摘要:在硫酸介质中,BrO3-氧化I-形成I3-络阴离子,I3-络阴离子可进一步与结晶紫阳离子形成离子缔合物,在聚乙烯醇存在下,缔合物呈清亮的浅棕红色溶液,以试剂空白为参比,最大吸收波长为542nm,吸光度与BrO3-浓度呈线性关系,线性范围为0.5~3.5μg/10mL,表观摩尔吸光系数为1.02×105L/(mol·cm),检出限为0.016μg/mL,样品回收率为95.2%~101.4%,RSD为2.69%。将该方法用于面粉中微量溴酸钾测定,结果令人满意。
关键词:面粉;溴酸钾;结晶紫;离子缔合物;分光光度法
溴酸钾作为一种面粉添加剂,能有效增强面团的韧性和弹性,改善口感。然而,近年来研究证明溴酸钾对中枢神经有麻痹作用,具有较强毒性的致癌物,我国虽已于2005年禁止在面粉中添加溴酸钾,但仍有面粉生产商添加溴酸钾来改良品质。因此,对面粉中溴酸钾的质量控制具有十分重要的意义。
目前,测定溴酸钾的方法有反滴定分析法[1]、电化学分析法[2,3]、离子色谱法[4,5]、荧光光度法[6]和分光光度法[7]等。其中分光光度法因其仪器廉价、操作简便等特点而被广泛应用。目前报道的分光光度法测定溴酸钾的文献中以褪色光度法居多[8-11],利用生成离子缔合物显色光度法测定溴酸根离子未见报道。本试验提出在硫酸介质中,在过量碘化钾及聚乙烯醇存在下,BrO3-氧化I-形成I3-络阴离子,I3-络阴离子可进一步结晶紫阳离子形成离子缔合物,将水相中直接测定痕量溴酸根离子的光度分析法用于面粉中微量BrO3-的测定,结果令人满意。
1材料与方法
1.1材料、仪器和试剂
UV2501-PC型紫外可见分光光度计(日本岛津公司),HH-2型数显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司);BSA124S-CW型电子天平(德国赛多利斯有限公司)。
溴酸根离子标准储备液(100μg/mL):称取在130℃下干燥1h的溴酸钾0.0125g,用水溶解并定容至100mL。使用时稀释为10μg/mL溴酸钾标准工作液。5×10-5mol/L结晶紫溶液:称取结晶紫0.1020g,用水溶解并定容至500mL容量瓶中;10%碘化钾溶液;10g/L聚乙烯醇(PVA)溶液;1.0mol/L硫酸、盐酸、磷酸;所用试剂均为分析纯,试验用水为去离子水。
1.2方法
准确移取适量的溴酸根标准溶液(或样品溶液)于10mL比色管中,依次加入1.00mL的硫酸溶液,0.50mL的碘化钾溶液,用水定容到5mL,摇匀,放置5min。再加入0.20mLPVA溶液,3.00mL结晶紫溶液,用水定容至刻度线,摇匀,室温静置10min。同时配制不含溴酸根的试剂空白溶液,以试剂空白为参比,于波长542nm处测量反应体系的吸光度。
2结果与分析
2.1吸收波长的测定
按试验方法配制溶液,在400~700nm内进行扫描,结果如图1所示。由图1可知,结晶紫与I3-离子缔合物在542nm处有最大吸光值,所以选择542nm为测定波长。
2.2酸度的影响
研究了硫酸、盐酸、磷酸等不同酸介质对体系反应的影响。结果表明,在硫酸介质中体系吸光度变化最明显。进一步研究表明,当硫酸溶液加入量为0.8~1.4mL时,体系吸光度差值最大且稳定,如图2所示。选择加入1.00mL1.00mol/L硫酸溶液。
2.3试剂用量的影响
考察了试剂KI、结晶紫显色剂、PVA用量的影响。结果表明,10%的KI标液适宜加入量为0.40~0.70mL时;适宜加入量为2.80~3.40mL;10g/L的PVA标准溶液适宜加入量为0.20~0.25mL;三者最佳用量分别为KI0.50mL、结晶紫3.00mL、PVA0.20mL。
2.4反应温度和时间的影响
考察了反应温度和反应时间对体系吸光度的影响。结果表明,温度在15~30℃内体系吸光度最大且变化平缓,在室温时灵敏度较高,且操作方便,本试验选择室温为反应温度;反应时间为10~15min时,体系吸光度最大且稳定,且0.5h体系吸光度变化不大,相对误差小于5%。选用10min作为反应时间。
2.5工作曲线
依次加入0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35mL溴酸钾标准工作溶液于一系列10mL比色管中,以试剂空白为参比,测定吸光度并绘制工作曲线。结果如图3所示。溴酸根离子浓度在0.5~3.5μg/10mL内与吸光度具有良好的线性关系,线性回归方程为A=0.7971C+0.0260,线性相关系数为0.9954,表观摩尔吸光系数为1.02×105L/(mol·cm),表明该方法具有较高的灵敏度。按3S/N计算(S=0.7%),本方法的检出限为0.016μg/mL。
2.6干扰试验
按试验方法配制溶液,在最佳条件下测定1μg的溴酸钾,相对误差不超过5%,常见共存离子的干扰情况,表明1mg的K+、Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+,0.5mg的Zn2+、Cr3+、Mn2+,0.4mg的Cu2+、Ba2+、Mg2+,0.04mg的淀粉干扰测定;等量Fe3+干扰测定。氧化性阴离子MnO4-、Cr2O7-、IO3-、ClO4-等严重干扰测定,但在面粉样品中的可能性很小,可不予考虑。
2.7样品分析
准确称取面粉试样10.0g,加入50mL去离子水摇匀,再用超声波提取20min,放置于离心机以4000r/min离心15min,取上清液用0.45μm滤膜过滤,滤液转移至容量瓶并定容,即得样品溶液。按上述方法操作测定吸光度,并根据工作曲线的回归方程计算溴酸钾的含量,将测定结果与反滴定法[1]比较,结果如表1所示。
2.8回收试验
为了检验方法的准确性,用标准加入法测定其回收率,平行测定8次,结果见表2。
3小结
本研究建立了测定面粉中溴酸根含量的新方法,该法简便快速,具有较高的灵敏度和较好的准确度,可满足实际样品测定的需要,具有一定的应用价值。
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