酸性紅褪色分光光度法測定食鹽中碘的含量

孫 洋 李占清 魏海英

(河北大學 化學與環境科學學院，河北 保定 071002)

酸性紅褪色分光光度法測定食鹽中碘的含量

孫 洋 李占清 魏海英*

(河北大學 化學與環境科學學院，河北 保定 071002)

研究了在H2SO4-KBr的介質中，碘酸鉀能夠氧化酸性紅并使之褪色，且褪色的程度與碘酸根的含量在一定范圍內有很好的線性關系，從而建立了一種新的測定碘的方法。實驗結果表明，酸性紅的最大吸收波長為510 nm，碘的含量在0～50 μg/50mL范圍內，符合比耳定律，其回歸方程為A=0.004 13C+0.032 14，相關系數R2=0.998 3，檢出限為0.78 μg/50mL。方法操作簡單，快速準確，用于食鹽中碘含量的測定，結果令人滿意。

酸性紅；褪色分光光度法；碘

0 前言

有“智力元素”之稱的碘是人體的必需微量元素之一。健康成人體內碘的總量為30 mg，其中70%～80%存在于甲狀腺。甲狀腺分泌的甲狀腺素對人體的生長發育和新陳代謝有著至關重要的作用，是腦組織正常發育必不可少的營養物質。缺碘易患大脖子病，即地方性甲狀腺腫，同時會影響大腦的發育，導致智力低下。但如果長期攝入過量的碘或一次性攝入大劑量的碘，也會對人體健康造成危害，比如碘致甲狀腺亢進、甲狀腺癌，碘過敏或碘中毒[1]。

對于碘的分析測定，現在已有很多測定方法，有滴定分析法[2]、離子選擇電極法[3]、氣相色譜法[4]、聯用技術[5]、分光光度法[6-9]等。分光光度法儀器設備簡單，操作方便、快速，靈敏度高，應用廣泛[10]。在硫酸介質中碘酸根能定量氧化酸性紅褪色，且褪色前后的吸光度差與碘的濃度成正比。由此建立了測定碘的新方法，用于測定食鹽中的碘含量，結果滿意。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

分析天平(奧豪斯儀器有限公司)；TU-1810紫外可見分光光度計(北京普析通用有限公司)；恒溫器；容量瓶；吸量管；移液管。

碘標準儲備溶液(1.0 mg/mL)：稱取優級純碘酸鉀0.168 6 g，用少量水溶解并轉移至100 mL容量瓶中定容，每次用時稀釋為10 μg/mL的碘標準溶液。

KBr溶液(0.4 mol/L)；H2SO4溶液(9.0 mol/L)；酸性紅溶液(1.5 g/L)。

實驗用水為二次去離子水。

1.2 實驗方法

取兩支50 mL的比色管，再分別依次加入1.0 mL H2SO4溶液、2.0 mL酸性紅溶液、1.0 mL KBr溶液，再向其中的一支比色管中加入5 mL碘標準溶液(10 μg/mL)，然后加蒸餾水至刻度搖勻，置于恒溫器中，70 ℃水浴加熱20 min，取出并用流水冷卻至室溫，在波長510 nm處測定試劑空白吸光度A0及樣品吸光度A，最后計算吸光度差值A=A-A0。

2 結果與討論

2.1 波長選擇

按照實驗方法制取溶液，在400～600 nm范圍內分別測定不含及含碘的酸性紅溶液的吸光度值，結果如圖1所示。由圖1可知，兩條曲線的形狀相似，說明發生褪色反應后，沒有新的吸收峰干擾，且在510 nm處有最大吸收波，所以選擇510 nm為測量波長。

圖1 吸收光譜譜圖Figure 1 Absorption spectra.

2.2 硫酸用量

碘酸根的氧化性一定酸度下才能更好地發揮，所以考察了硫酸的用量。分別準確移取0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL硫酸(9.0 mol/L)于10 mL比色管中，再按實驗方法測定它們的吸光度A，結果如圖2所示，硫酸(9.0 mol/L)的用量在0.50～2.00 mL時，吸光度比較穩定，故實驗選用硫酸(9.0 mol/L)的用量為1.00 mL。

圖2 硫酸(9.0 mol/L)體積對吸光度的影響Figure 2 Effect of the volume of H2SO4on the absorption.

2.3 溴化鉀的用量

溴化鉀在反應中有一定的催化作用，加入適量溴化鉀能加快褪色反應的速度。依次準確移取0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL溴化鉀溶液(0.4 mol/L)于10 mL比色管中，按實驗方法測定溶液的吸光度A，結果如圖3所示，溴化鉀用量在0.50～2.00 mL范圍內吸光度較穩定，故實驗選用溴化鉀用量為1.00 mL。

圖3 溴化鉀體積對吸光度的影響Figure 3 Effect of the volume of KBr on the absorption.

2.4 反應溫度及反應時間的影響

按照實驗方法，分別間隔10 ℃測定30～100℃下含碘(50 μg/50mL)的酸性紅溶液與不加碘的酸性紅溶液的吸光度之差A，結果表明，反應溫度在70 ℃時，A最大，故選擇70 ℃作為反應溫度。

分別測定反應時間為5、10、15、20、25、30、35 min時的吸光度之差，結果表明反應20 min時A達到最大值，且A趨于穩定，說明反應已經完全，故選擇反應時間為20 min。

2.5 共存離子的影響

取5.00 mL碘標準溶液若干份，一份直接按實驗方法進行測定(不加干擾離子測得的碘為49.8 μg)，其余的分別加入各種常見離子進行干擾實驗。結果發現某些強氧化性物質如MnO4-、Cr2O72-、CrO4-等干擾測定特別嚴重，但一般樣品中不存在這些物質。其它離子結果如表1所示，當相對誤差不大于±5%時，基本不干擾測定。

表1 共存離子的影響

2.6 工作曲線的繪制及檢出限的測定

向7支50 mL比色管中均加入1.0 mL H2SO4溶液(9.0 mol/L)，2.0 mL酸性紅溶液(1.5 g/L)，1.0 mL KBr溶液(0.4 mol/L)，再分別加入0.00、0.05、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL碘標準溶液(10 μg/mL)，蒸餾水稀釋定容。70 ℃水浴加熱20 min，用流水冷卻至室溫，分別測吸光度A，再分別求出后6支與第1支不加碘標準溶液的吸光度之差A，作工作曲線，如圖4所示，當濃度在0～50 μg/50mL范圍內與A呈良好的線性關系。線性方程為A=0.004 13C+0.032 14，相關系數R2=0.998 3，以不加碘的酸性紅溶液作試劑空白測定，計算其標準偏差為0.001 1，得到檢出限為0.78 μg/50mL。

圖4 工作曲線Figue 4 Working curves.

2.7 樣品的測定

選用市售的食鹽和經實驗室提純的粗鹽，其中樣品1為河北產加碘低鈉鹽，樣品2為河北產多元素強化營養鹽，樣品3為粗鹽經實驗室提純后的鹽。由文獻可知[11]，日常食用鹽所加的碘都是以碘酸根的形式存在，可以直接用本實驗方法測定。對于實驗室粗鹽提純后的鹽，碘以碘離子形式存在，利用KMnO4溶液氧化為碘酸根，再經雙氧水處理干擾測定的過量KMnO4后也可用本方法測定。準確稱取樣品1、2和3各10.0 g，適量蒸餾水溶解后定容至100 mL的容量瓶中，吸取10.00 mL樣品溶液于50 mL的比色管中，再按照實驗方法進行測定，結果見表2，結果顯示市售碘鹽的測定結果與標準值比較一致，但粗鹽中的碘含量低于實驗檢出限。

2.8 加標回收實驗

向每份樣品中加入3.00 mL碘標準溶液(10 μg/mL)進行加標回收實驗，加標回收率在99.0%～99.7%，結果如表3所示。

表2 食鹽中的碘含量

表3 加標回收實驗

Table 3 Recovery tests of the method (n=5) /g

表3 加標回收實驗

樣品Sample本底值Originalvalue加入量Addition測定值Determinedvalue12345平均值Averagevalue回收率/%Recoverypercent121 83051 651 851 051 651 751 599 0229 73060 159 759 958 461 259 599 3303029 830 230 030 129 629 999 7

2.9 穩定性實驗

將測定樣品的溶液，在不同的間隔時間進行吸光度測定。結果發現在24 h內，溶液的吸光度基本上不變，說明反應后的體系穩定性良好。

3 結語

H2SO4介質中，用KBr催化碘酸鉀氧化酸性紅溶液并使之褪色，且其褪色程度在一定濃度范圍內與碘酸鉀濃度有良好的線性關系，線性方程為：A=0.004 13C+0.032 14，相關系數R2=0.998 3。并對三種食鹽進行了碘含量的測定，結果令人滿意，該法簡便易行，穩定性好，易于推廣。

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[3] 胡錫珉,關玉群,王充,等.多次標準加入法-離子選擇電極法測定海產品中的碘含量[J].食品科學 (FoodScience),2003,24(9):114-116.

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Determination of Iodine in Salts by Fading Spectrophotometic Method with Acid Red 97

SUN Yang，LI Zhanqing, WEI Haiying*

(CollegeofChemistryandEnvironmentalScience,HebeiUniversity,Baoding,Hebei071002,China)

Based on the oxidation color reaction of potassium iodate with acid red 97 in H2SO4and KBr medium, and the chromomeric extent was linear with the content of iodate, a new spectrophotometric method for the determination of iodine in salts was established. Under the optimized analytical conditions, the maximum absorption wavelength was at 510 nm. Beer’s law holds in the range of 0～50 μg/50mL, and the linear regression equation wasA=0.004 13C+0.032 14 with correlation coefficient ofR2=0.998 3. The detection limit was 0.78 μg/50mL. The method is simple quick and accurate for the determination of iodine in salts with satisfactory results.

acid red 97; fading spectrometry; iodine

10.3969/j.issn.2095-1035.2016.01.017

2015-08-31

2015-12-02

河北省科技廳科技支撐項目(112764351)資助

孫洋，男，碩士研究生。

*通信作者：魏海英，女，副教授，主要從事無機分析與配位化學研究。E-mail：weihy@hbu.edu.cn

O657.32；TH744.12

A

2095-1035(2016)01-0065-04