《食品分析》課件-第九章 灰分及幾種礦物元素的測(cè)定

第九章灰分及幾種礦物元素的測(cè)定GB5009.4-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定【教學(xué)目標(biāo)與要求】1、教學(xué)目標(biāo)：能夠熟練掌握測(cè)定食品中灰分的方法；根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件正確測(cè)定出食品中重要礦物質(zhì)的含量。2、教學(xué)要求：通過(guò)本章學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解各種灰分的定義，理解灰分測(cè)定的意義；掌握灰分的測(cè)定原理、方法及操作條件的控制；掌握鐵、鈣、鋅等重要礦物元素的測(cè)定方法選擇及樣品處理過(guò)程。【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】1、教學(xué)重點(diǎn)：灰分的測(cè)定原理、操作方法及條件的控制。2、教學(xué)難點(diǎn)：灰化的具體操作過(guò)程及根據(jù)不同現(xiàn)象對(duì)加速灰化速度的方法選取。思考題1、灰分的概念和種類，為什么測(cè)得的灰分稱為粗灰分？2、從灰分測(cè)定原理可以看出灰分測(cè)定的步驟？3、詳細(xì)說(shuō)出灰分測(cè)定所用的儀器和用具？4、詳細(xì)說(shuō)出坩堝處理的方法？5、詳細(xì)說(shuō)出蘋果、大豆、牛奶、小麥粉的灰分測(cè)定的步驟？第一節(jié)灰分的測(cè)定一、概述1.食品的組成十分復(fù)雜，由大量有機(jī)物質(zhì)和豐富的無(wú)機(jī)成分組成。2.灰分的概念在高溫灼燒時(shí)，食品發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化，最后有機(jī)成分揮發(fā)逸散，而無(wú)機(jī)成分（主要是無(wú)機(jī)鹽和氧化物）則殘留下來(lái)，這些殘留物稱為灰分。它標(biāo)示食品中無(wú)機(jī)成分總量的一項(xiàng)指標(biāo)。3.粗灰分的概念

灰分不完全或不確切地代表無(wú)機(jī)物的總量，如某些金屬氧化物會(huì)吸收有機(jī)物分解產(chǎn)生的CO2而形成碳酸鹽，使無(wú)機(jī)成分增多了，有的又揮發(fā)了（如Cl、I、Pb為易揮發(fā)元素。P、S等也能以含氧酸的形式揮發(fā)散失）。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)通常把食品經(jīng)高溫灼燒后的殘留物稱為——粗灰分（總灰分）。酸溶性灰分酸不溶性灰分總灰分水溶性灰分水不溶性灰分4.水溶性灰分——反映可溶性K、Na、Ca、Mg等的氧化物和鹽類的含量?？煞从彻u、果凍等制品中果汁的含量。

5.酸溶性灰分——反映Fe、Al等氧化物、堿土金屬的堿式磷酸鹽的含量。6.酸不溶性灰分——反映污染的泥沙及機(jī)械物和食品中原來(lái)存在的微量SiO2的含量。7．灰分測(cè)定的意義

考察食品的原料及添加劑的使用情況；灰分指標(biāo)是一項(xiàng)有效的控制指標(biāo)；例：面粉生產(chǎn)，往往在分等級(jí)時(shí)要用灰分指標(biāo)，因小麥麩皮的灰分含量比胚乳高20倍。富強(qiáng)粉應(yīng)為0.3~0.5%，標(biāo)準(zhǔn)粉應(yīng)為0.6~0.9%，反映動(dòng)物、植物的生長(zhǎng)條件。生產(chǎn)明膠、果膠類膠制品，灰分是它膠凍性能的標(biāo)志。同時(shí)還可檢驗(yàn)食品加工過(guò)程的污染情況。所以，灰分是食品成分全分析的項(xiàng)目之一。二、總灰分的測(cè)定GB5009.4—2016《食品中灰分的測(cè)定》

(一)原理：（P68）把一定的樣品經(jīng)炭化后放入高溫爐內(nèi)灼燒，轉(zhuǎn)化，稱量殘留物的重量至恒重，計(jì)算出樣品總灰分的含量。（二）灰化條件的選擇1.灰化容器——坩堝。坩堝蓋子與堝要配套。

坩堝材質(zhì)有多種：①素瓷②鉑③石英④鐵⑤鎳等，個(gè)別情況也可使用蒸發(fā)皿。①素瓷坩堝優(yōu)點(diǎn)：耐高溫可達(dá)1200℃，內(nèi)壁光滑，耐酸，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：⑴耐堿性差，灰化成堿性食品（如水果、蔬菜、豆類等），坩堝內(nèi)壁的釉質(zhì)會(huì)部分溶解，反復(fù)多次使用后，往往難以得到恒重。⑵溫度驟變時(shí)，易炸裂破碎。②鉑坩堝

優(yōu)點(diǎn)：耐高溫達(dá)1773℃，導(dǎo)熱良好，耐堿，耐HF,吸濕性小。缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，約為黃金的9倍，要有專人保管，免丟失。使用不當(dāng)會(huì)腐蝕或發(fā)脆。2、取樣量根據(jù)試樣種類和性狀來(lái)定，一般控制灼燒后灰分為10～100mg。國(guó)標(biāo)規(guī)定：灰分含量大于10g/100g的試樣稱取2-3g；灰分小于10g/100g的試樣稱取3-10g。通常：乳粉、麥乳精、大豆粉、調(diào)味料、水產(chǎn)品等取1～2g。谷物及制品、肉及制品、糕點(diǎn)、牛乳等取3～5g。蔬菜及制品、砂糖及制品、蜂蜜、奶油等取5～10g。水果及制品取20g、油脂取50g。具體見(jiàn)163頁(yè)表9-2。3.灰化溫度灰化溫度的高低對(duì)灰分測(cè)定結(jié)果影響很大。由于各種食品中無(wú)機(jī)成分的組成、性質(zhì)及含量各不相同，灰化溫度也應(yīng)有所不同，一般為525~600℃，谷類的飼料達(dá)900℃以上。溫度太高，將引起K、Na、Cl等元素的揮發(fā)損失，磷酸鹽、硅酸鹽也會(huì)熔融，將碳粒包藏起來(lái)，使元素?zé)o法氧化。溫度太低，則灰化速度慢，時(shí)間長(zhǎng)，不宜灰化完全，也不利于除去過(guò)剩的堿性食物吸收的CO2。所以要在保證灰化完全的前提下，盡可能減少無(wú)機(jī)成分的揮發(fā)損失和縮短灰化時(shí)間。加熱速度不可太快，防急劇干餾時(shí)灼熱物的局部產(chǎn)生大量氣體，而使微粒飛失、易燃。

4.灰化時(shí)間

一般不規(guī)定灰化時(shí)間，而是觀察殘留物（灰分）為全白色或淺灰色，內(nèi)部無(wú)殘留的碳?jí)K，并達(dá)到恒重為止。兩次結(jié)果相差<0.5mg。對(duì)于已做過(guò)多次測(cè)定的樣品，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)限定時(shí)間?？偟臅r(shí)間一般為2~5小時(shí)，個(gè)別樣品有規(guī)定溫度、時(shí)間。應(yīng)指出，對(duì)某些樣品即使灰化完全，殘灰也不一定呈白色或淺灰色，如鐵含量高的食品，殘灰呈褐色。錳、銅含量高的食品，殘灰呈藍(lán)綠色。（三）加速灰化的方法

有些樣品難于灰化，如含磷較多的谷物及其制品。磷酸過(guò)剩于陽(yáng)離子，灰化過(guò)程中易形成KH2PO4、NaH2PO4等，會(huì)熔融而包住C粒，即使灰化相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間也達(dá)不到恒重。對(duì)這類樣品，可采用下述方法加速灰化：⑴樣品初步灼燒后，取出，冷卻，從灰化容器邊緣慢慢加入少量無(wú)離子水，使殘灰充分濕潤(rùn)（不可直接灑在殘灰上，以防殘灰飛揚(yáng)損失），用玻璃棒研碎，使水溶性鹽類溶解，被包住的C粒暴露出來(lái)，把玻璃棒上粘的東西用水沖進(jìn)容器里，在水浴上蒸發(fā)至干涸，至120~130℃烘箱內(nèi)干燥，再灼燒至恒重。⑵經(jīng)初步灼燒后，放冷，加入幾滴HNO3、H2O2等，蒸干后再灼燒至恒重，利用它們的氧化作用來(lái)加速C?；一Ｒ部杉尤?0％（NH4）2CO3等疏松劑，在灼燒時(shí)分解為氣體逸出，使灰分呈松散狀態(tài)，促進(jìn)灰化。這些物質(zhì)的添加不會(huì)增加殘灰的質(zhì)量，灼燒后完全消失。⑶糖類樣品殘灰中加入硫酸，可以進(jìn)一步加速。⑷加入MgAC2、Mg(NO3)2等助灰化劑，這類鎂鹽隨灰化而分解，與過(guò)剩的磷酸結(jié)合，殘灰不熔融而呈松散狀態(tài)，避免了碳粒被包裹，可縮短灰化時(shí)間，但產(chǎn)生了MgO會(huì)增重，也應(yīng)做空白試驗(yàn)。⑸添加MgO、CaCO3等惰性不熔物質(zhì)，它們的作用純屬機(jī)械性，它們和灰分混雜在一起，使C粒不受覆蓋，應(yīng)做空白試驗(yàn)，因?yàn)樗鼈兪箽埢以鲋亍＃ㄋ模┛偦曳值臏y(cè)定方法（以瓷坩堝為例）

恒重取出入干燥器冷卻

30分鐘結(jié)果計(jì)算不恒重灰化1小時(shí)炭化樣品瓷坩堝的準(zhǔn)備馬福爐的準(zhǔn)備稱樣品①瓷坩堝的準(zhǔn)備根據(jù)取樣量的大小、樣品的性質(zhì)（如易膨脹等）來(lái)選取坩堝的大小。有時(shí)樣品太多，宜選素瓷蒸發(fā)皿。使用的容器大會(huì)使稱量的誤差增大（有的蒸發(fā)皿在光電天平中放不下）。將兩個(gè)坩堝用10%的HCl煮沸1~2小時(shí)，用水洗凈涼干。

用FeCl3+藍(lán)墨水的混合物在坩堝外壁及蓋子上編號(hào)。打開馬福爐，用坩堝鉗夾住，先放在爐口預(yù)熱，因爐內(nèi)各部位的溫度不一致，假如設(shè)定600℃，爐內(nèi)熱電偶附近為600±10℃，中間部位為590±10℃，前面部分為560±10℃，不論爐子大小，門口部分溫度最低。

真正灼燒時(shí)不能放在靠近門口部分，每次開始放入爐內(nèi)或取出時(shí)，都要放在門口緩沖一下溫差，不然就會(huì)破裂，然后慢慢往里面放，把蓋子搭在旁邊。稍停一下在關(guān)爐門，于規(guī)定溫度（500±25℃）灼燒半小時(shí)，再移至爐口冷卻到200℃左右，再移入干燥器中，冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱量，再入高溫爐中燒30分鐘，取出冷卻稱重，直至恒重（兩次稱重之差不大于0.5mg),記錄數(shù)據(jù)備用。②高溫爐（馬福爐、蒙弗爐）的準(zhǔn)備

SRTX-4-9型箱式電阻爐、

DRZ-4型溫度控制儀。接通電源，調(diào)好要使用的溫度，電線容量要大，因?yàn)楣β蕿?000-4000W，不然會(huì)失火。如室內(nèi)配電容量小，其他電器都不得與它同時(shí)使用。電加熱管式（分1、2、3段），少量樣品方便。箱式（有不同體積），要預(yù)熱，用電量大。③樣品的預(yù)處理可用測(cè)定水分之后的樣品。⑴富含脂肪的樣品先提取脂肪后再測(cè)灰分。⑵一般食品：對(duì)于液體和半固體試樣應(yīng)先在沸水浴上蒸干，否則直接炭化，液體沸騰易造成濺失。

含磷量較高的豆類及其制品、肉禽制品、蛋制品、水產(chǎn)品、乳及乳制品：稱取試樣后，加入240g/L乙酸鎂溶液1.00mL或80g/L乙酸鎂溶液3.0mL，使樣液完全潤(rùn)濕。放置10min后，在水浴上將水分蒸干。同時(shí)做3次試劑空白試驗(yàn)。⑶果蔬、動(dòng)物組織等含水分較多的樣品,先制備成均勻樣品，再準(zhǔn)確稱取樣品置于已知重量坩堝中，放烘箱中干燥（先60～70℃，后105℃），再炭化。⑷谷物、豆類等水分含量較少的固體樣，粉碎均勻后可直接稱取、炭化。④炭化樣品

準(zhǔn)確稱量一定量處理好的樣品，放在高溫爐之前，要先進(jìn)行炭化處理，以防溫度高，試樣中的水分急劇蒸發(fā)使樣品飛揚(yáng)，防止易發(fā)泡膨脹的物質(zhì)在高溫下發(fā)泡而溢出，減少碳粒被包裹住的可能性。炭化操作一般在電爐或煤氣燈或電熱板上進(jìn)行，半蓋坩堝蓋，小火加熱使樣品在通氣情況下逐漸炭化，直至無(wú)黑煙產(chǎn)生。對(duì)易膨脹、發(fā)泡的如含糖多的，含蛋白多的樣品，可在樣品上加數(shù)滴辛醇或純植物油，再進(jìn)行炭化。4.灰化

炭化后，把坩堝移入已達(dá)規(guī)定溫度的高溫爐口，稍停片刻，再慢慢移入爐膛內(nèi)灼燒4h。冷卻至200℃左右，取出，放入干燥器中冷卻30min，稱量前如發(fā)現(xiàn)灼燒殘?jiān)刑剂r(shí)，應(yīng)向試樣中滴入少許水潤(rùn)濕，使結(jié)塊松散，蒸干水分再次灼燒至無(wú)碳粒即表示灰化完全，方可稱重。重復(fù)灼燒至前后兩次稱量相差不超過(guò)0.5mg為恒重。

m1—空坩堝質(zhì)量，gm2—樣品+空坩堝質(zhì)量，gm3—?dú)埢?空坩堝質(zhì)量，gB—空白試驗(yàn)殘灰重，g試樣中灰分含量≥10g/100g時(shí)，保留三位有效數(shù)字；試樣中灰分含量＜10g/100g時(shí)，保留兩位有效數(shù)字。5.結(jié)果計(jì)算×100%灰分=×100%如有空白試驗(yàn)為

有的樣品如面粉等糧食樣品是以干物質(zhì)的灰分來(lái)計(jì)算的，從總重中減去水分。6.說(shuō)明：①?gòu)母稍锲髦腥〕隼鋮s的坩堝時(shí)，因內(nèi)部成真空，開蓋恢復(fù)常壓時(shí)應(yīng)讓空氣緩緩進(jìn)入，以防殘灰飛散。②灰化后的殘?jiān)闪糇鰿a、P、Fe等成分的分析。③用過(guò)的坩堝，應(yīng)把殘灰及時(shí)倒掉，初步洗刷后，用粗HCl(廢）浸泡10~20分鐘，再用水沖刷洗凈。④日本有采用自制鋁箔杯直接灰化的。特點(diǎn)：杯子不吸濕好恒重，本身重量輕，好冷卻，減小誤差。在600℃以下，可穩(wěn)定使用，用圓形鋁箔套在塑料瓶上向上捻成杯狀。⑤測(cè)定值％中小數(shù)點(diǎn)后保留一位小數(shù)。⑥測(cè)定食糖中總灰分可用電導(dǎo)法，簡(jiǎn)單、迅速、準(zhǔn)確，免泡沫的麻煩。三、水溶性灰分和水不溶性灰分的測(cè)定將測(cè)定所得的總灰分稱量、計(jì)算后，約加25ml熱無(wú)離子水，分多次洗滌坩堝、濾紙及殘?jiān)?。將殘?jiān)盀V紙一起移回原坩堝中，在水浴上蒸發(fā)至干涸，入干燥箱中干燥，再進(jìn)行炭化、灼燒、冷卻、稱量，至恒重。

m4—不溶性灰分+原坩堝質(zhì)量gm1—原坩堝質(zhì)量gm2—樣品+原坩堝質(zhì)量g水溶性灰分％=總灰分％-水不溶性灰分％計(jì)算：水不溶性灰分=×100%四、酸不溶性灰分的測(cè)定

取水不溶性灰分或總灰分的殘留物，加入25ml0.1mol/L的HCl，放在小火上輕微煮沸，用無(wú)灰濾紙過(guò)濾后，再用熱水洗滌至不顯酸性為止，將殘留物連同濾紙置坩堝中進(jìn)行干燥、炭化、灰化，直到恒重。計(jì)算:酸不溶性灰分％=×100%

m5—酸不溶性灰分+坩堝質(zhì)量

m1—原坩堝質(zhì)量

m2—樣品+原坩堝質(zhì)量無(wú)灰濾紙（定量濾紙）按灰分分為三個(gè)等級(jí)甲＜0.01％乙＜0.03％丙＜0.06％是化學(xué)純度高度純潔，疏松多孔，有一定過(guò)濾速度，顯中性，耐稀酸。思考題1、KMnO4法測(cè)定鈣的原理和測(cè)定步驟？2、EDTA滴定法測(cè)定鈣的原理？3、原子吸收分光光度法測(cè)定的原理？4、硫氰酸鉀比色法測(cè)定鐵的原理和測(cè)定步驟？5、鄰菲羅啉（鄰二氮菲）比色法測(cè)定鐵的原理和測(cè)定步驟？第二節(jié)幾種重要礦物元素的測(cè)定一、概述食品中除含有大量有機(jī)物外，還含有豐富的礦物質(zhì),它們都存在于灰分之中，要先灰化處理，然后再測(cè)定。其中：常量元素含量＞0.01％（Ca、Mg、K、Na、P、S、Cl）占總灰分80%，微量元素（痕量元素）含量＜0.01％（Fe、Co、Ni、Zn、Cr、Mo、Al、Si、Se、Sn、I、F……）礦物元素的測(cè)定方法很多：化學(xué)分析法、比色法、原子吸收分光光度法、極譜法、離子選擇性電極法、熒光法等等。

介紹一種新的樣品處理技術(shù)——微波密閉消解高壓消解+微波快速加熱微波加熱原理：微波——300～300000Mhz間的電磁波。微波密閉消解常用2450Mhz為工作頻率。微波產(chǎn)生的電磁場(chǎng)正負(fù)信號(hào)變換24.5億次/每秒鐘，溶液中極性分子在微波電場(chǎng)作用下，以24.5億次/每秒鐘的速度改變其正負(fù)方向，使分子產(chǎn)生高速的碰撞和摩擦而產(chǎn)生高熱。同時(shí)還有離子的導(dǎo)電作用。樣品和溶劑放在密閉容器里進(jìn)行微波加熱，產(chǎn)生高壓。消解速度是傳統(tǒng)方法的10～100倍，消解完全徹底，回收率高，易揮發(fā)元素?fù)p失少，環(huán)境污染少，勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。操作簡(jiǎn)便：只需把樣品及溶劑放入消解罐，調(diào)整好所需要的壓力，設(shè)定好加熱時(shí)間，即可進(jìn)行微波消解。實(shí)際消解速度：食品樣品最多只要10分鐘（2.5MPa);化妝品樣品有的要12分鐘（3MPa);藥、保健品最多只要10分鐘（2.0MPa);冶金類樣品最多要20分鐘（2.5MPa);（一）KMnO4法原理：將樣品用酸處理成溶液，使Ca2+溶解在溶液中。Ca2+在一定條件下與C2O42-作用，形成白色CaC2O4沉淀。過(guò)濾洗滌后再將CaC2O4沉淀溶于熱的稀H2SO4中。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定與Ca2+1:1結(jié)合的C2O42-含量。其反應(yīng)式如下：

灰分+HCl溶解

CaCl2+(NH4)2C2O4→CaC2O4↓+2NH4ClCaC2O4+H2SO4→CaSO4+H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4

K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O此法需要沉淀、過(guò)濾、洗滌等步驟，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，較為少用。沉淀Ca2+時(shí)，為了得到粗晶形沉淀，必須控制沉淀?xiàng)l件。通常是在含Ca2+的酸性溶液中加入足夠的(NH4)2C2O4沉淀劑。由于酸性溶液中C2O42-大部分是以HC2O4-形式存在，這樣會(huì)影響CaC2O4的生成。所以在加入沉淀劑后必須慢慢滴加氨水，使溶液中H+逐漸被中和，C2O42-濃度緩慢地增加，這樣就易得到CaC2O4粗晶形沉淀。沉淀完畢，溶液pH值還在3.5～4.5，即可防止其他難溶性鈣鹽的生成，又不致使CaC2O4溶解度太大。加熱半小時(shí)使沉淀陳化（陳化的過(guò)程中小顆粒晶體溶解，大顆粒晶體長(zhǎng)大）。過(guò)濾后，沉淀表面吸附的C2O42-必須洗凈，否則分析結(jié)果偏高。為了減少CaC2O4在洗滌時(shí)的損失，則先用稀(NH4)2C2O4溶液洗滌，然后再用微熱的蒸餾水洗到不含C2O42-時(shí)為止。將洗凈的CaC2O4沉淀溶解于稀H2SO4中，加熱至(75～85)℃，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。(二）EDTA滴定法（乙二胺四乙酸）

原理：先向系統(tǒng)中加入鈣紅指示劑（pH﹥11,純藍(lán)色），它與二價(jià)鈣離子絡(luò)合，生成酒紅色的絡(luò)合物，再用EDTA滴定，它先與游離的鈣離子絡(luò)合，因其絡(luò)合能力強(qiáng)，當(dāng)與游離二價(jià)鈣離子結(jié)合完以后，又奪取指示劑已絡(luò)合的二價(jià)鈣離子，使指示劑又顯原來(lái)顏色，生成藍(lán)色，用以指示終點(diǎn)。注意：滴定用的樣品量隨鈣含量而定，最適合的范圍是5-50μg；加鈣紅指示劑后，不能放置過(guò)久，否則終點(diǎn)發(fā)灰，不明顯；氰化鉀用來(lái)消除鋅、銅、鐵、鋁、鎳、鉛等離子的干擾，而檸檬酸鈉則可以防止鈣和磷結(jié)合形成磷酸鈣沉淀；滴定時(shí)，pH應(yīng)為12-14，過(guò)高或過(guò)低，指示劑變紅，滴不出終點(diǎn)。(三）原子吸收分光光度法

將處理后的樣液直接吸入空氣和乙炔焰中原子化，在光路中直接測(cè)定鈣原子對(duì)其空心陰極等發(fā)射譜線（242.7nm）的吸收。

原理：原子吸收分光光度法的測(cè)量對(duì)象是呈原子狀態(tài)的金屬元素和部分非金屬元素，系由待測(cè)元素?zé)舭l(fā)出的特征譜線通過(guò)供試品經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸汽時(shí)，通過(guò)測(cè)定輻射光強(qiáng)度檢測(cè)的程度，求出供試品中待測(cè)元素的含量。單色光輻射穿過(guò)被測(cè)物質(zhì)溶液時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，其吸收強(qiáng)度與試液中被測(cè)元素的含量成正比。原子化器：火焰原子化器：通過(guò)乙炔-空氣火焰（乙炔-笑氣）火焰提供足夠的高溫，達(dá)到樣品原子化的目的石墨爐原子化器：通過(guò)控制在石墨管中通過(guò)電流的大小，產(chǎn)生足夠的高溫，達(dá)到樣品原子化的目的氫化物原子化器三、鐵的測(cè)定

鐵是人體內(nèi)不可缺少的微量元素，它與蛋白質(zhì)結(jié)合形成血紅蛋白，參與了血液中氧的運(yùn)輸作用，缺乏鐵會(huì)引起缺鐵性貧血。

測(cè)定食品中鐵的含量除了有營(yíng)養(yǎng)學(xué)意義外，還可以鑒定食品中鐵的污染程度，控制食品的質(zhì)量。（一）硫氰酸鉀比色法(1)原理在酸性條件下，三價(jià)鐵離子與硫氰酸鉀作用，生成血紅色的硫氰酸鐵絡(luò)合物，溶液顏色深淺與鐵離子濃度成正比，于485nm波長(zhǎng)處測(cè)溶液的吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較進(jìn)行定量。反應(yīng)式如下：Fe2（SO4）3+6KCNS→2Fe（CNS）3+3K2SO4(2)試劑①200g/LKCNS溶液②20g/LK2S2O7溶液(過(guò)硫酸鉀溶液)③濃H2SO4④1mg/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取純鐵0.1000g溶于10mL硫酸（1+9）中，加熱至鐵完全溶解后冷卻，向溶液中加入30mL水，移入100mL容量瓶中，用水定容，搖勻。⑤10μg／mL鐵標(biāo)準(zhǔn)工作液：準(zhǔn)確吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)貯備液10.00mL至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，此時(shí)每毫升溶液相當(dāng)于100μg鐵。吸取上述溶液10.00mL至100mL容量瓶中，用水定容。臨用現(xiàn)配。

(3)操作步驟①樣品處理：稱取均勻樣品10—20g(稱準(zhǔn)至0.01g)于瓷坩堝中，加熱烘干水分后，將其小心炭化后移人550℃馬弗爐中灰化。

灰化完全后取出冷卻，向灰分中加入2mL(1+1)鹽酸后再在水浴上蒸干。加入5mL水，加熱煮沸(注意防止濺出)后，移入100mL容量瓶中，用水定容，搖勻備用。同時(shí)作空白試驗(yàn)(瓷坩堝中不加樣品，以下操作同樣品的處理)。②標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：準(zhǔn)確吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)工作溶液0.00mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL，分別移人25mL比色管中，各加入5mL水，加濃硫酸0.5mL，再加入20g／L過(guò)硫酸鉀溶液0.2mL和200g／L硫氰酸鉀溶液2mL，混合均勻后定容至25mL，搖勻。在485nm波長(zhǎng)處，以試劑溶液為參比，測(cè)定各溶液的吸光度，以鐵的濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。③測(cè)定：準(zhǔn)確吸取空白液及樣液各5mL于25mL比色管中，各加0.5mL硫酸，0.2mL20g／L過(guò)硫酸鉀溶液，2mL200g／L硫氰酸鉀溶液，用水稀釋至25mL，搖勻。以空白液為參比，在485nm波長(zhǎng)處，測(cè)定吸光度。④結(jié)果計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可由下式計(jì)算得出：

m1·V×10-6WFe=×100m·V1

式中WFe——樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)；

m1——測(cè)定時(shí)扣除空白后樣液中鐵的質(zhì)量(μg)V1——測(cè)定時(shí)吸取樣液的體積(mL)；

V——樣品溶液的體積(mL)；

m——樣品的質(zhì)量(g)。

(4)注意事項(xiàng)1)測(cè)定過(guò)程中應(yīng)加入過(guò)硫酸鉀作為氧化劑，以防止三價(jià)鐵轉(zhuǎn)變?yōu)槎r(jià)鐵。2)硫氰酸鐵穩(wěn)定性差，如時(shí)間稍長(zhǎng)，紅色便會(huì)逐漸消退，因此應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成比色。3)隨硫氰酸根濃度增加，F(xiàn)e3+可與之形成FeSCN2+，直至Fe(SCN)63-等一系列化合物，溶液顏色由橙黃色至血紅色，影響測(cè)定，因此應(yīng)嚴(yán)格控制硫氰酸鉀的用量。（二）

鄰菲羅啉（鄰二氮菲）比色法(1)原理在pH為2-9的溶液中，二價(jià)鐵離子能與鄰二氮菲生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物，在510nm有最大吸收，其吸光度與鐵的含量成正比，故可比色測(cè)定。反應(yīng)式如下：4Fe3++2NH2OH·HCl→4Fe2++4H++N2O+H2O+2Cl-pH﹤2時(shí)反應(yīng)進(jìn)行較慢，而酸度過(guò)低又會(huì)引起二價(jià)鐵離子水解，故應(yīng)通常在pH=5左右的微酸條件下進(jìn)行。同時(shí)樣品制備液中鐵元素常以三價(jià)離子形式存在，可用鹽酸羥胺先還原成二價(jià)離子再作反應(yīng)，本法選擇性高，干擾少，顯色穩(wěn)定，靈敏度和精密度都較高。

(2)試劑①10%鹽酸羥胺（NH2OH·HCl）溶液②0.12%鄰二氮菲水溶液（新鮮配制）③10%醋酸鈉溶液④1mol/L鹽酸溶液⑤鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：同硫氰酸鉀比色法

(3)測(cè)定方法①樣品處理：稱取均勻樣品10.0g，干法灰化后，加入2ml1：1鹽酸，在水浴上蒸干，再加入5ml蒸餾水，加熱煮沸后移入100ml容量瓶中，以水定容，混勻。②標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取10μg/ml鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液吸取量可根據(jù)樣品含鐵量高低來(lái)確定）0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml，分別置于50ml容量瓶中，加入1mol/L鹽酸溶液1ml，10%鹽酸羥胺1ml，0.12%鄰二氮菲1ml，然后加入10%醋酸鈉5ml，用水稀釋至刻度，搖勻，以不加鐵的試劑空白溶液作參比液，在510nm波長(zhǎng)處，用1cm比色皿測(cè)吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。③樣品測(cè)定：準(zhǔn)確吸取樣液5～10ml（視含鐵量高低而定）于50ml容量瓶中，以下按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制操作，測(cè)定吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相對(duì)應(yīng)的鐵含量（μg）。說(shuō)明①配制試劑及測(cè)定中用水均系以玻璃儀器重蒸的蒸餾水；②該法測(cè)定鐵，靈敏度高，溶液中含鐵0.1mg/kg時(shí)其顏色也很明顯，易于比色；③鄰菲羅啉與二價(jià)鐵在微酸性條件下形成的紅色絡(luò)合物顏色相當(dāng)穩(wěn)定，比硫氰酸鹽比色法穩(wěn)定的多；④本法選擇性高，干擾少，顯色穩(wěn)定，靈敏度和精密度都較高。(三）原子吸收分光光度法【1】原理：試樣消解后,經(jīng)原子吸收火焰原子化,在248.3nm處測(cè)定吸光度值。在一定濃度范圍內(nèi)鐵的吸光度值與鐵含量成正比,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量?！?】試劑1、硝酸溶液(5