食品中铁的测定（邻菲罗啉比色法）实验报告

食品中铁的测定（邻菲罗啉比色法）

1 目的

熟练掌握直接灰化法的原理，操作及注意事项。以铁的测定为代表，掌握

灰化法作为矿物质测定的前处理方法的应用；掌握消化法的原理，操作及注意事项。以铁的测定为代表，掌握消化法作为矿物质测定的前处理方法的应用；掌握邻菲罗啉比色法测铁的原理、操作及注意事项。

2 原理

2.1 灰化

食品经高温灼烧至恒重，残留物称重称为灰分；

2.2 消化

样品与浓硫酸和催化剂一同加热，可使蛋白质分解，其中碳和氢被氧化成二氧化碳和水逸出，食品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵；

2.3 比色法测铁

样品经灰化(或消化)，用抗坏血酸将三价铁还原为二价铁，二价铁与邻菲罗啉反应生成红色络合物，在520nm下测其光吸收强度A，根据A值在标准曲线上查对应二价铁浓度得C样，再计算样品中铁的含量。

3 试剂

硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、邻菲罗啉、铁标准溶液（C=10ug/mL）。

4 仪器

4.1 灰化：瓷坩埚、灰化炉、干燥器、精密天平； 4.2 消化：定氮瓶、铁架台、电炉；

4.3 比色法测铁：水浴锅、可见光分光光度计、25mL比色管。

5 样品

学生营养奶粉

6 操作方法

6.1 样品的灰化处理及样品中灰分的测定

6.1.1恒重处理

取大小适宜的两个瓷坩埚（标号1、2）置于高温炉中，在600℃下灼烧0.5h， 冷却至200℃以下后，取出，放入干燥器中冷却置室温，精密称量，并重复灼烧至恒重。 6.1.2 样品称量

分别向1、2号瓷坩埚中加入奶粉5.0001g和5.0000g后，精密称量。 6.1.3 预灰化

把两个坩埚置于电炉上，半盖坩埚盖，以小火加热至样品充分炭化无

黑烟产生，取下坩埚，各加入两滴HNO3溶液。 6.1.4 正式灰化

炭化后，把两个坩埚放置在600℃高温炉中灼烧至无炭粒，打开炉门，将坩埚移至炉口处冷却至200℃左右，放入干燥器中冷却至室温，称量。重复灼烧至前后两次称量之差不超过0.5mg为恒重。 6.1.5制备灰化液

分别向1、2号坩埚中加入盐酸2mL溶解，并移入100mL容量瓶中，用少量水洗坩埚，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀，制成1、2号灰化液备用。 6.1.6 制备空白液

向100mL容量瓶中加入2mL盐酸，以水定容至刻度。

6.2 样品的消化处理

6.2.1 制备消化液

称取5.1300g奶粉移入干燥的100mL定氮瓶中，加入0.2g硫酸铜，2g硫酸钾及20mL浓硫酸，稍摇匀后于瓶口放一小漏斗，将瓶以45°角斜放于加有石棉网的电炉上，小火加热，待内容物全部炭化，泡沫完全消失后，加强火力，并保持瓶内液体微沸，至液体呈蓝绿色澄清透明后，在继续加热0.5h.取下放冷，慢慢加入20mL水。放冷后，移入100mL容量瓶中，并用少量水洗定氮瓶，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀，制成消化液备用。 6.2.2 制备空白液

向100mL容量瓶中加入20mL蒸馏水，以水定容至刻度。

6.3 比色法测铁

6.3.1 铁标准曲线的绘制

分别吸取铁标准溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml放入比色管中，加入1ml 抗坏血酸和2ml邻菲罗啉，并定容至25mL，混匀，然后60℃水浴下加热15min后，冷却。

以―0‖管溶液为参比溶液，在520nm下测各管A值并绘制曲线。 6.3.2 灰化液中铁含量的测定

分别从1、2号各吸取3个10.00mL灰化液和1个10.00mL空白液于比色管中，加入1mL抗坏血酸和2mL邻菲罗啉，并定容至25mL，混匀，然后60℃水浴下加热15min后，冷却。

参比溶液：吸取10.00mL灰化液于比色管中，加入1mL抗坏血酸，不加邻菲罗啉，并定容至25mL，混匀，然后60℃水浴下加热15min后，冷

却。

将比色管中的有色溶液依次注入比色皿中，在520nm下测各管的吸光度。1号记为：A灰1 A灰2 A灰3 A灰空；2号记为A灰1′ A灰2′ A灰3′ A灰

空′

。

6.3.3 消化液中铁含量的测定

吸取3个10.00mL消化液及1个10.00mL空白液于比色管中，加入1mL抗坏血酸和2mL邻菲罗啉，并定容至25mL，混匀，然后60℃水浴下加热15min后，冷却。

参比溶液：吸取10.00mL消化液于比色管中，加入1mL抗坏血酸，不加邻菲罗啉，并定容至25mL，混匀，然后60℃水浴下加热15min后，冷却。

将各比色管中的有色溶液依次注入比色皿中，在520nm下测各管溶液的吸光度值A消1 A消2 A消3 A消空。

7 数据整理

7.1 样品中灰分的测定

表1-灰化样品及坩埚质量

m样（g） 5.0479

m坩埚恒重前(g) 92.4651

m坩埚恒重后(g) 93.3881

m坩锅+样品(g) 98.4360

7.2 比色法测铁

7.2.1 铁标准曲线的绘制

表2-铁标准溶液曲线绘制测定数据表

V(ml) A

0.00 0.000

2.00 0.153

4.00 0.323

6.00 0.475

8.00 0.655

10.00 0.790

0.9000.8000.7000.6000.5000.4000.3000.2000.1000.000(0.100)0.00y = 0.0801x - 0.0012R2 = 0.9991分光光度值2.004.006.008.0010.0012.00铁标准溶液体积(ml)

图1-铁标准溶液曲线

7.2.2灰化液中铁含量的测定

表3-灰化液铁的吸光度值

A空白 -0.001

1组 0.234

A样品 2组 0.259

3组 0.256

7.2.3 消化液中铁含量的测定

表4-消化液铁的吸光度值

A空白

———————————— 1组 2组 3组 0.008 0.003 0.009

A样品

—————————————— 1组 2组 3组 0.030 0.048 0.036

8 计算

8.1 消化计算

X=

C样×10

-3

×100

m样/V定× V测

式中：X----样品中铁的含量，mg／100g；

C样----测定用液中铁的浓度（由标准曲线中查出），μg／mL； m样-----样品的质量，g；

V测-----测定用液的体积，mL。

消除试剂误差得三个吸光度值为0.0233、0.0414、0.0293代入铁的标准曲线方程y=0.0801x-0.0012中，得x1=0.306、x2=0.531、x3=0.381。

0.306?10?10?3X消1mg/100g??100?3.06

1.0005/100?100.531?10?10?3X消2mg/100g??100?5.311.0005/100?100.381?10?10?3X消3mg/100g??100?3.811.0005/100?10

X铁平均（消化）mg/100g?1/3（3.06?5.31?3.81）?4.06

8.2灰分含量计算

X %=

m总 - m总’ m总 - m埚

×100

式中：X----样品中灰分的含量，%； m埚-----坩埚的质量，g； m总-----坩埚和样品的质量，g； m总’--坩埚和灰分的质量，g。

X灰分=

98.4360－ 96.4168 98.4360 – 93.3881

×100=40.00%

8.3中铁含量计算

58.96?10?3X1%??100?7.79

5/100?1065.22?10?3X2%??100?9.04

5/100?1064.46?10?3X3%??100?8.47

5/100?10X铁平均（灰化）%?（7.79?9.04?8.79）/3?8.54

9 结果

样品中铁含量为4.64mg/100g。铁中灰分含量为40.00%，灰化的样品中铁含

量为8.54%

10结果可靠性分析

10.1准确度

从营养奶粉包装上查得真值在6-10mg/100g,灰化处理的准确度高，消化处理的准确度低。 10.2精密度

消化的相对标准偏差为28.2%，灰化的相对标准偏差为7.5%。灰化精确度较高，消化精确度过低。 10.2.3 误差分析

灰化处理的样品准确度、精密度高，主要属于随机误差；消化处理的样品误差大，是负误差，也是系统误差。

11结论

样品中铁含量为4.64mg/100g。铁中灰分含量为40.00%，灰化的样品中铁含量为8.54%灰化处理的准确度、精密度较消化处理高。消化处理误差为负的系统误差。 12

思考题

12.1灰化的目的？

防止因温度高试样中的水分急剧蒸发，使试样飞扬；防止糖蛋白质等发泡膨胀的物质在高温下膨胀而溢出坩埚，不经碳化而直接灰化，碳粒易被包住灰化不完全。

12.2本试验用于提高灰化速度的方法？除此之外还有那些方法？

本试验中是通过加过氧化剂或强氧化剂的方法，加的是浓硝酸，利用他们的氧化作用来加速碳化。 还可以通过，加去离子水，加硫酸灰化，加入砂分散样品，还可以加入镁盐起固定剂的作用。

12.3如果A值过高或过低即超出正常读数范围时，应如何调整？

如果过高需要稀释一定的倍数重新测量。如果过低就要重新配置样液，提高样液浓度。

12.4比色法定量的依据是什么？

依据朗-伯比尔定律。溶液的吸光度与其溶液的浓度成正比，根据一些列

不同浓度的标准溶液所测的相应的吸光度值，绘制成标准曲线，再测定样液的吸光度值代入标准曲线方程，得出结果。

11结论

样品中铁含量为4.64mg/100g。铁中灰分含量为40.00%，灰化的样品中铁含量为8.54%灰化处理的准确度、精密度较消化处理高。消化处理误差为负的系统误差。 12

思考题

12.1灰化的目的？

防止因温度高试样中的水分急剧蒸发，使试样飞扬；防止糖蛋白质等发泡膨胀的物质在高温下膨胀而溢出坩埚，不经碳化而直接灰化，碳粒易被包住灰化不完全。

12.2本试验用于提高灰化速度的方法？除此之外还有那些方法？

本试验中是通过加过氧化剂或强氧化剂的方法，加的是浓硝酸，利用他们的氧化作用来加速碳化。 还可以通过，加去离子水，加硫酸灰化，加入砂分散样品，还可以加入镁盐起固定剂的作用。

12.3如果A值过高或过低即超出正常读数范围时，应如何调整？

如果过高需要稀释一定的倍数重新测量。如果过低就要重新配置样液，提高样液浓度。

12.4比色法定量的依据是什么？

依据朗-伯比尔定律。溶液的吸光度与其溶液的浓度成正比，根据一些列

不同浓度的标准溶液所测的相应的吸光度值，绘制成标准曲线，再测定样液的吸光度值代入标准曲线方程，得出结果。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/asqo.html