溴酸钾氧化酸性铬兰K催化光度法测定香菇中铁含量

作者：杜佳朋，董洪霞，张笑梅

来源：《现代食品》 2018年第13期

摘 要：在硫酸介质中，铁对溴酸钾氧化酸性铬兰K 反应有较强的催化作用。据此，本文对实验条件进行优化，测定香菇中铁的含量。试验结果表明，Fe（Ⅲ）质量浓度在0.008 ～ 0.048 μg/mL 范围内与吸光度差Δ A呈良好的线性关系，其线性回归方程为

y=3.0357x+0.002，相关系数R2=0.998 2，检出限为7.39×10-4 μg/mL，样品加标回收率为92.5% ～ 99.4%，操作方法简单。

关键词：溴酸钾；酸性铬兰K；香菇；铁

中图分类号：R151.3

铁在重要性和数量上都居于各微量元素的首位。相关研究表明，铁缺乏会造成人体免疫力低下、抗感染能力降低、影响人的智力发育、机体的正常生长发育和体温调节等各种疾病，最普遍的疾病是缺铁性贫血[1-2]。香菇中含有较多的微量元素[3]，是人们日常生活中补充铁的较好选择。所以，对香菇中铁含量的研究很重要。

1 实验主要试剂

NH4Fe(SO4)2·12H2O、NaOH、浓H2SO4、浓HNO3、KBrO3、酸性铬兰K、乙醇、Fe( Ⅲ ) 标准储备溶液（100 μg/mL）、Fe( Ⅲ ) 标准使用液（1.0 μg/mL），所用试剂均为分析纯，试验用水为二次蒸馏水。

2 结果与讨论

2.1 试验条件的优化

2.1.1 最大波长的选择

取两支25.00 mL具塞比色管，其中一支加入1.0 μg/mL的铁标准使用液 1.00 mL，另一支不加铁标准使用液，再分别依次加入0.1 mol/L H2SO4 溶液1.0 mL，0.1 mol/LKBrO3 溶液1.0 mL，0.256 g/L 酸性铬兰K 溶液1.5 mL，用蒸馏水稀释到刻度，摇匀。放入85 ℃水浴锅中，恒温加热20 min，取出后立即用流动水冷却4 min，以蒸馏水为参比（下同不再做说明），用1 cm 比色皿，在波长为490 ～ 570 nm 测定吸光度值。由图1 可知，在490 ～ 570 nm，吸光度先逐渐增大，而后逐渐减小，在524 nm处有最大吸收峰，故选择524 nm为最大吸收波长。

2.1.2 硫酸用量的选择

取16 支具塞比色管，H2SO4 溶液设为1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0 mL，分两组对比步骤同2.1.1，在波长为524nm 处测定吸光度。由图2 可知，吸光度差Δ A 随着H2SO4 溶液用量的增大先增大后逐渐减小，由此可知，H2SO4 溶液用量为1.6 mL 时，吸光度差Δ A有最大值，故选H2SO4 溶液的最佳用量为1.6 mL。

2.1.3 溴酸钾用量的选择

取12 支具塞比色管，KBrO3 溶液设为1.0、1.5 、2.0、2.5 、3.0、3.5 mL， 分两组对比步骤同2.1.1， 在波长为524 nm 处测定吸光度。由图3 可知，吸光度差Δ A随 着 溴 酸 钾 溶 液 用 量 的 增 大 先 增 大 后 逐 渐 减 小。由此可知， 溴酸钾溶液用量为2.5 mL 时， 吸光度差Δ A 有最大值， 故选溴酸钾溶液的最佳用量为 2.5 mL。

2.1.4 酸性铬兰K 用量的选择

取18 支具塞比色管，酸性铬兰K溶液设为1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2 mL，分两组对比步骤同2.1.1，在波长为524 nm 处测定吸光度。由图4 可知，吸光度差Δ A 随着酸性铬兰K溶液用量的增大先增大后逐渐减小。由此可知，酸性铬兰K 溶液用量为1.9 mL时，吸光度差Δ A 有最大值，故选酸性铬兰K 溶液的最佳用量为1.9 mL。

2.2 标准曲线的绘制及检出限

取6 支25.00 mL 具塞比色管，分别加入0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20 mL 铁标准使用液，再向各管依次加入0.1 mol/L H2SO4 溶液1.6 mL，0.1 mol/LKBrO3 溶液2.5 mL，0.256 g/L 酸性铬兰K 溶液1.9 mL，步骤同上。由图5 可知，Fe( Ⅲ ) 在0.008 ～ 0.048 μg/mL，质量浓度与吸光度差Δ A 呈良好的线性关系，其线性回归方程为y=3.035 7x+0.002，相关系数R2= 0.998 2。根 据 11 次空白试验的标准偏差的3 倍（3S） 及标准曲线的斜率（k），求得方法的检出限（3S/k）为7.39×10-4 μg/mL。

2.3 样品的分析

2.3.1 样品的制备

将香菇置于干燥箱中烘至恒重，用玛瑙棒将其磨成粉末[3]，然后装入干净的称量瓶中备用。

2.3.2 样品的预处理

准确称取0.200 0 g 的香菇于150 mL 锥形瓶中，加入浓H2SO4 溶液1.0 mL、浓HNO33.0 mL，盖上表面皿，放置过夜。将锥形瓶放在万用电炉上低温加热，直至溶液透明为止。关闭电炉停止加热，待冷却后加入少量的二次蒸馏水，用NaOH 溶液调节pH，然后移入50.00 mL 的容量瓶中，摇匀，作为待测液[4]。

2.3.3 样品测定

准确称取11 份0.200 0 g 的香菇于150 mL 锥形瓶中，按2.3.2 的方法进行预处理，然后各准确移取1.00 mL溶液于 25.00 mL 具塞比色管中，依次加入0.1 mol/LH2SO4 溶液1.6 mL，0.1 mol/L KBrO3 溶液2.5 mL，0.256 g/L 酸性铬兰K 溶液1.9 mL，于波长为524 nm处测定吸光度，并计算出吸光度差Δ A。代入标准曲线，求出所含铁的质量浓度后，再计算出原溶液中铁含量。经计算得到香菇中铁含量的平均值为17.93 μg/g。

2.3.4 加标回收率

准确称取6 份0.200 0 g 香菇于6 只150 mL 的锥形瓶中，各加入6 μg/mL 铁标准使用液3.00 mL，按2.3.2的方法进行预处理，求出所含铁的质量浓度后，求出原溶液中铁含量。并计算出加标回收率[5]，由表1 可知，求得平均加标回收率为96.3%。

标回收率=( 加标试样测定值－试样测定值)÷ 加标量×100%

2.3.5 精密度

准确称取11 份0.200 0 g 香菇于150 mL 的锥形瓶中，按2.3.2 的方法进行预处理，步骤同2.3.3，于波长为524 nm 处测定吸光度，并计算出吸光度差Δ A。代入标准曲线，求香菇中的铁含量。计算出RSD=4.63%。

3 结论

①实验最佳条件：最大吸收波长为524 nm，0.1 mol/LH2SO4 溶液用量为1.6 mL，0.1 mol/L KBrO3 溶液用量为2.5 mL，0.256 g/L 酸性铬兰K 溶液用量为1.9 mL，水浴温度为85 ℃，加热时间为18 min。② Fe( Ⅲ ) 在0.008 ～ 0.048 μg/mL 范围内，质量浓度与吸光度差Δ A呈良好的线性关系，其线性回归方程为y = 3.035 7x+0.002，相关系数R2=0.998 2，检出限为7.39×10-4μg/mL，样品加标回收率为92.5% ～ 99.4%，精密度为4.63%。③操作方法简单，成本低，灵敏度高。