楊 智， 王 芳， 江 虹

(長江師范學院化學化工學院，重慶 408100)

鐵是人體內(nèi)含量最豐富的必需礦物質(zhì)微量元素，它對機體的新陳代謝起著重要的調(diào)節(jié)作用。目前，食品中Fe(Ⅲ)的測定主要是原子吸收法[1,2]和分光光度法[3 - 6]，也有熒光法[7]、化學發(fā)光法[8]等的報道。原子吸收法所需儀器價格較貴，檢測成本較高。分光光度法測Fe(Ⅲ)的研究較多，主要是直接顯色光度法、催化分光光度法和氧化分光光度法。由于分光光度法所用儀器價廉、操作簡便，且有較高靈敏度，一直以來受到人們的青睞而得到廣泛應(yīng)用。

本工作以酸性雙偶氮染料偶氮氯膦Ⅲ作為顯色劑，用雙波長分光光度法來研究Fe(Ⅲ)的測定，建立了Fe(Ⅲ)的快速檢測方法。該方法的表觀摩爾吸光系數(shù)和線性范圍比文獻方法[6,7]更好，用于奶粉中鐵含量的測定，回收率為97.6%～101%，相對標準偏差為1.7%～2.1%。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

U-3010型紫外-可見分光光度計(日本，日立公司)；pHS-3C精密酸度計(上海虹益儀器儀表有限公司)。

Fe(Ⅲ)標準溶液：準確稱取0.2410 g NH4Fe(SO4)2·12H2O，置于燒杯中，加少量水和20 mL 1∶1的H2SO4，溶解后，定量轉(zhuǎn)移到500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即得55.85 mg/L Fe(Ⅲ)標準貯備液，取此液稀釋10倍，即配成5.585 mg/L Fe(Ⅲ)工作液；偶氮氯膦Ⅲ(CAPⅢ；中國醫(yī)藥(集團)上?；瘜W試劑公司)溶液：1.00×10-3mol/L。Tris(三羥甲基氨基甲烷)-HCl緩沖溶液：0.10 mol/L的HCl和0.20 mol/L Tris溶液混合，用酸度計測定，配成pH=3.0～8.5的系列緩沖溶液。試劑均為分析純，實驗用水為二次蒸餾水。

1.2 實驗方法

于10 mL具塞比色管中，準確加入一定量的5.585 mg/L Fe(Ⅲ)標準溶液或樣品溶液，然后加入pH=3.35 的Tris-HCl緩沖溶液1.00 mL 和1.00×10-3mol/L偶氮氯膦Ⅲ溶液2.50 mL，用水稀釋至刻度，搖勻，20 min后，用1 cm比色皿，以試劑空白作參比，掃描吸收曲線，然后以530 nm作為參比波長，670 nm作為測定波長，測量溶液的吸光度A。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

圖1 吸收光譜Fig.1 Absorption spectra1.Fe(Ⅲ)(0.558 mg/L),against water;2.CAPⅢ(2.50×10-4 mol/L),pH=3.35,against water;3-9.Fe(Ⅲ)(0.279,0.558,0.838,1.12,1.40,1.68,1.96 mg/L)-CAPⅢ(2.50×10-4 mol/L),pH=3.35,against reagent blank.

從圖1可知，單獨的Fe(Ⅲ)溶液在可見光區(qū)幾乎無吸收，偶氮氯膦Ⅲ溶液在可見光區(qū)產(chǎn)生強烈吸收，其最大吸收波長為570 nm。當在Fe(Ⅲ)的酸性溶液中加入偶氮氯膦Ⅲ溶液后，二者反應(yīng)生成的螯合物出現(xiàn)兩個明顯的正吸收峰和一個明顯的負吸收峰。其最大正吸收峰的波長位于670 nm，較偶氮氯膦Ⅲ溶液的吸收波長紅移100 nm，次大正吸收峰波長位于612 nm，紅移42 nm；其最大負吸收波長位于530 nm，紫移40 nm。表明Fe(Ⅲ)與偶氮氯膦Ⅲ反應(yīng)后確實生成了新物質(zhì)。但只有在670 nm 和530 nm處，一定濃度范圍的Fe(Ⅲ)才與體系的吸光度呈線性關(guān)系。故以530 nm 為參比波長，670 nm為測定波長，用雙波長法測定，F(xiàn)e(Ⅲ)的濃度與體系的吸光度服從比爾定律，可用于Fe(Ⅲ)的定量分析。

2.2 反應(yīng)條件的選擇

2.2.1溶液酸度試驗了不同pH值的Tris-HCl緩沖溶液對體系吸光度的影響。結(jié)果表明：pH值在3.3～6.8時，體系有較大的吸光度。實驗選用pH=3.35的Tris-HCl緩沖溶液，適宜用量為1.00 mL。

2.2.2偶氮氯膦Ⅲ溶液的濃度試驗了CAPⅢ溶液濃度對體系吸光度的影響。結(jié)果表明：CAPⅢ溶液的濃度在(2.20～3.00)×10-4mol/L范圍內(nèi)，體系的吸光度相對較大，當CAPⅢ溶液的濃度在該濃度范圍外時，體系吸光度均有不同程度的下降。實驗選用2.50×10-4mol/L CAPⅢ溶液。

2.2.3試劑加入順序試驗了CAPⅢ、Fe(Ⅲ)及Tris-HCl溶液在不同加入順序時對體系吸光度的影響。結(jié)果表明：以任何順序加入試劑，基本不影響體系的吸光度。故試劑可以任何順序加入。

2.2.4反應(yīng)時間及締合物的穩(wěn)定性試驗了不同反應(yīng)時間對體系吸光度的影響。結(jié)果表明：CAPⅢ與Fe(Ⅲ)溶液在20 min內(nèi)即可反應(yīng)完全，至少穩(wěn)定1.5 h。實驗選在20 min后測定。

2.3 標準曲線和相關(guān)參數(shù)

圖2 標準曲線Fig.2 Standard curve

按實驗方法配制標準系列溶液并掃描吸收光譜，作雙波長法的A-c標準曲線(圖2)。結(jié)果顯示：Fe(Ⅲ)的質(zhì)量濃度在0.2～2.00 mg/L范圍內(nèi)與體系的吸光度呈良好的線性關(guān)系。其一元線性回歸方程為:A670+530=0.01219+1.0511c(c：mg/L)，相關(guān)系數(shù)r=0.9999，表觀摩爾吸光系數(shù)(ε)為5.93×104L/(mol·cm)。

2.4 方法的選擇性

2.5 樣品測定

2.5.1樣品處理分別準確稱取市售高鈣高鐵奶粉(1#)、全脂奶粉(2#)和兒童配方奶粉(3#)各10.0000 g于瓷坩堝中，在電爐上低溫加熱，樣品炭化后，將溫度調(diào)至500～550 ℃灼燒灰化，直至殘灰呈白色或淺灰色，冷卻后，加入2.00 mL濃HNO3溶解(使鐵以Fe(Ⅲ)形式存在)，蒸干，再加適量蒸餾水，攪勻后過濾，濾液用水定容至100 mL，即得待測液。

2.5.2樣品分析取待測樣液1.00 mL，按1.2的方法加入其它試劑溶液，掃描吸收光譜，用雙波長法測定吸光度，各平行測定6份，并與原子吸收(AAS)法[1]對照，同時進行加標回收試驗，結(jié)果見表1。

表1 樣品分析結(jié)果及回收試驗(n=6)

3 結(jié)論

該方法簡便、快速，有良好的選擇性、較高的靈敏度和準確度，可用于市售系列奶粉中鐵的測定。