高 穎,方麗娟,李然海,朱良元,孫銀龍,王紅艷
宿州學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,安徽宿州,234000
碘是人體的必需微量元素之一,健康的成人體內(nèi)碘的總量在20~50 mg[1]。碘在人體中起到促進(jìn)生物氧化、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成和分解、促進(jìn)糖和脂肪代謝等作用。值得注意的是,人體攝入過多的碘是有害的,飲食碘過量會引起“甲亢”。在日常生活中,人們所食用的食鹽中含有微量碘(加碘食鹽中的碘元素以KIO3的形式存在),因此,食鹽中碘的含量對人體至關(guān)重要。我國衛(wèi)生部規(guī)定食鹽中碘含量的平均水平為20~30 mg/kg[2]。
食鹽中碘含量的測定方法有滴定法[3]、原子發(fā)射光譜法[4]、原子吸收光譜法[5]、光度分析法[6]、電化學(xué)法[7]、色譜法[8]等。本實(shí)驗(yàn)建立了濁點(diǎn)萃取-紫外光譜法測定微量碘的新方法。濁點(diǎn)萃取法(簡稱CPE)是近年來出現(xiàn)的一種新興的環(huán)保型液-液萃取技術(shù),它不使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑,不影響環(huán)境[9-10]。本實(shí)驗(yàn)利用KIO3在酸性條件下能與KI發(fā)生反應(yīng),生成物在288 nm處有最大吸收,通過濁點(diǎn)富集后在288 nm處測其吸光值確定KIO3含量,并將本法用于食鹽中碘含量的測定,測定結(jié)果令人滿意。
TU-1201紫外-可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司);HH-1型恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司);80-2型電動離心機(jī)(江蘇金壇市金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠);FA 2004N型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);pHS-3C型精密pH計(jì)(上海大普儀器有限公司)。
KI、KIO3、H2SO4、NaCl、Triton X-100、正辛醇、食用食鹽。試劑均為分析純;實(shí)驗(yàn)用水為石英亞沸二次水。
取25 μg/mL的KIO3溶液、1.0 mL 110 μg/mL的KI、1.0 mL0.02%的H2SO4溶液、1.0 mL 20 μg/mL的NaCl溶液混合于10 mL刻度離心管中,再依次加入2.0 mL 10% Triton X-100溶液、1.0 mL正辛醇,用H2SO4調(diào)節(jié)pH值為2.0,定容,在一定溫度下水浴加熱一定時間,然后將溶液在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心,分相后棄去上層水相,加水定容到3.0 mL,用紫外-可見分光光度計(jì)在288 nm處測定吸光值。
按實(shí)驗(yàn)方法,將濁點(diǎn)富集溶液和試劑空白分別經(jīng)過濁點(diǎn)萃取后,在260~320 nm范圍內(nèi)掃描其吸收光譜,如圖1所示??梢钥闯觯芤鹤畲笪辗逦挥?88 nm處,故選擇288 nm為測定波長。
圖1 吸收光譜
在5支10 mL刻度離心管中,按照實(shí)驗(yàn)方法依次加入各試劑,分別放入65℃、70℃、75℃、80℃、85℃的水浴鍋中加熱9 min,取出后,在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min,分層后棄去上層水相,加水定容到3.0 mL,用紫外-可見分光光度計(jì)在288 nm處測定吸光值。吸光值與水浴溫度的關(guān)系如圖2所示??梢钥闯?,80℃時吸光值最大,此時萃取率最高,因此,本實(shí)驗(yàn)選擇水浴溫度為80℃。
圖2 水浴溫度對萃取的影響
圖3 平衡時間對萃取的影響
在5支10 mL刻度離心管中,按照實(shí)驗(yàn)方法依次加入各試劑,分別放入到80℃的水浴鍋中水浴加熱3 min、5 min、7 min、9 min和11 min,取出后,在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min,分層后棄去上層水相,加水定容到3.0 mL,在288 nm處測定吸光值。結(jié)果如圖3所示??梢钥闯觯?dāng)平衡時間為9 min時,溶液的吸光值達(dá)到最大;平衡時間過長,吸光值反而降低。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇平衡時間為9 min。
在4支10 mL刻度離心管中,按照實(shí)驗(yàn)方法依次加入各試劑,放到80℃的水浴鍋里水浴加熱9 min,取出后,在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下分別離心5 min、10 min、15 min、20 min,分層后棄去上層水相,加水定容到3.0 mL,在288 nm處測定吸光值,結(jié)果如圖4所示。可以看出,離心10 min時,溶液的吸光值達(dá)到最大。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇離心時間為10 min。
圖4 離心時間對萃取的影響
圖5 萃取劑用量對萃取的影響
在4支10 mL刻度離心管中,按照實(shí)驗(yàn)方法依次加入各試劑,分別加入10%的Triton X-100溶液1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL和4.0 mL,放入80℃的水浴鍋中加熱9 min,取出后,在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min,分層后棄去上層水相,加水定容到3.0 mL,在288 nm處測定吸光值,結(jié)果如圖5所示。可以看出,Triton X-100用量為2.0 mL時吸光值為最大。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇萃取劑用量為2.0 mL。
在5支10 mL刻度離心管中,按照實(shí)驗(yàn)方法依次加入各試劑,調(diào)節(jié)pH值分別為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0,放入80℃的水浴鍋里水浴9 min,取出后,在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min,分層后棄去上層水相,加水定容到3.0 mL,在288 nm處測定吸光值,結(jié)果如圖6所示??梢钥闯?,溶液pH為2.0時吸光值最大。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇溶液的pH值為2.0。
圖6 溶液pH值對萃取的影響
依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法,分別加入濃度0.05 μg/mL、0.10 μg/mL、0.15 μg/mL的KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,在288 nm處測其吸光值,根據(jù)回收率公式計(jì)算。結(jié)果如表1所示,可以看出回收率較好。
表1 回收率
準(zhǔn)確稱取10.00 g日常食用食鹽,用二次蒸餾水配成50 mL溶液,用移液管移取1.0 mL于10 mL刻度離心管中,平行取3個樣品,每個樣品中依次加入1.0 mL 110 μg/mL的KI、1.0 mL 0.02%的H2SO4溶液、1.0 mL 20 μg/mL的NaCl溶液,2.0 mL 10% Triton X-100溶液、1.0 mL正辛醇,調(diào)節(jié)pH值為2.0,在80℃的水溫條件下水浴加熱9 min,然后在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min,分相后棄去上層水相,加水定容到3.0mL,用紫外-可見分光光度計(jì)在288 nm處重復(fù)測定吸光值3次。測得食鹽中碘含量在28.57~28.60 mg/kg之間,平均值為28.59 mg/kg。此數(shù)據(jù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)(20 mg/kg~30 mg/kg)。
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