璃电极为工作电极,6802型0.1NKL甘汞电极为参比电极,通过测试一系列已知浓度的钠离子标准溶液的电位值,以电位值对浓度值做工作曲线,然后测试未知浓度钠离子样品溶液的电位值,通过工作曲线求出样品溶液中钠离子的浓度值或含量。其中, 所用缓冲溶液为 pH10.05~12.55 的二异丙胺溶液(0.2 mol/L),采用 0.1 mol/L 的 HCl溶液调节被测溶液,用pH玻璃电极校正其pH值。钾离子的测定:以PK-1钾离子电极为工作电极,217型双盐桥饱和甘汞电极为参比电极,所用缓冲溶液为 pH4.0~10.0 的 Tris-HCl溶液(0.1 mol/L),测试和调制方法同上。
2 结果与讨论2.1 最佳pH的选择分别探讨 PNa玻璃电极在 pH为 10.05、10.55、10.99、11.55、12.03、12.55 条件下, 电极电位随钠离子溶液浓度的变化关系,并依此求出能斯特响应斜率,作出斜率与pH的关系图,如图1a所示。从图1a中可以看出,当pH=12.03时PNa玻璃电极的响应斜率最大,其斜率值为55.6±0.6 mV/-pC(25 ℃),且接近能斯特响应斜率的理论值。这说明,当pH=12.03时,PNa玻璃电极响应灵敏度最大,从而得到测钠的最佳pH值为 12.03。同样的,探讨了钾离子电极在pH为4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0 下 的 斜 率 与 pH 的 关系,如图1b所示。由图1b可知,当pH=8.0时PK-1钾离子电极响应斜率最大,其斜率值为53.7±0.5mV/-pC(25 ℃)。这说明, 当 pH=8.0 时PK-1钾离子电极响应最好,从而得到其最佳的pH 值为 8.0。2.2 电极响应范围和检测下限实验分别考查了PNa电极与PK电极对Na+和K+的测试响应性能,图2是PNa玻璃电极在二异丙胺缓冲溶液pH=12.03时,结合不同浓度Na+后得到的电位响应曲线图。由图2可知,随着Na+浓度的增加,电极电位逐渐增大,说明电极玻璃膜结合的 Na+增加,且该电极在pH=12.03的二异丙胺缓冲溶液中对 Na+离子在 2.0×10-6~2.0×10-2mol/L(0.117~1170 mg/L)的浓度范围有良好的线性响应关系(如图2内插图 ),采用最小二乘法拟合得线性方程为 ΔE=15.2+55.6 log10c,根据作图法得到其检测下限为6.3×10-7mol/L。图3是PK钾离子电极在Tris-HCl缓冲溶液pH=8.0时,加入不同浓度K+后得到的电位响应曲线及其线性关系图。由图3知,随着K+浓度的增加,电极电位也逐渐增大,且在pH=8.0的Tris-HCl缓冲溶液中对K+离子的线性响应范围为 2.0×10-5~2.0×10-2mol/L(1.49~1490mg/L),线性方程为 ΔE=279.1+53.7 log10c(见图3 内插图 ),根据作图法得到其检测下限为7.9×10-6mol/L。
2.3 电极的响应时间与重现性实验分别考查了PNa电极与PK电极对Na+和K+的响应时间,如图4所示。图4a是PNa电极在二异丙胺缓冲溶液中加入不同浓度Na+离子后的动态电位变化曲线图,以达到电位响应最大值的 95%来计算。即通过在 2.0×10-7~2.0×10-3mol/L范围内从低浓度到高浓度进行连续测量并记录随时间变化的电位值,可以看出,在整个浓度范围内PNa电极达到平衡的反应时间很短,即≤24s,表明该PNa电极对钠离子有很快的响应速度。同样的,图4b是PK电极在Tris-HCl缓冲溶液中加入不同浓度K+离子后的动态电位变化曲线图,由图4b 可知,在 2.0×10-6~2.0×10-2mol/L 浓度范围内电极达到平衡的反应时间为≤30 s,表明该PK电极对钾离子也有较快的响应速度。实验还分别考查了PNa电极与PK电极对Na+和K+的电位响应重现性,将PNa电极对两种不同浓度样品(2.0×10-5mol/L 和 2.0×10-4mol/L)来回测定电位值10次,其相对标准偏差分别为0.47%和 0.51%; 同样,PK 电极对 2.0×10-4mol/L和2.0×10-3mol/L的 K+样品来回测定 10次,相对标准偏差分别为0.76%和0.54%,说明这两支电极的重现性好。2.4 电极的选择性离子选择性电极的重要特性之一就是它对溶液中某种离子的特定响应,其选择性系数是衡量电极性能的最重要指标。因此该实验采用固定干扰离子浓度法(Fixed interference method,FIM)测定了该电极的离子选择性系数,即以一定活度的干扰离子为底液,来配制一系列主离子活度不同的混合溶液,用选择性电极和参比电极组成的电池来测定它们的电位值,通过Nicolskii-Eisenman公式[28]计算选择性系数:其中,表示主离子选择性系数,aPq+表示主离子活度,aMn+表示干扰离子活度。实际计算时,忽略离子强度系数,用浓度近似代替活度。PNa电极与PK-1钾离子电极对不同金属离子的选择性系数分别列于图5中。由图5可知,这些金属离子的选择性系数都比较小,不干扰电极对钾钠离子的测定,说明PNa电极与PK电极分别对钠离子与钾离子都表现出良好的选择性。
2.5 回收率的测定在优化的实验条件下,分别利用PNa玻璃电极与PK电极对实际卷烟纸中钠钾元素进行检测。测定时,采用标准加入法,在实际样品中加入已知浓度的钠离子和钾离子,测出其电位的变化量,对照工作曲线找出浓度,比较实际加入量和测得量,分别得到钠元素的回收率为94.5%~103.3% (见表1), 钾元素的回收率为 92.8%~105.5%(见表 2)。为了验证该方法的准确性,把这几种不同浓度的样品采用火焰原子吸收光谱法测定,结果见表1与表2。由表1与表2可知,两种离子选择性电极测定的数据与火焰原子吸收法测定的数据无明显差异,说明PNa电极与PK电极可以分别用于卷烟纸中钾钠元素含量的测定。2.6 卷烟纸中钠钾元素含量的测定取卷烟纸样品0.110 6 g,分别用火焰原子吸收光谱和离子选择性电极测定卷烟纸中钾钠元素的含量,根据中华人民共和国烟草行业标准计算方法,钾钠元素的含量χ以质量分数(%)表示,按式(2)进行计算:χ—试样中钾或钠的含量,%;C—测试样中钾或钠的浓度,单位为毫克每升(mg/L);C0—试样空白中钾或钠的浓度,单位为毫克每升(mg/L);V—试样消化液的总体积,单位为毫升(mL);n—试样消化液的稀释倍数;m—试样质量,单位为克(g);ω—试样水分含量,%。采用两种电极测得该卷烟纸样品中钠钾的含量分别为 0.402 5%、0.697 0%(其中 ω为3.002%),如表3所示,与火焰原子吸收光谱方法比较,相对误差分别为-1.9%和-4.2%,说明这两种方法无明显差异。但火焰原子吸收法需要昂贵的精密仪器、复杂的样品制备流程和熟练的操作人员,且不能或不方便在户外使用,从而限制了其在卷烟纸中钾钠元素含量检测的实际应用。而该方法所利用的离子选择性电极方法成本低,操作简单、快速,且所用仪器简单轻巧,有潜力实现微型化,在烟草等行业工业领域具有重要的应用价值。3 结论该工作利用PNa玻璃电极与PK玻璃电极分别测定了卷烟纸中钠钾元素含量,测试实验结果显示,两种电极与火焰原子吸收方法测得的结果一致,且测得卷烟纸样品中钾钠的含量分别为0.402 5%和 0.697 0%。综上所述,该方法设备简单、操作方便、灵敏度高且选择性好,有利于连续和自动分析,可望实现对卷烟纸中钾钠元素含量的超灵敏现场监测和安全评估,为卷烟纸的质量控制提供有效的方法,具有十分重要的现实意义。
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卷烟纸中钾钠元素的快速测定应用。
卷烟纸中钾钠元素的快速测定应用。
曹婷婷,曹 忠*,梁海琴,苏 威,龙 姝,何婧琳,肖忠良。
【摘 要】卷烟纸中钾钠元素含量的快速检测是研究关注的重点。将PNa玻璃电极和PK电极分别应用于卷烟纸中钠离子和钾离子的测定,响应时间短,对常规金属离子的选择性好;钠电极在pH=12.03的二异丙胺缓冲溶液中对钠离子的线性响应范围为 2.0×10-6~2.0×10-2mol/L,能斯特响应斜率为 55.6±0.6 mV/-pC(25℃),检测下限为6.31×10-7mol/L;钾电极在pH=8.0的Tris-HCl缓冲溶液中对K+离子的线性响应范围为2.0×10-5~2.0×10-2mol/L,能斯特响应斜率为 53.7±0.5 mV/-pC(25 ℃),检测下限为 7.94×10-6mol/L;且对卷烟纸样品中Na和K含量测定的回收率分别为94.5%~103.3%、92.8%~105.5%,与火焰原子吸收光谱方法比较,结果一致,有应用前景。
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【期刊名称】化学传感器
【年(卷),期】2014(000)002。
【总页数】8
【关键词】离子选择性电极;卷烟纸;钠离子;钾离子;快速测定。
0 引言
卷烟纸由植物纤维和遍布在其结构中的无机填料组成。其中,钾、钠离子作为矿质元素,一方面,在烟草生长过程中,钠起到了保证烟草正常生长、积累和形成不同化学成分的作用;而钾能维持细胞渗透压、调节细胞电中性,参与蛋白质合成、光合作用以及调节酶活性,并且钾的存在能改善烟叶吸湿性。另一方面,有机酸钾盐和钠盐是卷烟纸中的重要助燃剂,能减少卷烟燃烧时产生的焦油,使卷烟纸燃烧时达到低焦油、低一氧化碳的目的,从而能有效减轻吸烟对人和环境的影响[1]。因此,准确测定卷烟纸中的钾钠含量,对于评价卷烟纸性能和卷烟纸质量,进一步研究开发安全型卷烟纸具有重要意义。
1. 2)含有胺酸胺组组表征但缺少氨基酸组胺、章鱼、胺、 真蛸胺catacholamines重要脊椎动物神经系统含有catacol组(六碳环2哦集团)主要多巴胺, 肾上腺素(肾上腺素),肾上腺素(肾上腺素)胺和多巴胺的行为已经影响了各种心情,从运动 他们普遍采用神经节后交感神经释放去甲肾上腺素生理盐水自主神经, 同样重要的中枢神经递质1. 3)小神经链氨基酸递质作用 最近发现P物质参与传递信息脊椎动物脑内吗啡痛痛最重要amelieorating共同发射机、 随着物质释放另一种递质从突触,随着proctolin发表于脊椎动物神经肌肉接头谷氨酸1. 4)其他-micellany无特殊化学物质乙醯胆碱的关系-神经递质在路口脊椎动物躯体肌肉 副交感神经节后神经、自主神经节前生理盐水,还涉及昆虫神经系统, 也可能在脊椎动物脑presynaptically法磷酸腺苷(ATP)-coreleased与catacholamines,可能单独发射机功能 尤其是在自主纳秒气体一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO), 存放可溶性气体既不释放也不泡,但需要合成、扩散出去,轻易越过细胞膜 生物学效应, 直接与生化机械靶而不是神经受体与特定物质可作为其他许多神经递质, 每年新发现考生神经递质也有相关的化学合成途径合成共同 有的共存于同一神经元,有的互相发报分开泡, 其他氨基酸递质囊泡同一案件所得作为饲料或其它细胞合成谷氨酸和天冬氨酸克雷所得的周期GABA的形成谷氨酸羧谷氨酸脱羧酶(GAD)来自甘氨酸葡萄糖胺经catacholamines含有氨基酸丝氨酸catachol戒指、 三者catacholamine递质、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素合成通路全部来自单亲胺、 胺但不是一个catacholamine来自氨基酸triptophane肽链氨基酸组成, 所以一切可能有化学合成体组装机器,有的直接合成、 从整别人扣球细胞释放长链蛋白质也是分级显示突触来抑制和减少规模效应实验鸭约释放,引起突触传递均发生渐变, 低级趣味的刺激诱导细胞分级发放 美联社化学刺激引发高层难以确定特定化学递质作为神经递质在突触给予突触并不容易,因为实验鉴定内容为四化递质: 1. 1)必须由神经释放生化合成技术展示酶法合成所需疑似神经通路1. 2)必须从它储存在神经解剖学释放免疫标记技术,如可用于确定分配一个疑似发射机 当前,尤其是否在突触终端1. 3)必须脱离这些神经终端可以搜集和确定,由怀疑神经突触附近活跃1. 4)当外部应用、 行动必须模仿自然神经递质ionophoresis可推定适用于突触后细胞已知药物阻断神经递质结合自然、 还应蟹块效应充分运用化学电池的应用测试很少播出特别突触, 但对许多不同的应用技术允许多突触物质被确认为神经递质化学基于好的证据大部分已知或怀疑递质分为三类1. 1)蛋白质的氨基酸积木, 具备了酸胺(含尿素)化工集团是许多神经递质谷氨酸的兴奋性氨基酸神经递质大多数脊椎动物大脑和神经肌肉接头兴奋也兴奋递质天冬氨酸昆虫γ-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸抑制。