[發明專利]一種在液體培養基中測定鋅離子濃度的方法

在審

• 申請號: 202011459913.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112683819A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 曹雁麟;李君劍;張紅;陳建文
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/78
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

本發明屬于鋅離子濃度測量領域，具體為一種在液體培養基中測定鋅離子濃度的方法。本方法實現了鋅離子與鋅試劑絡合物持久的穩定性，在弱堿性條件和表面活性劑聚乙烯醇的作用下，得到絡合物，在液體培養基中靜置后得到穩定的藍紫色絡合物。該方法利用表面活性劑來保持反應產物的穩定性，克服了以往形成絡合物條件苛刻、反應過程復雜、不環保等缺點，具有操作簡單、節省時間、反應條件溫和、準確性高的優點。

技術領域

本發明屬于鋅離子濃度測量領域，具體為一種在液體培養基中測定鋅離子濃度的方法。

背景技術

隨著科技不斷進步，人類對重金屬的需求日益增加。重金屬污染問題嚴重影響到了人類的健康，成為目前最主要的環境問題之一，重金屬污染主要源于采礦、冶煉、電鍍等相關行業的工業廢水及生化污水的隨意排放。目前，由于礦產開采、污水排放等導致中國受Zn、Cu、Cd等重金屬污染的耕地近1600萬公頃。鋅離子作為傳統的重金屬之一，還是動植物的一種必要微量元素，鋅不能被生物降解，只能發生各種形態之間的相互轉化，且通過食物鏈富集，可引發人類健康危害，因此，對于鋅元素各類形態的提取及研究具有重要意義。為了研究微生物對重金屬的成礦能力，需要測定重金屬離子的濃度變化，目前常用的方法有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法、X射線熒光光譜法、原子熒光光譜法等，這些傳統方法設備成本高、局限性大。鋅離子濃度測定的一般化學方法有鋅試劑分光光度法和EDTA滴定法，現有的化學方法對于LB培養基鋅離子濃度的測定不夠精確，實驗誤差比較高，因此，提供一種操作方法簡單、試驗數據精確、參考對比度高、試驗方法高效快捷的在液體培養基中測定鋅離子濃度的方法，此方法具有廣泛的市場前景。

發明內容

針對現有技術的缺點和不足，本發明提供了一種在液體培養基中測定鋅離子濃度的方法。本方法操作簡單、反應溫和、準確性高，克服了現有技術中過程復雜、局限性大、測定不夠精確等缺點。

為了達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：

一種在液體培養基中測定鋅離子濃度的方法，包括以下步驟：

(1)將含有重金屬鋅離子和菌株的LB液體培養基進行離心，靜置后吸取上清液備用，作為試樣；

(2)配置多種濃度梯度的試樣，向各濃度梯度的試樣中加入鹽酸溶液，水浴加熱后，取出冷卻；

(3)在所述各濃度梯度的試樣中加入酚酞指示液，用氫氧化鈉溶液調節至溶液呈粉色；

(4)配置鋅試劑溶液：稱取鋅試劑溶于無水乙醇中放置過夜，使其全部溶解，并貯于棕色瓶中；

(5)向步驟(3)所述各濃度梯度的試樣中加入緩沖溶劑和鋅試劑溶液，靜置后，再加入明膠和聚乙烯醇，用水稀釋至鋅試劑顏色無法遮蔽絡合物顏色為止；

(6)放置后，在620nm處測定所述各濃度梯度的試樣稀釋后的吸光度，并繪制濃度曲線圖；

(7)根據吸光度來計算鋅離子濃度，其公式如下：

鋅離子濃度＝(吸光度-0.0045)/0.0028。

進一步，所述步驟(1)中離心的轉速為8000r/min，離心的時間為5～10min。不同濃度梯度的試樣的離心最佳時間不同，離心可以去除吸附有重金屬鋅離子的菌株，因此，吸附效果好的試樣離心時間長。

進一步，所述步驟(2)中各濃度梯度的試樣濃度分別為300、500、700、1000、2000mg/Kg，鹽酸溶液的濃度為0.05mol/L，水浴加熱的溫度為50℃，水浴加熱的時間為3～5min。設定不同濃度梯度的試樣是為了更好地觀察此方法對不同鋅離子濃度的測定效果。鹽酸可以保持鋅離子呈離子狀態，實驗發現濃度為0.05mol/L的鹽酸溶液保持鋅離子狀態的效果最好，水浴可以揮發沒有被消耗完的鹽酸。對于低濃度的試樣，鹽酸剩余量多，所以水浴時間久一點。