多波長光譜法測定泡棗水中亞鐵含量

紅棗中含有多種人體所需的微量元素，其中的鐵元素對維持人體代謝循環(huán)有著非常重要的作用。缺鐵容易引發(fā)缺鐵性貧血，很多年輕及妊娠期女性都存在不同程度的貧血，但是由于生活節(jié)奏快、工作時間緊張，很難持續(xù)通過食療的方式來補(bǔ)鐵，而飲用紅棗水則尤為方便易行。

本實驗通過可見分光光度-鄰菲羅啉顯色法，基于吸光度的加和性原則，對波長510nm、414nm和700nm處的吸光度進(jìn)行計算，建立了一種測定泡棗水中亞鐵含量的多波長方法，最終測得泡棗水中亞鐵含量為8.35mg/kg。該方法采用了多波長光譜法，可以有效扣除泡棗水中其他色素的干擾和基線漂移對結(jié)果的影響，適用于有顏色的溶液中亞鐵含量的測定。

一、材料、試劑與儀器

1.材料和試劑。新疆紅棗，潤豐棗業(yè);（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O;鹽酸溶液，0.5mol/L;乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，pH4.6;10%鹽酸羥胺，現(xiàn)配;0.15%鄰菲羅啉，現(xiàn)配。試劑均為分析純。

2.儀器。Mapada UV-1800PC-DS2紫外可見吸收分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;雷磁ZD-2型pH計，上海儀電。

二、實驗方法

1.亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（20×10-3mg/mL）。準(zhǔn)確稱取0.7002g的（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O于燒杯中，用50mL濃度為0.5mol/L的鹽酸溶解后，轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。精密吸取上述溶液10mL至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

2.樣品溶液的制備。紅棗去核，稱取20.0082g于250mL燒杯中，加水200mL煮沸，放涼備用。

3.亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液光譜曲線。分別準(zhǔn)確移取亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（20×10-3mg/mL）1.00mL、2.00mL、2.50mL和3.00mL于50mL容量瓶中，加入2mL鹽酸羥胺、5mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液、3mL鄰菲羅啉，加水定容至刻度，搖勻。顯色15min后，用分光光度計進(jìn)行掃描。根據(jù)掃描結(jié)果，最大吸收波長為510nm，再計算不同濃度溶液在510nm處的吸光系數(shù)。

4.樣品光譜曲線。分別吸取兩份紅棗樣品溶液10mL至50mL容量瓶中，一份加入5mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液、3mL鄰菲羅啉，加水定容，搖勻，制成樣品溶液;另一份不加鄰菲羅啉，其余與樣品溶液相同，制成樣品空白溶液。兩份溶液分別在400nm-710nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，得到樣品光譜曲線和樣品空白光譜曲線。

三、結(jié)果與討論

1.吸收光譜結(jié)果。亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和泡棗水樣品的吸收光譜曲線詳見圖1。

2.多波長光譜法的建立。由于泡棗水中含有的色素物質(zhì)和微粒對樣品溶液中亞鐵離子的檢測存在干擾，因此在測定樣品溶液中的亞鐵離子含量時，需要扣除這些因素的干擾。圖1中，B在波長510nm處的吸光度是鄰菲羅啉-亞鐵絡(luò)合物、樣品中的色素物質(zhì)以及基線漂移的加和，因此在波長510nm處的吸光度扣除色素物質(zhì)干擾和基線漂移，便可得出樣品中亞鐵離子的含量。A在414nm波長處的吸光系數(shù)1是510nm處吸光系數(shù)2的一半，由于分光光度計的基線漂移在可見光波段范圍內(nèi)變化不大，可通過減去700nm處的吸光度扣除基線漂移對測定的影響。因此，可通過公式（1）計算樣品空白溶液在414nm和510nm處的吸光度比值K：

在公式（1）中，3和4分別是樣品中色素等干擾物質(zhì)在414nm和510nm的吸光系數(shù)（mL/mg）。

根據(jù)朗伯比爾定律，有如下計算公式：

其中，C1是樣品中色素干擾物的濃度（mg/mL），C2是鄰菲羅啉-亞鐵絡(luò)合物的濃度（mg/mL）。

聯(lián)立式（1）（2）（3），可得如下計算公式：

樣品中實際亞鐵含量w（mg/kg）的計算公式為：

在公式（5）中，50為容量瓶體積（mL）;20為樣品溶液稀釋倍數(shù);m為紅棗樣品稱量質(zhì)量（g）。

3.公式（4）中系數(shù)的確定。對不同濃度的亞鐵離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，得出鄰菲羅啉-亞鐵絡(luò)合物在510nm波長處的吸光系數(shù)平均值為112，詳見表1。對樣品溶液進(jìn)行平行測定，按公式（1）計算出K平均值為3.88，詳見表2。

4.泡棗水中亞鐵含量的測定。通過測定的樣品溶液不同波長下的吸光度：A414=0.572，A510=0.209，A700=0.061;吸光系數(shù)2=112;K=3.88，利用公式（4）進(jìn)行計算，得出C2=0.1670×10-3mg/mL， 再代入公式（5）中，即可得到泡棗水中亞鐵含量w為8.35mg/kg。

四、結(jié)論

本文建立了一種測定泡棗水中亞鐵離子含量的多波長光譜法，通過多波長的測定，扣除了泡棗水中色素等雜質(zhì)和基線漂移的干擾，從而計算出樣品中的亞鐵含量。該方法具有操作簡單易行、成本低、速度快等優(yōu)點，可推廣適用于其他有顏色的水溶液中亞鐵離子含量的測定。

作者簡介：朱虹（1983-），女，漢族，河北石家莊人，碩士研究生，工程師，研究方向為分析化學(xué)。