分光光度法對面粉中微量溴酸鉀的測定

楊運瓊+徐麗

摘要：在硫酸介質中，ＢｒＯ３－ 氧化Ｉ－形成Ｉ３－ 絡陰離子，Ｉ３－ 絡陰離子可進一步與結晶紫陽離子形成離子締合物，在聚乙烯醇存在下，締合物呈清亮的淺棕紅色溶液，以試劑空白為參比，最大吸收波長為５４２ ｎｍ，吸光度與ＢｒＯ３－ 濃度呈線性關系，線性范圍為０．５～３．５ μｇ／１０ ｍＬ，表觀摩爾吸光系數為１．０２×１０５Ｌ／（ｍｏｌ·ｃｍ），檢出限為０．０１６ μｇ／ｍＬ，樣品回收率為９５．２％～１０１．４％，ＲＳＤ為２．６９％。將該方法用于面粉中微量溴酸鉀測定，結果令人滿意。

關鍵詞：面粉；溴酸鉀；結晶紫；離子締合物；分光光度法

中圖分類號：O６５７．３２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０14）09－2143-03

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ Ｂｒｏｍａｔｅ ｉｎ Ｗｈｅａｔ Ｆｌｏｕｒ by UV Spectrophotometry

ＹＡＮＧ Ｙｕｎ－ｑｉｏｎｇ， ＸＵ Ｌｉ

（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｕａｉｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ２２２００５， Ｊｉａｎｇｓｕ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｈｉｇｈｌｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ spectrophotometry ｍｅｔｈｏｄ was used to ｄｅｔｅｒｍｉｎe ｔｒａｃｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ＫＢｒＯ３ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉ－ ｔｏ Ｉ３－ ｂｙ ＢｒＯ３－ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｉ３－ ｗｉｔｈ ｃｒｙｓｔａｌ ｖｉｏｌｅｔ ｔｏ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ｉｏｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｄｉｕｍ． Ｉｎ ｔｈｅ ＰＶＡ， ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｗａｓ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｂｒｏｗｎｉｓｈ－ｒｅｄ． Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ was ５４２ ｎｍ ａｇａｉｎｓｔ ｒｅａｇｅｎｔ ｂｌａｎｋ． Ｉｔ ｗａｓ found ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ was ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｔｏ ｔｈｅ ＢｒＯ３－ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｂｅｅｒｓ ｌａｗ ｗａｓ ｏｂｅｙｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇ ｏｆ ０．５～３．５ μｇ／１０ ｍＬ． Ｔｈｅ ａｐｐａｒｅｎｔ ｍｏｌａｒ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ １．０２×１０５ Ｌ·ｍｏｌ－１·ｃｍ－１， with ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ of ０．０１６ μｇ／ｍＬ. Ｔｈｅ ｓｐｉｋｅd ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｗｅｒｅ ９５．２％～１０１．４％，with ｔｈｅ ＲＳＤ of ２．６９％． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ waｓ used ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎe ｔｒａｃｅ ｂｒｏｍａｔｅ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｆｌｏｕｒ ｗｉｔｈ ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ｒｅｓｕｌｔｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｈｅａｔ ｆｌｏｕｒ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍ bｒｏｍａｔｅ； ｃｒｙｓｔａｌ ｖｉｏｌｅｔ； ｉｏｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘ; ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ

溴酸鉀作為一種面粉添加劑，能有效增強面團的韌性和彈性，改善口感。然而，近年來研究證明溴酸鉀對中樞神經有麻痹作用，具有較強毒性的致癌物，我國雖已于２００５年禁止在面粉中添加溴酸鉀，但仍有面粉生產商添加溴酸鉀來改良品質。因此，對面粉中溴酸鉀的質量控制具有十分重要的意義。

目前，測定溴酸鉀的方法有反滴定分析法［１］、電化學分析法［２，３］、離子色譜法［４，５］、熒光光度法［６］和分光光度法［７］等。其中分光光度法因其儀器廉價、操作簡便等特點而被廣泛應用。目前報道的分光光度法測定溴酸鉀的文獻中以褪色光度法居多［８－１１］，利用生成離子締合物顯色光度法測定溴酸根離子未見報道。本試驗提出在硫酸介質中，在過量碘化鉀及聚乙烯醇存在下，ＢｒＯ３-氧化Ｉ-形成Ｉ３-絡陰離子，Ｉ３- 絡陰離子可進一步結晶紫陽離子形成離子締合物，將水相中直接測定痕量溴酸根離子的光度分析法用于面粉中微量ＢｒＯ３-的測定，結果令人滿意。

１材料與方法

１．１材料、儀器和試劑

ＵＶ２５０１－ＰＣ型紫外可見分光光度計（日本島津公司），ＨＨ－２型數顯恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）；ＢＳＡ１２４Ｓ－ＣＷ型電子天平（德國賽多利斯有限公司）。

溴酸根離子標準儲備液（１００ μｇ／ｍＬ）：稱取在１３０ ℃下干燥１ ｈ的溴酸鉀０．０１２ ５ ｇ，用水溶解并定容至１００ ｍＬ。使用時稀釋為１０ μｇ／ｍＬ溴酸鉀標準工作液。５×１０－５ ｍｏｌ／Ｌ結晶紫溶液：稱取結晶紫０．１０２ ０ ｇ，用水溶解并定容至５００ ｍＬ容量瓶中；１０％碘化鉀溶液；１０ ｇ／Ｌ聚乙烯醇（PVA）溶液；１．０ ｍｏｌ／Ｌ硫酸、鹽酸、磷酸；所用試劑均為分析純，試驗用水為去離子水。

１．２方法

準確移取適量的溴酸根標準溶液（或樣品溶液）于１０ ｍＬ比色管中，依次加入１．００ ｍＬ的硫酸溶液，０．５０ ｍＬ的碘化鉀溶液，用水定容到５ ｍＬ，搖勻，放置５ ｍｉｎ。再加入０．２０ ｍＬ ＰＶＡ溶液，３．００ ｍＬ結晶紫溶液，用水定容至刻度線，搖勻，室溫靜置１０ ｍｉｎ。同時配制不含溴酸根的試劑空白溶液，以試劑空白為參比，于波長５４２ ｎｍ處測量反應體系的吸光度。

２結果與分析

２．１吸收波長的測定

按試驗方法配制溶液，在４００～７００ ｎｍ內進行掃描，結果如圖１所示。由圖１可知，結晶紫與Ｉ３－ 離子締合物在５４２ ｎｍ處有最大吸光值，所以選擇５４２ ｎｍ為測定波長。

２．２酸度的影響

研究了硫酸、鹽酸、磷酸等不同酸介質對體系反應的影響。結果表明，在硫酸介質中體系吸光度變化最明顯。進一步研究表明，當硫酸溶液加入量為０．８～１．４ ｍＬ時，體系吸光度差值最大且穩定，如圖２所示。選擇加入１．００ ｍＬ １．００ ｍｏｌ／Ｌ硫酸溶液。

２．３試劑用量的影響

考察了試劑ＫＩ、結晶紫顯色劑、PVA用量的影響。結果表明，１０％的ＫＩ標液適宜加入量為０．４０～０．７０ ｍＬ時；適宜加入量為２．８０～３．４０ ｍＬ；１０ ｇ／Ｌ的ＰＶＡ標準溶液適宜加入量為０．２０～０．２５ ｍＬ；三者最佳用量分別為ＫＩ ０．５０ ｍＬ、結晶紫３．００ ｍＬ、ＰＶＡ ０．２０ ｍＬ。

２．４反應溫度和時間的影響

考察了反應溫度和反應時間對體系吸光度的影響。結果表明，溫度在１５～３０ ℃內體系吸光度最大且變化平緩，在室溫時靈敏度較高，且操作方便，本試驗選擇室溫為反應溫度；反應時間為１０～１５ ｍｉｎ時，體系吸光度最大且穩定，且０．５ ｈ體系吸光度變化不大，相對誤差小于５％。選用１０ ｍｉｎ作為反應時間。

２．５工作曲線

依次加入０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３５ ｍＬ溴酸鉀標準工作溶液于一系列１０ ｍＬ比色管中，以試劑空白為參比，測定吸光度并繪制工作曲線。結果如圖３所示。溴酸根離子濃度在０．５～３．５ μｇ／１０ ｍＬ內與吸光度具有良好的線性關系，線性回歸方程為Ａ＝０．７９７ １ Ｃ＋０．０２６ ０，線性相關系數為０．９９５ ４，表觀摩爾吸光系數為１．０２×１０５ Ｌ／（ｍｏｌ·ｃｍ），表明該方法具有較高的靈敏度。按３Ｓ／Ｎ計算（Ｓ＝０．７％），本方法的檢出限為０．０１６ μｇ／ｍＬ。

２．６干擾試驗

按試驗方法配制溶液，在最佳條件下測定１ μｇ的溴酸鉀，相對誤差不超過５％，常見共存離子的干擾情況，表明１ ｍｇ的Ｋ＋、Ｎａ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋，０．５ ｍｇ的Ｚｎ２＋、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋，０．４ ｍｇ的Ｃｕ２＋、Ｂａ２＋、Ｍｇ２＋，０．０４ ｍｇ的淀粉干擾測定；等量Ｆｅ３＋干擾測定。氧化性陰離子ＭｎＯ４－、Ｃｒ２Ｏ７－、ＩＯ３－、ＣｌＯ４－ 等嚴重干擾測定，但在面粉樣品中的可能性很小，可不予考慮。

２．７樣品分析

準確稱取面粉試樣１０．０ ｇ，加入５０ ｍＬ去離子水搖勻，再用超聲波提取２０ ｍｉｎ，放置于離心機以４ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１５ ｍｉｎ，取上清液用０．４５ μｍ濾膜過濾，濾液轉移至容量瓶并定容，即得樣品溶液。按上述方法操作測定吸光度，并根據工作曲線的回歸方程計算溴酸鉀的含量，將測定結果與反滴定法［１］比較，結果如表１所示。

２．８回收試驗

為了檢驗方法的準確性，用標準加入法測定其回收率，平行測定８次，結果見表２。

3小結

本研究建立了測定面粉中溴酸根含量的新方法，該法簡便快速，具有較高的靈敏度和較好的準確度，可滿足實際樣品測定的需要，具有一定的應用價值。

參考文獻：

［１］ 羅力力，向小黎，李紅敏，等．用反滴定法測定小麥粉中溴酸鉀含量［Ｊ］．糧油食品科技，２００６，１４（６）：４５－４６．

［２］ 李燕杰，李雪琴，卞科，等．電位滴定法測定面粉中溴酸鉀的含量［Ｊ］．河南工業大學學報（自然科學版），２００７，４（２）：２７－３０．

［３］ 劉利兵，龐月紅，錢和，等．毛細管電泳－多壁碳納米管／聚吡咯／磷鉬酸修飾電極電化學檢測飲用水中的溴酸根［Ｊ］．分析科學學報，２０１１，２７（４）：４７９－４８３．

［４］ 史亞利，蔡亞岐，劉京生，等．大體積直接進樣離子色譜法測定飲用水中痕量溴酸鹽［Ｊ］．分析化學，２００５，３３（８）：１０７７－１０８０．

［５］ 王竣，張卉，祝建華．反相離子對液相色譜法測定的溴酸鉀［Ｊ］．食品科學，２００７，２８（１）：２７０－２７３．

［６］ 王海霞，盛麗，韓小茜．羅丹明Ｂ熒光猝滅法測定微量溴酸根離子［Ｊ］．光譜實驗室，２００７，２４（４）：５８７－５８９．

［７］ 陳紅，陽澤平，陳朝暉．紫外分光光度法測定微量溴酸根研究［Ｊ］．成都大學學報（自然科學版），２００７，２６（３）：１９３－１９６．

［８］ 霍權恭，范璐，吳娜娜．甲基橙退色光度法測定飲水中溴酸根離子［Ｊ］．河南工業大學學報（自然科學版），２００７，２８（１）：１０－１２．

［９］ 劉文明，馬衛興．二甲酚橙褪色光度法測定微量溴酸根離子的研究［Ｊ］．理化檢驗（化學分冊），１９９７，３３（１２）：５３９－５４０

［１０］ 于慶水，粟智．亞甲藍褪色光度法測定痕量溴酸根［Ｊ］．光譜實驗室，２００４，２１（５）：９７４－９７６．

［１１］ 陳云生，李成，楊勝園，等．茜素紅褪色分光光度法測定礦泉水中痕量溴酸根［Ｊ］．南華大學學報（自然科學版），２００９，２３（３）：５８－６１．

２．６干擾試驗

按試驗方法配制溶液，在最佳條件下測定１ μｇ的溴酸鉀，相對誤差不超過５％，常見共存離子的干擾情況，表明１ ｍｇ的Ｋ＋、Ｎａ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋，０．５ ｍｇ的Ｚｎ２＋、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋，０．４ ｍｇ的Ｃｕ２＋、Ｂａ２＋、Ｍｇ２＋，０．０４ ｍｇ的淀粉干擾測定；等量Ｆｅ３＋干擾測定。氧化性陰離子ＭｎＯ４－、Ｃｒ２Ｏ７－、ＩＯ３－、ＣｌＯ４－ 等嚴重干擾測定，但在面粉樣品中的可能性很小，可不予考慮。

２．７樣品分析

準確稱取面粉試樣１０．０ ｇ，加入５０ ｍＬ去離子水搖勻，再用超聲波提取２０ ｍｉｎ，放置于離心機以４ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１５ ｍｉｎ，取上清液用０．４５ μｍ濾膜過濾，濾液轉移至容量瓶并定容，即得樣品溶液。按上述方法操作測定吸光度，并根據工作曲線的回歸方程計算溴酸鉀的含量，將測定結果與反滴定法［１］比較，結果如表１所示。

２．８回收試驗

為了檢驗方法的準確性，用標準加入法測定其回收率，平行測定８次，結果見表２。

3小結

本研究建立了測定面粉中溴酸根含量的新方法，該法簡便快速，具有較高的靈敏度和較好的準確度，可滿足實際樣品測定的需要，具有一定的應用價值。

參考文獻：

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［１１］ 陳云生，李成，楊勝園，等．茜素紅褪色分光光度法測定礦泉水中痕量溴酸根［Ｊ］．南華大學學報（自然科學版），２００９，２３（３）：５８－６１．

２．６干擾試驗

按試驗方法配制溶液，在最佳條件下測定１ μｇ的溴酸鉀，相對誤差不超過５％，常見共存離子的干擾情況，表明１ ｍｇ的Ｋ＋、Ｎａ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋，０．５ ｍｇ的Ｚｎ２＋、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋，０．４ ｍｇ的Ｃｕ２＋、Ｂａ２＋、Ｍｇ２＋，０．０４ ｍｇ的淀粉干擾測定；等量Ｆｅ３＋干擾測定。氧化性陰離子ＭｎＯ４－、Ｃｒ２Ｏ７－、ＩＯ３－、ＣｌＯ４－ 等嚴重干擾測定，但在面粉樣品中的可能性很小，可不予考慮。

２．７樣品分析

準確稱取面粉試樣１０．０ ｇ，加入５０ ｍＬ去離子水搖勻，再用超聲波提取２０ ｍｉｎ，放置于離心機以４ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１５ ｍｉｎ，取上清液用０．４５ μｍ濾膜過濾，濾液轉移至容量瓶并定容，即得樣品溶液。按上述方法操作測定吸光度，并根據工作曲線的回歸方程計算溴酸鉀的含量，將測定結果與反滴定法［１］比較，結果如表１所示。

２．８回收試驗

為了檢驗方法的準確性，用標準加入法測定其回收率，平行測定８次，結果見表２。

3小結

本研究建立了測定面粉中溴酸根含量的新方法，該法簡便快速，具有較高的靈敏度和較好的準確度，可滿足實際樣品測定的需要，具有一定的應用價值。

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［１０］ 于慶水，粟智．亞甲藍褪色光度法測定痕量溴酸根［Ｊ］．光譜實驗室，２００４，２１（５）：９７４－９７６．

［１１］ 陳云生，李成，楊勝園，等．茜素紅褪色分光光度法測定礦泉水中痕量溴酸根［Ｊ］．南華大學學報（自然科學版），２００９，２３（３）：５８－６１．