近期，蜀星企业成都公司在《饲料研究》期刊发表“干货”一篇，趁热分享，以期交流。
文章正文
饲料添加剂亚硒酸钠含量测定方法探究
1.成都蜀星饲料有限公司,成都蒲江 611633
2.郭永欣天津化工研究设计院，天津 300131
硒是人及动植物所必须的微量元素之一，最早亚硒酸钠被研究应用于预防和治疗克山病[1]。20世纪末随着对硒的研究深入，证明硒可以清除自由基、保护细胞膜结构、修复损伤部位、刺激免疫球蛋白合成以及促进淋巴细胞产生抗体等[2-7]。现已证实硒是大脑重要的微量元素，硒在神经系统中保证大脑的最佳发育和功能。近年来大量研究证实,硒可以抑制肿瘤、治疗某些心血管疾病、糖尿病等[8-22]。硒对动物生殖系统的生长发育有重大作用[23-27]，硒的缺乏会导致和维生素E缺乏相似的症状，此外硒对一些植物生长、抗热性及果实种子品质都有提高[28-32]。缺硒会导致畜禽生长缓慢、禽类出现白肌病、家畜下痢无药可治、久治不愈，公畜性欲差、母畜发情不明显或产后胎衣不下等[33-40]。
亚硒酸钠本身的毒性非常大[41-46]，但作为常见的补硒剂必须精确检测其含量，才能确保产品安全。关于亚硒酸钠含量检测方法较多[47-52]，目前主要有原美国药典USPⅩⅫ中规定的直接碘量法,化工行业标准HG2937-1999中规定的间接碘量法、硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法（新方法）及重量法。研究分析总结各方法差异性，探讨改进亚硒酸钠含量的检测方法，为饲料添加亚硒酸钠的安全使用提供技术保障。
1材料与方法
1.1 试验材料
亚硒酸钠样品由成都蜀星饲料有限公司采购部从市场取样和研发中心市场取样等。
1.2 试验试剂
在没有注明其他要求的条件下，实验所用水和试剂分别为GB/T 6682-2008中规定的三级水和分析纯，实验中所用标准滴定液溶液、制剂及制品均按照GB/T 601和 GB/T 603的规定制备；盐酸溶液：50%盐酸溶液，碘化钾溶液：100g/L（现配现用），硫代硫酸钠标准滴定溶液：c（Na2S2O3）≈0.1mol/L，碘标准滴定溶液：c≈0.05mol/L，淀粉指示液：10g/L。
1.3 试验方法
1.3.1原美国药典USPⅩⅫ直接碘量法
直接碘量方法的原理是在酸性环境中，亚硒酸钠与碘化钾反应生成单质碘，加入过量的硫代硫酸钠与单质碘反应，后用碘标准滴定溶液滴定剩余的硫代硫酸钠，以淀粉为指示剂，根据颜色判定终点。
1.3.2化工行业标准HG2937-1999中直接碘量法
在强酸性介质中，亚硒酸钠与碘化钾发生氧化-还原反应产生游离碘，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定产生的游离碘，以淀粉为指示剂，根据颜色变化判断反应终点。改进化工行业标准HG2937-1999中规定的直接碘量法是依据原美国药典USPⅩⅫ直接碘量法将碘化钾的添加量增加到3.0ｇ，其他步骤不变。
1.3.3硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法
硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法的原理：在盐酸介质中，亚硒酸钠被硫代硫酸钠还原，近终点时，加入碘化钾与未还原完全的亚硒酸钠反应产生游离碘，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定产生的游离碘，以淀粉为指示剂，根据颜色变化判断反应终点，根据消耗的标准滴定溶液体积计算亚硒酸钠含量。其中硫代硫酸钠标准液的标定方法有2种：重铬酸钾法和高纯硒法。
样品检测的具体步骤：称取约1.0g 预先在(105±2)℃下烘干至质量恒定的试样，精确至0.000 2 g，置于100.00 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。移取10.00 mL此试验溶液置于250.00 mL锥形瓶中，加40.00 mL水和10.00 mL盐酸溶液，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定。近终点时（终点前约0.5 mL）加入2.00 mL碘化钾溶液和2.00 mL淀粉指示液，继续滴定至溶液蓝色消失为终点。同时进行空白试验。空白试验溶液除不加试样外，其他加入试剂的种类和量与试验溶液相同。亚硒酸钠含量以亚硒酸钠的质量分数w1计算：
亚硒酸钠含量以硒的质量分数w2计算：
式中：C表示硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度的准确数值（moL/L）；V1表示滴定试验溶液消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积的数值（mL）；V0表示滴定空白试验溶液消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积的数值（mL）；m表示试料质量的数值（g）；M1表示亚硒酸钠（1/4 亚硒酸钠）的摩尔质量的数值（g/mol）（M1=43.24）；M2 表示硒（1/4硒）的摩尔质量数值（g/mol）（M2=19.74）。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果；2次平行测定结果的绝对差值不大于这2个测定值的算术平均值的0.30%。
1.3.4 重量法
重量法，用盐酸羟胺为还原剂将亚硒酸钠还原为单质硒，过滤烘干得到硒单质的质量，通过计算得到硒的含量，再通过分子量计算亚硒酸钠含量。
称取4g（精确到0.0002g）试样置于250.00mL的烧杯中，加入40.00mL水和10.00mL盐酸溶解样品，转移定容100.00mL容量瓶中，称质量,摇匀过滤，取50.00mL溶液到500.00mL锥形瓶中，称量转移液体质量，加入50.00mL水和40.00mL盐酸，然后加入10.00g盐酸羟胺（边加边摇），低温加热，反应至溶液澄清，保持微沸30min，冷却抽滤，，完全转移沉淀物，用无水乙醇洗涤至无氯离子，然后烘干称重（W2），用原子吸收检查滤液中硒的含量：
硒/（%）=（W2-W1+W3）xGx100/(G1W)
式中：W表示称样量（g）； W1表示G4坩埚的质量（g）；W2表示恒质量后G4坩埚加沉淀物的质量（g）；W3表示滤液中硒的质量（g）； G表示样品定容到100.00mL质量； G1表示转移液体质量。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果；2次平行测定结果的绝对差值不大于这2个测定值的算术平均值的0.3%。
2 实验结果与分析
2.1 原美国药典USPⅩⅫ中规定的直接碘量法和化工行业标准HG2937-1999中规定的间接碘量法检测结果比较
4个样品分别按照原美国药典USPⅩⅫ的直接碘量法和化工行业标准HG2937-1999的间接碘量法以及改进化工行业标准HG2937-1999规定方法检测亚硒酸钠的含量。
由表1可见，原美国药典USPⅩⅫ中规定方法检测结果比化工行业标准HG2937-1999规定方法的检测结果高0.78%，改进化工行业标准HG2937-1999方法的检测平均结果比原方法提高0.16%。
注:A表示原美国药典USPⅩⅫ中规定方法的检测结果，B表示HG2937-1999中规定的间接碘量法检测的结果，C表示改进HG2937-1999中规定的间接碘量法的检测结果。
2.2硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法与化工行业标准HG2937-1999中间接碘量法比较
14个样品分别按照硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法和化工行业标准HG 2937-1999中规定的间接碘量法检测亚硒酸钠的含量，同时将硫代硫酸钠标准滴定液分别用重铬酸钾和高纯单质硒（含量99.90%）标定。
由表2可见，采用重铬酸钾标定－硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法与采用高纯硒标定－硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法的检测结果比按照HG2937-1999中规定的方法检测的结果分别高0.98%和1.79%。
注：a表示重铬酸钾标定－硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法检测结果，b表示按照HG2937-1999中规定的间接碘量法检测的结果，c表示高纯硒标定硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法检测结果。
2.3硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法与重量法比较
3个样品中每样品9份，每份2重复（重量法每份样品1个重复），9份样品由不同的人同时采用3种方法检测其亚硒酸钠含量，计算平行样检测结果的绝对差值、标准差和变异系数。
由表3可见，高纯硒标定-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法和重量法检测结果均高于重铬酸钾标定-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法，重量法检测结果显示3个样品平行样的组内组标准差变异系数均最小。
注：I表示高纯硒标定法-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法；II表示重铬酸钾标定-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法；III表示重量法的测定结果。
2.4重铬酸钾标定-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法的精密度验证结果
采用重铬酸钾标定-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法对同一样品进行8次平行分析。
从表4可见，采用重铬酸钾标定-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法8个平行样的极差为0.26%，低于现行化工行业标准HG2937-1999规定的0.30%；相对标准差（RSD）为0.0929%。
采用重铬酸钾标定-硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法检测五个样品每个样品进行两个平行分析。
从表5可见，5个样品平行样间绝对差小，平均为0.13%，符合现有标准规定。
3 结论
3.1 化工行业标准HG2937-1999中规定的间接碘量法和原美国药典USPⅩⅫ直接碘量法比较
原美国药典USPⅩⅫ中规定的直接碘量法操作步骤较简单，但检测过程中反应生成单质硒（红硒和灰硒）使得溶液变浑浊且带有颜色，从而导致终点颜色不容易判定。我国现行化工行业标准HG2937-1999中规定的间接碘量法通过加入大量三氯甲烷将反应中生成的硒单质吸附，以确保了终点颜色易判定，但由于加入三氯甲烷不仅吸附硒单质还吸附碘单质，因而滴定过程中如振摇不充分常有突变点不明显或滴不到终点的问题。另外，生产实践证明化工行业标准HG2937-1999中规定的间接碘量法中加入碘化钾2.0g不足以将0.1g亚硒酸钠完全还原，将碘化钾增加到3.0g可使检测结果提高0.16%。原美国药典USPⅩⅫ中规定的直接碘量法的原理是加入碘化钾与亚硒酸钠反应生成单质碘，然后加入过量的硫代硫酸钠溶液与碘单质反应，最后用碘标液滴定过量部分的硫代硫酸钠，该方法缺陷是过量的硫代硫酸钠一部分会与盐酸反应，导致测定结果偏高。BP2013和EP7.0中将盐酸改为冰乙酸以降低与硫代硫酸钠与酸的反应，但是冰乙酸味道刺鼻，须在通风橱中进行操作，极为不便。
3.2硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法与化工行业标准HG2937-1999中规定的间接碘量法比较
硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法是用硫代硫酸钠直接滴定亚硒酸钠近终点时辅以碘量法指示终点，加入碘化钾的量极少，可最大限度降低了碘单质挥发造成方法误差，从而提高方法的准确度。此外，硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法滴定过程不需要加入三氯甲烷等有毒有害物质，终点突变明显，溶液呈现透明无色无干扰颜色。实验结果证实，硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法检测结果高于化工行业标准HG2937-1999中规定的间接碘量法，但是高纯硒标定硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法检测结果出现超过100.30%，其原因可能是单质硒的纯度不够导致硫代硫酸钠滴定度增加，从而导致检测结果偏高。原硒含量检测方法（YS/T 226-1994）中采用硒标定硫代硫酸钠标准滴定液，但2007年新修订标准中已改为重铬酸钾标定硫代硫酸钠标准滴定液，其理由是高纯硒本身纯度不确定。
3.3硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法与重量法比较
重量法减少化学滴定方法的标定与滴定误差，但操作步骤非常繁复，耗时耗力，尽管实验发现该方法的检测结果的精密度最优，却无法在生产实际中推广。通过反复实验验证最终证实硫代硫酸钠氧化还原结合碘量法是检测亚硒酸钠含量的最佳方法。该方法操作简单，快捷和准确，且减少了三氯甲烷和碘化钾的用量，节约检测成本，绿色环保。
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