分光光度法測(cè)定蔬菜中鐵的含量(精)

1、廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)2011年第2期169分光光度法測(cè)定蔬菜中鐵的含量 武文，宣亞文(周口師范學(xué)院化學(xué)系，河南周口466001)摘要：用鄰菲羅啉分光光度法測(cè)定蔬菜樣品中鐵的含量，考察了pH值、測(cè)定波長(zhǎng)、顯色劑用量、顯色時(shí)間等對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果表明，pH值在4-6范圍內(nèi)，顯色15min，能夠得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。通過(guò)蔬菜精密度試驗(yàn)和回收率試驗(yàn)可 知，用鄰菲羅啉分光光度法直接測(cè)定鐵的含量，簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確且重復(fù)性好， 為指導(dǎo)人們合理食用蔬菜進(jìn)行補(bǔ)鐵和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)蔬菜產(chǎn)品提供了可靠的理論參 考。關(guān)鍵詞：鄰菲羅啉；分光光度法；鐵；蔬菜中圖分類(lèi)號(hào)：0629.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-874X( 2011

2、)02-0169-02Sp ectr op hotometermethodtodeterm in etheir onconten ti nv egetablesWUWen， XUANYa-wen(DepartmentofChemistryZhoukouNormalUniversity，Zhoukou466001China) Abstract：Their onconten tsofseveralk in dsofvegetableshadbee ndeterm in edb yphenan throli nesp ectro photometry. Weexploreedtheeffecttot

3、heresultofthepHvalue,thewavelength,thequantity ofthefixativeandthetime. TheresultsshowdthatwecangetagoodresultontheconditionofpH 46for15mi n.Themethodwassim pl e,ra pida ndaccuratewiththeex perime ntofprecise ness.T heresult providedthetheoreticalbasisforguidi ngpeop lereas on ablytoeatvegetablestor

4、e pleni shiro nan dthe productofvegetables.Keywords:phenan throli ne;s pectro photometry;iro n;vegetableFe2+是血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素及其他酶系統(tǒng)的重要成分，鐵對(duì)人體免疫 功能及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育有重要作用，還可參與體內(nèi)能量代謝1。然而，鐵雖然是人體及動(dòng)物的必需元素，但超量攝入會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒性，造成潛在性危害。相 反，若體內(nèi)鐵缺乏時(shí)會(huì)出現(xiàn)缺鐵癥或缺鐵性貧血并容易疲勞。蔬菜是人們攝取微 量鐵的主要途徑之一，因此蔬菜中鐵含量的測(cè)定具有重要營(yíng)養(yǎng)學(xué)意義，可為指導(dǎo) 人們合理食用蔬菜，進(jìn)行補(bǔ)鐵以防治

5、缺鐵性貧血和開(kāi)發(fā)蔬菜新產(chǎn)品提供了可靠的 理論依據(jù)2。目前，測(cè)定鐵的方法主要有原子吸收光譜法、催化熒光法3、離心光度法4、光譜電化學(xué)法5、鉻天青S(CAS)分光光度法6、磺基水揚(yáng)酸分光光度法7、 EDTA配位滴定法8、鄰菲羅啉分光光度法9、熒光酮分光光度法、萃取光度 法、雙波長(zhǎng)分光光度法10、差示光度法、催化動(dòng)力學(xué)光度法11、表面活性劑增敏鐵（m ）-EDTA-H2O體系光度法12等。這些方法均被用于痕量鐵的測(cè)定，各有 利弊，本研究采用的是鄰菲羅啉分光光度法，這種方法快速、準(zhǔn)確、靈敏度高且 操作簡(jiǎn)便。完全還原為Fe2+, Fe2+與鄰菲羅啉生成桔紅色絡(luò)合物，再用可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè) 定其吸光度，進(jìn)而

6、可根據(jù)朗伯-比爾定律求得蔬菜中鐵的含量。1.2.2方法考查不同試驗(yàn)條件對(duì)鐵測(cè)定的影響，選擇最佳測(cè)定條件；在選定的最佳 測(cè)定條件下，利用鄰菲羅啉分光光度法測(cè)定蔬菜樣品中鐵的含量；在樣品中加入 一定量的鐵,測(cè)定方法的回收率。2結(jié)果與分析2.1最佳測(cè)定條件的選擇(0、0.2、0.4、2.1.1波長(zhǎng)的選擇取兩只50mL的容量瓶，分別編號(hào)1、2,分別向其中加入鐵標(biāo)液 OmL、8.00mL，然后再分別向其中加入依次 10%的鹽酸羥胺1mL、乙酸-乙酸鈉 緩沖溶液5mL、鄰菲羅啉2mL、用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置 15min。分別 在不同的波長(zhǎng)下以試劑溶液為空白測(cè)定其吸光度值。體系的波長(zhǎng)對(duì)吸光度影響很

7、大，在波長(zhǎng)較短時(shí)吸光度隨波長(zhǎng)的增大而增大，但當(dāng)波長(zhǎng)超過(guò)一定的范圍時(shí)吸光 度反而會(huì)下降，并且在波長(zhǎng)為 510 nm時(shí)吸光度達(dá)到最大，因此，本試驗(yàn)選擇最大 吸收波長(zhǎng)為510nm。2.1.2顯色劑用量的選擇取9只50mL容量瓶，分別編號(hào)，參 照上述測(cè)定方法，再向其中加入不同體積的鄰菲羅啉顯色劑溶液0.6、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL），按照測(cè)定方法和試驗(yàn)條件，分別測(cè)定不同顯色 劑用量時(shí)體系的吸光度值，當(dāng)顯色劑的加入量在2.03.0mL范圍內(nèi)，測(cè)得吸光度值穩(wěn)定且不變，所以本試驗(yàn)選擇 2.0mL作為顯色劑的加入量。2.1.3顯色時(shí)間的選 擇取兩只50mL的容量瓶，分別編號(hào)，按照上述試驗(yàn)方法

8、和試驗(yàn)條件，以試劑溶 液為空白，分別測(cè)定不同顯色時(shí)間下顯色體系的吸光度值。由結(jié)果可知，鐵-鄰菲羅啉絡(luò)合物的吸光度隨時(shí)間的增大而增大，顯色15min后吸光度值達(dá)到最大值且讀數(shù)比較穩(wěn)定，本試驗(yàn)選擇的顯色時(shí)間為15mi n。2.1.4pH值的選擇按照上述試驗(yàn)方法和試驗(yàn)條件，以試1材料與方法1.1試驗(yàn)材料可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海棱光技術(shù)有限公司）、電子天平梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司、溫壓雙控微波消解/萃取儀（MDS-6型，上海新儀微波化學(xué)科技有 限公司）；鹽酸羥胺、乙酸、乙酸鈉、鄰菲羅啉、硫酸、氫氧化鈉、硫酸鐵胺，以 上試劑均為分析純。1.2試驗(yàn)方法1.2.1原理在pH值為46的條件下，用鹽酸羥胺

9、Fe3+收稿日期：2010-06-27基金項(xiàng)目：河南省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃（2009B430017）；周口師范學(xué)院青 年科研基金（zknuqn200915）作者簡(jiǎn)介：武文(1969-),男，博士，講師，E-mail: 170劑溶液為空白分別測(cè)定鐵-鄰菲羅啉配合物在不同pH值下的吸光度值，測(cè)定結(jié)果 表明溶液的pH值對(duì)鐵-鄰菲羅啉絡(luò)合物的吸光度有很大的影響。在 pH值3.07.0 范圍內(nèi)時(shí)吸光度的讀數(shù)比較穩(wěn)定，由于考慮到實(shí)際操作，我們確定的最佳pH值為4.06.0,可采用乙酸-乙酸鈉緩沖溶液來(lái)調(diào)控。當(dāng)pH值過(guò)低時(shí)鄰菲羅啉顯色非 常緩慢，而當(dāng)pH值過(guò)高吸光度會(huì)急劇下

10、降，這是因?yàn)?pH值過(guò)高時(shí)鹽酸羥胺的還 原性會(huì)增強(qiáng)，把Fe2+還原成鐵單質(zhì)，故而吸光度會(huì)急劇下降。2.2蔬菜樣品的測(cè)定2.2.1鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制取8只50mL的容量瓶，分別準(zhǔn)確加入鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液 (10ug/mL)0、1.0、2.0、3.0、5.0、7.0、9.0、10.0mL,再分別依次加入 10%鹽酸 羥胺溶液1mL、乙酸-乙酸鈉緩沖溶液5mL、鄰菲羅啉2mL，用蒸餾水稀釋至刻 度，搖勻，放置15min。在510nm波長(zhǎng)下，1cm吸收池，以試劑溶液為空白，用 分光光度法測(cè)定吸光度。以鐵的濃度(C)為橫坐標(biāo)，吸光度(A)為縱坐標(biāo)。回歸方 程為 A=-0.00107+0.18737C, R=0.9

11、9988。2.2.2樣品的前處理取市售新鮮蔬菜，用自來(lái)水沖洗干凈后，再用去離子水沖洗兩 次，晾干，然后切碎，取4個(gè)消解罐依次編號(hào)。準(zhǔn)確稱取新鮮芹菜 2.3580g胡 蘿卜2.5089g黃瓜2.5742g、菠菜2.5974g,分別放于消解罐中，再依次向其中 分別加入濃硝酸6、10、6, 6mL,然后各加入1mL30%H2O2，把消解罐裝好后 放入消解儀中，然后再在不同的壓強(qiáng)下消化610mi n,取出冷卻后，分別逐滴加入12mL濃硝酸，再消化，重復(fù)以上操作，直至消解液保持無(wú)色即澄清時(shí)，表 明消解已經(jīng)完全。冷卻后分別將消解液移入4個(gè)100mL容量瓶中，加蒸餾水至刻度，搖勻，置于燒杯中，用1mol/L

12、NaOH溶液調(diào)pH值為46，然后分別作為待 測(cè)液。2.2.3樣品中鐵含量的測(cè)定準(zhǔn)確量取上述待測(cè)液各5mL，分別置于50mL容量瓶中，然后依次向容量瓶中加入 10%鹽酸羥胺2.0mL、乙酸-乙酸緩沖溶液 5mL、鄰菲羅啉2.0mL，再用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，靜置15min。在波長(zhǎng)510nm下，1cm比色皿，試劑溶液為空白，用分光光度計(jì)測(cè)定各樣品的吸光度， 并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出各樣品中鐵的含量，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 表1蔬菜樣品的吸光度及鐵含量 樣品芹菜胡蘿卜黃瓜菠菜 吸光度 鐵含量(mg/kg) 表2精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果 樣品芹菜胡蘿卜黃瓜菠菜1。平均測(cè)定結(jié)果平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)(mg/kg)54.56,54

13、.32,32.06,30.93,35.54,35.46,65.90,67.95,54.5332.0635.3969.00(mg/kg)54.4731.6835.4667.620.242.000.212.30述配制的鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液，再按照測(cè)定樣品溶液中鐵含量的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)條件， 以試劑溶液為空白，用分光光度計(jì)測(cè)定各樣品的吸光度，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出各 樣品溶液中鐵的含量。最后按照公式：回收率 =(測(cè)得的鐵含量-樣品中的鐵含量” 加入的鐵含量X100%，計(jì)算各樣品的回收率。由表2、表3可知，該方法的重復(fù)性和準(zhǔn)確度較好。表3回收率結(jié)果(mg/kg)樣品芹菜胡蘿卜黃瓜菠菜鐵含量加標(biāo)量吸光度測(cè)得量回收率(

14、%)6.424.024.568.8255550.04190.03260.03450.062511.468.989.5016.96100.899.298.8101 .73結(jié)語(yǔ)本試驗(yàn)確定了用鄰菲羅啉分光光度法測(cè)定蔬菜中鐵含量的最佳測(cè)定條件：測(cè)定波 長(zhǎng)510nm, pH值46,顯色劑用量為2.0mL。測(cè)出菠菜的鐵含量最高，其次為芹 菜，黃瓜、胡蘿卜的含量相對(duì)較低，為指導(dǎo)人們食用蔬菜進(jìn)行補(bǔ)鐵和進(jìn)一步開(kāi)發(fā) 蔬菜新產(chǎn)品提供了可靠的理論依據(jù)13。該方法測(cè)定蔬菜中鐵的含量簡(jiǎn)便、快 速、準(zhǔn)確且儀器價(jià)格低，可以滿足低含量鐵的測(cè)定分析應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：12345 678910111213朱偉偉.分光光度法測(cè)定苦賣(mài)菜中

15、鐵和鋅的含量J.河池學(xué)院學(xué)報(bào),2009,29(2):58-60. 吳蘭菊，陳建榮，陳蝶，等.分光光度法測(cè)定蔬菜中鐵的含量J.光譜實(shí)驗(yàn)室,2006,23:850-851.張志琪，張鞍靈.催化熒光法測(cè)定痕量鐵的研究J.陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1989,17(S):194-195.馮先進(jìn)，王肇中碳酸錳和氧化錳中微量鐵的分光光度法測(cè)定J.礦冶,2000,9(1):107- 109.方文煥，吳紹祖.鐵-硫氰酸鹽-結(jié)晶紫體系-離心光度法測(cè)定法血清中鐵J.分析化學(xué),1996,24(12):1045-1406.朱元保，謝清季,何雙娥.光譜電化學(xué)測(cè)定鐵的研究J.分析化學(xué)，0.0230.0140.0160

16、.03254.4732.0635.3967.95由表1可知，菠菜的鐵含量最高，其次為芹菜、黃瓜，胡蘿卜的鐵含量相對(duì)較 低。2.2.4方法的精密度測(cè)定分別對(duì)各種蔬菜按照上述測(cè)定樣品中鐵含量的試驗(yàn)方法和 試驗(yàn)條件進(jìn)行了 3次平行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，該方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%,可以滿足分析測(cè)定痕量鐵的準(zhǔn)確度要求。2.2.5方法的回收率測(cè)定準(zhǔn)確量取10卩g/m啲鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL，置于50mL容量瓶 中，用蒸餾水稀釋至刻度處，搖勻，備用。此時(shí)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為1.00 卩 g/mJL取5只50mL的容量瓶，分別編號(hào)，準(zhǔn)確移取樣品溶液各5mL放于50mL的容量瓶中，再向其中加入 5.00mL上1992,20(8):881-884.西安熱工程研究院.火力發(fā)電廠水氣實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程匯編M.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版 社,1996: 172-198.國(guó)家環(huán)保總局.水和廢水檢測(cè)分析方法M.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1997: 182184.國(guó)家環(huán)?？偩?，水和廢水監(jiān)測(cè)分析