双波长双指示剂催化光度法测定牛奶中的痕量铁

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1、双波长双指示剂催化光度法测定牛奶中的痕量铁　　摘要：以酸性介质中痕量铁（III）催化的双氧水氧化中性红和亚甲基蓝褪色原理为基础，建立了双波长双指示剂催化动力学光度法测定痕量铁的新方法。确定的最佳试验条件为HCI用量为0.5mL，亚甲基蓝用量为3mL，中性红用量为0.4mL，3%的双氧水用量为0.5mL，反应时间为8min，反应温度为100℃，线性范围为0.4～20.0ug/L，回收率在85%-89%之间，将该方法与经典原子吸收光度法相比，具有反应时间短、准确度高、精确度好的优点，适合牛奶中痕量铁的检测。　　关键词：痕量铁；双波长；双指示剂；催化光度法；牛奶　　人体内65%的铁存在于血液中，7

2、0%～75%的铁以血红素蛋白质的形式存在，主要有血红蛋白、肌红蛋白及部分酶。25%～30%的铁为非血红素铁，有铁蛋白、血铁黄素及部分酶。铁蛋白和血铁黄素是储存铁的基本形式，主要存在于肝脏、网状内皮细胞和骨髓中。前者为水溶性，适应于短期快速储存的需要，后者为脂溶性，可适应于较长期限的铁储存。在缺铁性贫血发生前，储存铁就几乎全部耗竭。铁的主要生理功能是通过血红蛋白运输氧和二氧化碳，还通过肌红蛋白起固定和储存氧的作用。当人缺铁时，不仅血红蛋白、肌红蛋白等的合成受阻，而且使氧的运输与储存、二氧化碳的运输与释放、电子传递、氧化还原反应等代谢过程发生紊乱，出现各种症状。当日粮中铁含量长期低于109mg/

3、kg时，就会引起血红蛋白含量降低，红细胞减少，造成缺铁性贫血。铁等微量元素在奶牛的生理生化过程中起非常重要的作用，直接影响到奶牛的健康状况，作为牛奶中重要的营养元素，铁也影响到牛奶的品质。测定铁的方法很多，早期以比色法和分光光度法为主，20世纪50年代后发展了原子吸收分光光度法（成本高）、溶出伏安法（费时）、高效液相色谱法（成本高）、x光-萤光分析法（灵敏度差）等技术。　　动力学分析法是利用反应速度和反应物浓度、催化剂之间的关系而进行定量分析的方法，与传统的热力学方法不同，它一般利用较慢的化学反应作指示反应，它的测量在体系达到平衡状态之前进行，扩大了可利用的化学反应范围。动力学分析法最初用于

4、生物化学、放射化学和气相扩散等研究，已有70多年的历史，早期发展较慢。直到上世纪60年代才引起了分析化学界的重视，开展了大量动力学分析法的研究。近年来分析仪器日趋自动化，其应用于分析化学的各分支学科也愈来愈广泛，研究者阐述了动力学在分析化学中的应用及发展。在催化动力学分析法中，常用的检测手段有光度法、荧光法、电化学分析法、电位法等。其中光度法因操作简单，灵敏度高，选择性好成为催化法中应用广泛的方法。与传统的热力学平衡法相比，动力学方法具有反应选择性好、灵敏度高、应用范围广等优点。　　本研究在盐酸介质中，利用铁催化过氧化氢氧化亚甲基蓝和中性红褪色的指示反应，通过测定520nm和660nm下吸光

5、度的变化及其与铁浓度的线性关系，建立了双波长测定痕量铁的新方法。该方法操作简单、灵敏度高、选择性好、不用分离可直接测定牛奶中的痕量铁。本研究旨在建立准确可靠的检测方法，为对痕量铁的检测和监控提供参考。9　　1.材料与方法　　1.1材料与试剂　　牛奶材料为新农牌牛奶（百利包），市售。中性红、亚甲基蓝、硫酸铁、硝酸、盐酸、过氧化氢、硫脲等均为国产分析纯。　　1.2试验设备　　通风橱，湖南奥立龙现代实验室设备有限公司：箱式电阻炉，上海跃进医疗器械厂；万用电子炉，上海科恒实业发展有限公司：TSA-990型原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司：TM-1900型双束光紫外可见分光光度计，北京

6、普析通用仪器有限责任公司：HG214-FC104型电子分析天平，北京百万电子科技中心。　　1.3试验方法　　1.3.1吸光度测定在两支25mL比色管中加入0.5mLHCl、3mL亚甲基蓝溶液、0.4mL中性红溶液、0.5mL双氧水，其中1支加入铁（III）标准工作溶液（催化反应，吸光度为A），另1支不加铁标准工作溶液（非催化反应，吸光度为An），用水稀释至刻度，摇匀。置于沸水浴中，加热8min，迅速取出，用自来水冲淋冷却，使反应停止。以蒸馏水作参比，在520nm和660nm波长处分别测定非催化和催化体系的吸光度A520n、A660n、A520、A660，并计算吸光度差值，△A520=A520

7、n-A520，△A660=A660n-A660，△A=△A520+△A660。　　1.3.2盐酸用量的选择取10支试管分成2组，每组5支，分别加入0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mL的盐酸溶液，再加入3mL亚甲基蓝溶液、0.4mL中性红溶液、0.59mL双氧水，其中一组加入铁（III）标准工作溶液（催化反应，吸光度为A），另一组不加铁标准工作溶液（非催化反应，吸光度为Ao），用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。测