(上饒師范學院生命科學學院,江西 上饒 334001)
鐵在重要性和數(shù)量上都居于各微量元素的首位。相關(guān)研究表明,鐵缺乏會造成人體免疫力低下、抗感染能力降低、影響人的智力發(fā)育、機體的正常生長發(fā)育和體溫調(diào)節(jié)等各種疾病,最普遍的疾病是缺鐵性貧血[1-2]。香菇中含有較多的微量元素[3],是人們?nèi)粘I钪醒a充鐵的較好選擇。所以,對香菇中鐵含量的研究很重要。
NH4Fe(SO4)2·12H2O、NaOH、濃 H2SO4、濃 HNO3、KBrO3、酸性鉻蘭K、乙醇、Fe(Ⅲ)標準儲備溶液(100 μg/mL)、Fe(Ⅲ)標準使用液(1.0 μg/mL),所用試劑均為分析純,試驗用水為二次蒸餾水。
2.1.1 最大波長的選擇
取兩支25.00 mL具塞比色管,其中一支加入1.0 μg/mL的鐵標準使用液1.00 mL,另一支不加鐵標準使用液,再分別依次加入0.1 mol/L H2SO4溶液1.0 mL,0.1 mol/L KBrO3溶液1.0 mL,0.256 g/L酸性鉻蘭K溶液1.5 mL,用蒸餾水稀釋到刻度,搖勻。放入85 ℃水浴鍋中,恒溫加熱20 min,取出后立即用流動水冷卻4 min,以蒸餾水為參比(下同不再做說明),用1 cm比色皿,在波長為490~570 nm測定吸光度值。由圖1可知,在490~570 nm,吸光度先逐漸增大,而后逐漸減小,在524 nm處有最大吸收峰,故選擇524 nm為最大吸收波長。
圖1 最大波長的選擇圖
2.1.2 硫酸用量的選擇
取16支具塞比色管,H2SO4溶液設(shè)為1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0 mL,分兩組對比步驟同2.1.1,在波長為524nm處測定吸光度。由圖2可知,吸光度差?A隨著H2SO4溶液用量的增大先增大后逐漸減小,由此可知,H2SO4溶液用量為1.6 mL時,吸光度差?A有最大值,故選H2SO4溶液的最佳用量為1.6 mL。
圖2 硫酸用量的選擇圖
2.1.3 溴酸鉀用量的選擇
取12支具塞比色管,KBrO3溶液設(shè)為1.0、1.5 、2.0、2.5 、3.0、3.5 mL,分兩組對比步驟同 2.1.1,在波長為524 nm處測定吸光度。由圖3可知,吸光度差?A隨著溴酸鉀溶液用量的增大先增大后逐漸減小。由此可知,溴酸鉀溶液用量為2.5 mL時,吸光度差?A有最大值,故選溴酸鉀溶液的最佳用量為2.5 mL。
圖3 溴酸鉀用量的選擇圖
2.1.4 酸性鉻蘭K用量的選擇
取18支具塞比色管,酸性鉻蘭K溶液設(shè)為1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2 mL,分兩組對比步驟同2.1.1,在波長為524 nm處測定吸光度。由圖4可知,吸光度差?A隨著酸性鉻蘭K溶液用量的增大先增大后逐漸減小。由此可知,酸性鉻蘭K溶液用量為1.9 mL時,吸光度差?A有最大值,故選酸性鉻蘭K溶液的最佳用量為1.9 mL。
圖4 酸性鉻蘭K用量的選擇圖
取6支25.00 mL具塞比色管,分別加入0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20 mL鐵標準使用液,再向各管依次加入0.1 mol/L H2SO4溶液1.6 mL,0.1 mol/L KBrO3溶液2.5 mL,0.256 g/L酸性鉻蘭K溶液1.9 mL,步驟同上。由圖5可知,F(xiàn)e(Ⅲ)在0.008~0.048 μg/mL,質(zhì)量濃度與吸光度差?A呈良好的線性關(guān)系,其線性回歸方程為y=3.035 7x+0.002,相關(guān)系數(shù)R2= 0.998 2。根據(jù)11次空白試驗的標準偏差的3倍(3S)及標準曲線的斜率(k),求得方法的檢出限(3S/k)為7.39×10-4μg/mL。
圖5 標準工作曲線的繪制圖
2.3.1 樣品的制備
將香菇置于干燥箱中烘至恒重,用瑪瑙棒將其磨成粉末[3],然后裝入干凈的稱量瓶中備用。
2.3.2 樣品的預處理
準確稱取0.200 0 g的香菇于150 mL錐形瓶中,加入濃H2SO4溶液1.0 mL、濃HNO33.0 mL,蓋上表面皿,放置過夜。將錐形瓶放在萬用電爐上低溫加熱,直至溶液透明為止。關(guān)閉電爐停止加熱,待冷卻后加入少量的二次蒸餾水,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,然后移入50.00 mL的容量瓶中,搖勻,作為待測液[4]。
2.3.3 樣品測定
準確稱取11份0.200 0 g的香菇于150 mL錐形瓶中,按2.3.2的方法進行預處理,然后各準確移取1.00 mL溶液于25.00 mL具塞比色管中,依次加入0.1 mol/L H2SO4溶 液 1.6 mL,0.1 mol/L KBrO3溶 液 2.5 mL,0.256 g/L酸性鉻蘭K溶液1.9 mL,于波長為524 nm處測定吸光度,并計算出吸光度差?A。代入標準曲線,求出所含鐵的質(zhì)量濃度后,再計算出原溶液中鐵含量。經(jīng)計算得到香菇中鐵含量的平均值為17.93 μg/g。
2.3.4 加標回收率
準確稱取6份0.200 0 g香菇于6只150 mL的錐形瓶中,各加入6 μg/mL鐵標準使用液3.00 mL,按2.3.2的方法進行預處理,求出所含鐵的質(zhì)量濃度后,求出原溶液中鐵含量。并計算出加標回收率[5],由表1可知,求得平均加標回收率為96.3%。
標回收率=(加標試樣測定值-試樣測定值)÷加標量×100%
表1 樣品加標回收率表
2.3.5 精密度
準確稱取11份0.200 0 g香菇于150 mL的錐形瓶中,按2.3.2的方法進行預處理,步驟同2.3.3,于波長為524 nm處測定吸光度,并計算出吸光度差?A。代入標準曲線,求香菇中的鐵含量。計算出RSD=4.63%。
①實驗最佳條件:最大吸收波長為524 nm,0.1 mol/L H2SO4溶液用量為1.6 mL,0.1 mol/L KBrO3溶液用量為2.5 mL,0.256 g/L酸性鉻蘭K溶液用量為1.9 mL,水浴溫度為85 ℃,加熱時間為18 min。②Fe(Ⅲ)在0.008~0.048 μg/mL范圍內(nèi),質(zhì)量濃度與吸光度差?A呈良好的線性關(guān)系,其線性回歸方程為y = 3.035 7x+0.002,相關(guān)系數(shù)R2=0.998 2,檢出限為7.39×10-4μg/mL,樣品加標回收率為92.5%~99.4%,精密度為4.63%。③操作方法簡單,成本低,靈敏度高。