何旭東 尹紅 黃誠(chéng)

摘要 ? ?利用磷離子與釩鉬酸銨反應(yīng)生成穩(wěn)定黃色絡(luò)合物的性質(zhì)，以水為溶劑，采用分光光度法測(cè)定果蔬中的磷及其含量。用磷礬鉬黃分光光度法研究了顯色體系的吸收波長(zhǎng)、顯色劑用量、顯色時(shí)間、顯色溫度、pH值以及干擾離子對(duì)果蔬中磷離子測(cè)定時(shí)的影響。結(jié)果表明，在波長(zhǎng)440 nm、顯色時(shí)間10 min、顯色溫度25 ℃、pH值7.5等條件下，吸光值最大，靈敏度及準(zhǔn)確度較高，回收率為93.8%～100.8%。

關(guān)鍵詞 ? ?磷礬鉬黃分光光度法;磷;果蔬

中圖分類號(hào) ? ?O657.3 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）18-0082-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract ? ?Based on the properties of stable yellow complexes formed by the reaction of phosphorus ions with ammonium vanadium molybdate，taking water as solvent，the determination of phosphorus and its content in fruits and vegetables by spectrophotometry was established.The absorption wavelength of the color-developing system，the amount of color reagent，the coloration time，the color temperature，the pH value and the influence of interfering ions on the determination of phosphorus ions in fruits and vegetables were studied by using phosphor vanadium molybdenum yellow spectrophotometry.The results showed that under the conditions of wavelength 440 nm，color development time 10 min，color development temperature 25 ℃，pH value 7.5，the absorbance value was the largest，the sensitivity and accuracy were high，and the recovery rate was 93.8%-100.8%.

Key words ? ? phosphor vanadium molybdenum yellow spectrophotometry;phosphorus;fruit and vegetable

磷是維持人體骨骼和牙齒的必要物質(zhì)，幾乎參與所有生理上的化學(xué)反應(yīng)[1]。磷直接參與碳水化合物的代謝和運(yùn)輸，對(duì)氮代謝和脂肪轉(zhuǎn)化也有重要作用[2]。人體缺磷可以出現(xiàn)低磷血癥，引起紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板異常[3]，造成小兒佝僂病、成人軟骨癥、婦女生育能力下降;吸收過多的磷會(huì)引起甲狀腺機(jī)能亢奮，會(huì)導(dǎo)致高磷血癥，使血液中血鈣降低，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松[4]。人體對(duì)鈣、磷吸收的適宜比例為1∶1或2∶1，因而測(cè)定食品中的磷含量可滿足人們的營(yíng)養(yǎng)需要[5-6]。

目前，磷的測(cè)定方法主要有重量法、離子色譜法、等離子發(fā)射光譜法、摩爾法、分光光度法等[7-8]。分光光度法應(yīng)用比較廣泛[9-11]，其中對(duì)磷礬鉬黃分光光度法和磷釩鉬雜多藍(lán)分光光度法的研究較多且比較成熟[12]。磷礬鉬黃分光光度法，即磷酸鹽與釩鉬酸銨反應(yīng)生成穩(wěn)定黃色絡(luò)合物釩鉬黃[13]，釩鉬黃顏色的深淺與磷酸鹽濃度成正比，可進(jìn)行分光光度測(cè)定[14]。無(wú)機(jī)磷分析，即采用酸化煮蒸法使其聚磷酸鹽水解轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，對(duì)總磷酸鹽分析采用強(qiáng)氧化劑在酸性條件下破壞有機(jī)磷酸使其轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，并使聚磷酸鹽也水解為正磷酸鹽，然后與偏釩酸鹽混合溶液反應(yīng)進(jìn)行比色測(cè)定引磷含量的研究[15-17]。目前多使用植物體內(nèi)磷的測(cè)定方法，即土壤及果蔬中磷的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。總體來說，磷礬鉬黃比色法成熟、易行、結(jié)果可靠，是國(guó)內(nèi)通用的測(cè)定方法[18]。鑒于此，參考飼料、糧食及其加工工藝和副產(chǎn)品中磷含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，以及測(cè)定方法、工作區(qū)間、消解方法、不同藥劑用量的試驗(yàn)結(jié)果[19]，本試驗(yàn)改進(jìn)了釩鉬酸銨指示劑用量、波長(zhǎng)、pH值、顯色時(shí)間與溫度等條件，篩選出最佳因素。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗(yàn)材料

1.1.1 ? ?供試樣品。新鮮的蘋果、玉米、菠菜、胡蘿卜，均從吉首農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)購(gòu)置。

1.1.2 ? ?試驗(yàn)儀器。723型可見分光光度計(jì)（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）、RP50001KF電子天平（常州銳品精密儀器有限公司）、XMTD-6000馬弗爐（長(zhǎng)沙市遠(yuǎn)東電爐廠）、恒溫水浴鍋（上海汗諾儀器有限公司）、101-1AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱（鄭州宏朗儀器設(shè)備有限公司）。

1.1.3 ? ?試驗(yàn)藥品。磷標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 μg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用時(shí)用蒸餾水稀釋至50 μg/mL，備用。釩鉬酸銨試劑：包括A液和B液。稱取25.000 0 g鉬酸銨，溶于400 mL水中，即為A液。稱取1.250 0 g偏釩酸銨溶于300 mL沸水中，冷卻后加250 mL硝酸，即為B液。將A液緩慢加至B液中，不斷攪勻，并用水稀釋至1 L，混勻，貯于棕色瓶中。6 mol/L氫氧化鈉溶液：稱取24.000 0 g氫氧化鈉，溶于100 mL水中，混勻。2 g/L二硝基酚指示劑：稱取0.200 0 g 2，6-二硝基酚溶于100 mL水中，混勻。6 mol/L鹽酸溶液：吸取50.0 mL鹽酸溶液，用水稀釋至100 mL，混勻。以上試劑均為分析純，各種溶液均保存于聚乙烯瓶中，所用水均為二次離子交換水。

1.2 ? 試驗(yàn)方法

1.2.1 ? ?最佳波長(zhǎng)的選擇。準(zhǔn)確吸取磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水后，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，直至溶液呈微黃色，再加入10.0 mL釩鉬銨酸顯色劑，用水定容至刻度線，在25 ℃下顯色10 min，用試劑空白作參比溶液，分別在400、410、420、430、440、450、460、470、480、490 nm處測(cè)定吸光度，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖。由圖1可知，吸光度隨著波長(zhǎng)增加逐漸增大，在440 nm處時(shí)達(dá)到最高。因此，最佳波長(zhǎng)為440 nm。

1.2.2 ? ?磷標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。準(zhǔn)確吸取磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，直至溶液呈微黃色，再加入10.0 mL釩鉬銨酸，用水定容至刻度線，在25 ℃下顯色10 min，用試劑空白作參比溶液，分光光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)至440 nm，測(cè)定吸光度。以磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液作為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見圖2。

1.2.3 ? ?試驗(yàn)條件優(yōu)化。

（1）pH值的選擇。準(zhǔn)確吸取磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水后，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值分別為7.0、7.5、8.0、8.5、9.0。再加入10.0 mL釩鉬銨酸顯色劑，用水定容至刻度線，在25 ℃下顯色10 min，用試劑空白作參比溶液，在440 nm處測(cè)定吸光度。以pH為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖。

（2）顯色時(shí)間及絡(luò)合物穩(wěn)定性。準(zhǔn)確吸取磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水后，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，直至溶液呈微黃色，再加入10.0 mL釩鉬銨酸顯色劑，用水定容至刻度線，在25 ℃下顯色4、6、8、10、15、30、60 min，用試劑空白作參比溶液，分光光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)至440 nm，測(cè)定吸光度。以顯色時(shí)間作為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖。

（3）最佳顯色溫度選擇。準(zhǔn)確吸取磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水后，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，直至溶液呈微黃色，再加入10.0 mL釩鉬銨酸顯色劑，用水定容至刻度線，在10、15、20、25、30、40、50 ℃下顯色10 min，用試劑空白作參比溶液，分光光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)至440 nm，測(cè)定吸光度。以顯色溫度作為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖。

（4）釩鉬酸銨用量選擇。準(zhǔn)確吸取磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水后，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，直至溶液呈微黃色，再分別加入4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0 mL釩鉬銨酸，用水定容至刻度線，在25 ℃下顯色10 min，用試劑空白作參比溶液，分光光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)至440 nm，測(cè)定吸光度。以釩鉬銨酸的用量為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖。

1.2.4 ? ?樣品分析。

（1）樣品處理。取新鮮果蔬蘋果、菠菜、玉米和胡蘿卜，將其切成小塊，精確稱取10.0000 g于玻璃皿中，再放置烘箱中，在60 ℃環(huán)境下烘干，接著轉(zhuǎn)移到坩堝中，并加入10 mL 4 moL/L NaOH溶液，用電爐小火緩慢加熱炭化，待炭化完全，再轉(zhuǎn)入馬弗爐中，設(shè)置600 ℃，灰化至淺灰色或白色，冷卻后，加入10 mL 6moL/L HCl溶解，并多次洗滌坩堝，然后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，搖勻并定容。

（2）干擾離子的影響與消除。果蔬中常見的Fe3+、Si4+ 對(duì)試驗(yàn)可產(chǎn)生干擾，果蔬中常見的Ag+、Cd2+、Al3+ 均不干擾，Ni2+、Cu2+ 本身具有相應(yīng)的顏色，可做相應(yīng)的空白試驗(yàn)做參比消除影響。Fe3+ 的干擾可以通過調(diào)節(jié)pH值、選擇波長(zhǎng)440 nm、選擇釩鉬銨酸的用量來進(jìn)行消除，既可消除干擾，又可保證測(cè)定的靈敏度。Si4+的干擾可以通過加入氫氟酸進(jìn)行消除。

（3）樣品中磷含量測(cè)定。準(zhǔn)確吸取待測(cè)樣液10.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水后，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，至溶液呈微黃色，再加入10.0 mL釩鉬銨酸顯色劑，用水定容至刻度線，在25 ℃下顯色10 min，用試劑空白作參比溶液，分光光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)至440 nm，測(cè)吸光度。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?試驗(yàn)條件優(yōu)化

2.1.1 ? ?pH值的選擇。由圖3可知，當(dāng)pH值在7.0～7.5之間時(shí)，吸光度逐漸大，當(dāng)pH值為7.5時(shí)吸光度達(dá)到最大值。而當(dāng)pH值進(jìn)一步增大吸光度值反而下降，故試驗(yàn)選取pH值 7.5作為最適測(cè)定酸度。

2.1.2 ? ?顯色時(shí)間及絡(luò)合物的穩(wěn)定性。由圖4可知，4～8 min，吸光度隨顯色時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，在8 min時(shí)達(dá)到峰值，之后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，吸光度不變，說明磷酸鹽與釩鉬酸銨反應(yīng)充分。為保證磷酸鹽與釩鉬酸銨充分反應(yīng)，將試驗(yàn)顯色時(shí)間定為10 min。同時(shí)，將顯色后的溶液放置24 h，再次測(cè)定其吸光度，吸光度基本不變，說明該絡(luò)合物較為穩(wěn)定。

2.1.3 ? ?最佳顯色溫度的選擇。由圖5可知，吸光度隨著溫度的上升而增大，25 ℃時(shí)吸光度達(dá)到頂峰，而后吸光度隨之降低。因此，可以確定最佳的顯色溫度為25 ℃。

2.1.4 ? ?釩鉬酸銨用量的選擇。由圖6可知，在釩鉬酸銨顯色劑用量為4.0～10.0 mL時(shí)，吸光度隨釩鉬酸銨的用量增大而增大，當(dāng)釩鉬銨酸顯色劑的用量為10.0 mL時(shí)，吸光度最大。當(dāng)顯色劑用量過少時(shí)，顯色不完全，吸光度較低;顯色劑用量過多，會(huì)少量稀釋溶液的濃度，吸光度會(huì)有微弱降低。因此，該試驗(yàn)釩鉬酸銨最佳用量為10.0 mL。

2.2 ? ?樣品分析

通過對(duì)表1的測(cè)定與記錄，計(jì)算果蔬中磷的含量和回收率，結(jié)果見表2?？芍?，玉米中磷的含量為11.06 μg/10 g，蘋果中磷的含量為1.21 μg/10 g，菠菜中磷的含量為4.41 μg/10 g，胡蘿卜中磷的含量為2.64 μg/10 g，回收率為94.5%～100.8%。

3 ? ?結(jié)論與討論

準(zhǔn)確吸取待測(cè)樣液10.0 mL于50 mL容量瓶中，加少量水后，加2滴二硝基酚指示劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，至溶液呈微黃色，加入10.0 mL釩鉬銨酸顯色劑，用水定容至刻度線，在25 ℃下顯色10 min，用試劑空白作參比溶液，將分光光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)至440 nm，測(cè)定吸光度，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品含量。測(cè)定結(jié)果較理想，果蔬中磷回收率為94.5%～100.8%，具有良好的檢出性，適合果蔬中微量磷的測(cè)定。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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