楊 智， 王 芳， 江 虹

(長江師范學院化學化工學院，重慶 408100)

鐵是人體內含量最豐富的必需礦物質微量元素，它對機體的新陳代謝起著重要的調節(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)上海化學試劑公司)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，二者反應生成的螯合物出現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反應后確實生成了新物質。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系。故以530 nm 為參比波長，670 nm為測定波長，用雙波長法測定，Fe(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。結果表明：CAPⅢ溶液的濃度在(2.20～3.00)×10-4mol/L范圍內，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反應時間及締合物的穩(wěn)定性試驗了不同反應時間對體系吸光度的影響。結果表明：CAPⅢ與Fe(Ⅲ)溶液在20 min內即可反應完全，至少穩(wěn)定1.5 h。實驗選在20 min后測定。

2.3 標準曲線和相關參數

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)。結果顯示：Fe(Ⅲ)的質量濃度在0.2～2.00 mg/L范圍內與體系的吸光度呈良好的線性關系。其一元線性回歸方程為:A670+530=0.01219+1.0511c(c：mg/L)，相關系數r=0.9999，表觀摩爾吸光系數(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，結果見表1。

表1 樣品分析結果及回收試驗(n=6)

3 結論

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。