運(yùn)用分光光度法測(cè)定谷物中的鐵含量

摘 要: 本文作者采用分光光度法測(cè)定了谷類(lèi)中的鐵含量，采用干灰化法處理樣品，用鹽酸羥胺把Fe3+還原為Fe2+。在pH=4—6的范圍內(nèi)，鄰二氮菲能與Fe2+生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)和物Fe(phen)32+，根據(jù)絡(luò)合物的吸光度及標(biāo)準(zhǔn)曲線可求得鐵含量。

關(guān)鍵詞: 谷類(lèi) 鐵含量 分光光度法 測(cè)定

谷類(lèi)作為中國(guó)人的傳統(tǒng)飲食，在我國(guó)的膳食中占有重要的地位。谷類(lèi)主要是指禾本科植物的種子，包括稻米、小麥、玉米、小米、黑米等。它提供給人類(lèi)50%—80%的熱能、40%—70%的蛋白質(zhì)、60%以上的維生素B1。其中微量元素含量也很豐富。鐵是人體必需的微量元素之一，可作為氧化酶的輔助因子，還是細(xì)胞色素酶和其它幾種輔酶的主要成分，血紅蛋白中的鐵是體內(nèi)氧的輸送者，如果人體內(nèi)缺乏鐵就會(huì)引發(fā)貧血癥[1]。由于谷類(lèi)的攝入量大，因此谷類(lèi)仍是膳食中鐵的重要來(lái)源[2]。因此，測(cè)定谷類(lèi)中鐵的含量具有很大的營(yíng)養(yǎng)學(xué)意義。我們采用分光光度法對(duì)東北大米、小米、黑米、糯米、玉米、原陽(yáng)大米中的鐵含量進(jìn)行了測(cè)定。此法所需儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、方便快速、準(zhǔn)確度高，可用于糧食、果蔬類(lèi)食品中微量元素鐵含量的測(cè)定。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)原理。

谷類(lèi)樣品經(jīng)加熱炭化和灼燒后，除盡有機(jī)成分，剩余的鐵、鈣等無(wú)機(jī)物用鹽酸溶解，配制成一定量的溶液。用鹽酸羥胺將溶液中的三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵離子，在pH=4—6的范圍內(nèi)，鄰二氮菲可以與二價(jià)鐵生成穩(wěn)定的橙紅色配合物(Fe(phen)3)2+。此絡(luò)合物在最大吸收波長(zhǎng)510nm處的吸光度A與鐵含量成正比。(用分光光度法測(cè)定[3])

1.2儀器、試劑與樣品。

1.2.1儀器

JY型電子分析天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司;S22型分光光度計(jì)，上海棱光有限公司;SX—5—12型馬弗爐，天津中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐廠。

1.2.2試劑

鹽酸、鄰二氮菲、鹽酸羥胺、無(wú)水乙酸鈉、硫酸亞鐵銨

鐵標(biāo)準(zhǔn)貯備液:準(zhǔn)備稱(chēng)取0.3511g硫酸亞鐵銨，用15mL 2mol·L-1HCl溶解，轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液:將標(biāo)準(zhǔn)貯備液準(zhǔn)確移取50mL于500mL的容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，濃度為10μg·mL-1，備用。

1.2.3樣品

東北大米、小米、黑米、糯米、玉米、原陽(yáng)大米(購(gòu)買(mǎi)于周口萬(wàn)果園，不考慮新鮮程度與產(chǎn)地)。

1.3樣品的預(yù)處理。

選取新鮮干燥的東北大米、小米、黑米、糯米、玉米、原陽(yáng)大米在粉碎機(jī)中粉碎至粉末狀，準(zhǔn)確稱(chēng)取各樣品3.0000克移入坩堝中。先將坩堝置于120℃恒溫干燥箱中烘干，除去其中的水分和易揮發(fā)性組分，放在電爐上燒至無(wú)黑色濃煙冒出，再置于600℃馬弗爐中灰化12h，使其中的灰分呈灰白色殘?jiān)〕觥＠鋮s后加1∶1HCl 5mL，置水浴上蒸干，再加入2mL 2mol/L HCl和8mL去離子水，加熱煮沸，冷卻后移入100mL容量瓶中。用去離子水少量多次洗滌瓷坩堝，洗液合并于容量瓶中，定容至刻度，混勻后備用。

1.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

準(zhǔn)確移取10μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，分別置于6個(gè)50mL容量瓶中，分別依次加入1mL鹽酸羥胺、5mL鄰二氮菲、5mL乙酸鈉溶液，每加入一種試劑都要搖勻，然后用水稀釋至刻度。放置12min，然后使用1cm比色皿，以不加鐵標(biāo)的空白試劑作參比，在510nm波長(zhǎng)處測(cè)定各溶液的吸光度。

1.5樣品的測(cè)定。

準(zhǔn)確移取適量樣品液于50mL容量瓶中，按標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作步驟，依次加入各種試劑。12min后，用1cm比色皿，以不加鐵標(biāo)的空白試劑作為參比，在510nm波長(zhǎng)處測(cè)定各溶液的吸光度，再由回歸方程計(jì)算出相應(yīng)的鐵含量。

2.結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定。

在480—530nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，測(cè)定鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度A，尋找合適的波長(zhǎng)。結(jié)果表明，鐵標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度在510nm處有最大值，所以選擇測(cè)定波長(zhǎng)為510nm。在此波長(zhǎng)下以空白溶液做參比，測(cè)得鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度A，結(jié)果如表1和圖1所示。

根據(jù)圖，可知線性回歸方程為A=0.0311+0.2035C，相關(guān)系數(shù)為0.9998，說(shuō)明鐵含量在0.2—1.0μg/mL濃度范圍內(nèi)，吸光度A與其濃度呈較好的線性關(guān)系。

2.2樣品鐵含量的測(cè)定結(jié)果。

測(cè)定樣品溶液的吸光度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出各樣品中的鐵含量。結(jié)果如表2所示:

由表2可知，所測(cè)幾種谷類(lèi)作物中鐵含量由高到低順序?yàn)楹诿住⑴疵住⑿∶住⒃?yáng)大米、東北大米、玉米。

2.3精密度實(shí)驗(yàn)。[4]

分別對(duì)各個(gè)樣品溶液再次進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)樣品平行測(cè)7次，標(biāo)準(zhǔn)偏差介于0.015%—0.046%之間，說(shuō)明此方法的重復(fù)性能比較好。

2.4回收率實(shí)驗(yàn)。

在一定量的樣品溶液中，分別加入一定量的Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照測(cè)定樣品中鐵含量的方法重新測(cè)定，每個(gè)樣品平行測(cè)7次，計(jì)算加標(biāo)回收率，回收率為97.2%—102.5%之間。說(shuō)明此方法的準(zhǔn)確性較高。

3.結(jié)語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)采用分光光度法測(cè)定了谷類(lèi)中的鐵含量。實(shí)驗(yàn)測(cè)出谷物中黑米的鐵含量最高，其次為糯米、小米、原陽(yáng)大米、東北大米、玉米，可為指導(dǎo)人們通過(guò)食用谷物來(lái)補(bǔ)鐵與開(kāi)發(fā)此類(lèi)產(chǎn)品提供一個(gè)理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn):

[1]程輝陸，木麗，蒙一彬，黃鎖義.分光光度法測(cè)定豆類(lèi)中鐵的含量(Ⅱ)[J].廣東微量元素科學(xué)，2005，12，(7):93-96.

[2]李欣.飲食與健康指南及華南食物成分[J].中文大學(xué)出版社，1991:144.

[3]練夢(mèng)南，王功平，黃鎖義.分光光度法測(cè)定桂西大米中鐵的含量[J].廣東微量元素科學(xué)，2005，12，(5):61-64.

[4]韓云海，唐政等.薯類(lèi)作物中鐵含量的測(cè)定[J].分析與檢測(cè)，2008，34，(9):153-155.