实验-食盐中碘的含量测定

食盐中碘含量测定问题的探讨杨荣淇 碘是合成甲状腺激素的主要成分，适量的碘可供应人体合成生长发育所必需的甲状腺激素，如果缺乏碘，会产生地方性甲状腺肿和地方性克汀病，但碘过量则又可引起甲状腺功能低下和甲状腺肿大。为了保障人民群众的健康，国家规定食用盐中必须加碘，且严格控制碘加入量，因而对于食用盐中碘含量的测定十分重要。目前我国国家标准GB/T 13025.791制盐工业通用试验方法碘离子的测定(简称国标法)采用的是溴水氧化法，即在酸性溶液中碘离子经溴氧化为碘酸根，再加碘化钾析出碘，而后用硫代硫酸钠标准溶液滴定，测定碘离子含量。这种方法需消除过量氧化剂，否则将对结果数据产生影响，使试验数据不准确；另外，由于此法使用饱和溴水，对人体的危害和化验室环境的污染较为严重。为此，本人查阅有关资料，设计了“双氧水氧化吸光光度法”测定食盐中碘含量的试验方法，通过反复对比试验，认为采用该法能够达到精确度高、操作简便、不需消除过量氧化剂的影响且无污染的效果。 一、试验部分 1、原理 在酸性条件下，溶液中的碘离子经过过氧化氢(双氧水)氧化为碘，碘与淀粉反应使溶液变蓝，在一定条件下，颜色随碘浓度的增大而加深。通过分光光度计测量溶液的吸光度后，在标准曲线上查出碘离子的含量。 2I-H2O22H+ I22H2O 本试验采用在氯化钠溶液中加入已知浓度的碘化钾溶液来模拟加碘食盐溶液，通过测定出的碘含量与已知值比较，来判断试验的准确性与精确度。 2、试验 （1）主要仪器与试剂 721分光光度计(上海分析仪器厂)。 本法所有试剂和水未特别注明要求的，均使用分析纯试剂和蒸馏水。 碘化钾标准溶液：100ug/ml，准确称取碘化钾0.1000g溶于水，定容至1l (用时新配)。 碘化钾标准使用液：10ug/ml，准确移取10.00mL碘化钾标准溶液于100ml容量瓶中，用水定容至刻度。 氯化钠溶液：200g/l，称取氯化钠100.0g溶于水，定容至500ml。 淀粉溶液：10g/l，称取淀粉1g，加入水搅拌成糊状，再缓慢倒入沸水100mL，搅溶后再煮沸半分钟，冷却备用(用时新配)。 过氧化氢(双氧水)溶液：3。 （2）试验方法 按一定的浓度，准确移取碘化钾标准使用液，加入氯化钠溶液35.0mL，用0.5mol/L盐酸2mL酸化12分钟，再加入3过氧化氢溶液、2.5mL淀粉溶液1.0mL，加水至刻度，摇匀，10分钟后用分光光度计测定吸光度。 二、结果与讨论由于现实试验条件下有各种影响因素存在，有些在原理上可行的方法在实际中未必可行。在本试验中，本人通过改变试验条件，对各种可能存在的情况分别进行比较试验，找出有影响的因素，选择最佳的试验条件，保证数据的准确性。在准确性有保证的情况下，选择简便、快速的试验方法。对于吸光光度计，不仅要考虑光度计的误差（因为浓度与透光率之间存在对数关系），还要考虑校准曲线的误差。在实际分析时，除了选用精度高的仪器之外，应尽可能提高校准曲线的精度，拓宽最佳工作范围；同时在取样时尽可能使测量信号落在均值以上的区域。在试验过程中，通过对比试验得出以下结论： 1、比色皿的选择 按试验方法配制一组除碘化钾标准使用液加入量逐渐递增外，其它试剂加入量不变的溶液，用1.0cm、2.0cm两种比色皿，在固定吸收波长条件下测定吸光度。结果发现采用1.0cm比色皿得出的吸光度数据偏小且数据之间间隔小，容易造成读数误差。使用2.0cm比色皿能减少在数据处理过程中人为因素造成的误差，且绘出的曲线比用1.0cm的比色皿得出的曲线更为圆滑合理。因此选用2.0 cm的比色皿。 2、吸收波长的确定 根据吸光光度法的有关规则，本法需采用可见光测定吸光度，而可见光波长在570630nm范围内。在试验中，本人采用每隔5nm测一次吸光度的方法，通过比较，发现在波长595 nm时，吸收曲线的线性最好，故选取最佳波长595nm。 3、溶液酸度的影响 因为本试验要在酸性条件下进行，那么不同的溶液酸度是否会对双氧水的氧化性产生影响以及溶液酸度为多少才为最佳呢？本人在试验中采用在其它试剂加入量不变的条件下，改变溶液的酸度，加入不同体积的0.5mol/l盐酸的方法，在0.510.0ml范围内，每隔0.5ml为一个试验点进行比较试验。试验表明，加入盐酸1.54.0ml时，吸光度稳定不变。为了试验的方便及减少系统误差，选取加入盐酸量为2.0ml。 4、显色剂用量的影响显色剂用量的多少会影响反应后溶液的颜色，从而影响到吸光度，但是溶液颜色的深浅与显色剂的用量并非是一一对应的线性关系，在某个范围内溶液的颜色与显色剂用量无关。为了减少试验操作中加入显色剂时移取量的误差，保证数据的准确，必须找出这个范围。在其它条件不变的情况下，分别加入0.5、1.0、1.5、2.05.0mL的淀粉溶液，测定各自的吸光度。结果发现在0.52.5mL范围内，溶液的吸光度稳定不变。考虑操作的方便，选用1.0mL。 5、氧化剂的影响 在日常检验过程中，我们无法预先知道样品中的碘含量，而且不同的样品之间碘含量千差万别。如果氧化剂用量的多少对试验结果有影响，则对于氧化剂加入量的选择将会是个难题，且还必须考虑加入其它试剂来消除过量的氧化剂。众所周知，一个试验加入的试剂越多，则带来的各种影响因素也越多，可能造成误差的机会也越多。 化验室常用30和3的双氧水作为氧化剂，由于浓度大于30的双氧水溶液会灼烧皮肤，如选择30浓度的双氧水，则存在较大的危险性，并且食盐中碘的含量较少，选用30的双氧水溶液，则所需的用量很少，这使得操作过程中人为因素(如看刻度)和试验仪器的精确度所造成的相对误差增大。综上所述，故选用3的双氧水作为氧化剂。 其它试验条件不变，改变双氧水的用量，结合国家规定的食盐中碘含量，选择试验范围：加入3双氧水1.08.0ml，间隔梯度为0.5mL。试验表明，加入量在2.04.5ml范围时，吸光度稳定，误差小。从减少误差的角度考虑，选择加3双氧水量为2.5ml。 6、显色时间的影响显色时间是指加入显色剂淀粉后到测定吸光度之间的时间间隔。其它试验条件不变，分别显色5、10、15、55、60分钟，测定相应的吸光度。通过比较，结果表明用本法测定碘离子含量时，在30分解内显色稳定。所以选择显色时间为1020分钟。7、吸收曲线的绘制和准确度 准确移取碘化钾标准使用液1.00、2.00、4.00、8.00mL(即含碘化钾的量分别为10、20、40、80ug) 于50mL的容量瓶中，加入氯化钠溶液35mL，按试验方法，在721分光光度计，用2.0cm比色皿，在595nm波长处测出吸光度，以吸光度为纵坐标，碘化钾含量为横坐标绘制吸收曲线。仿照加碘食盐，在已知重量为M1的氯化钠中加入一定量M2的碘化钾(因碘化钾量很少，可先准确称取碘化钾，溶解定容后再准确移取)，按此制作5个样品，分别求出标准值Q(Q= M2/ M1，因M2很小，故分母中M2忽略)，然后分别按照本试验方法和GB/T13025.791的试验方法进行对比试验。试验结果如下表： 单位：ug/g样号标准值国 标 法本 法测量值1测量值2测量值3测量值1测量值2测量值311.751.381.411.401.731.721.7223.923.643.603.623.903.913.9036.846.496.536.516.806.826.8148.057.617.587.608.058.028.04510.009.629.659.649.989.999.98 从上表可以看出，本法较国标法的测量精确度更高。本人认为主要是因为本法采用了最佳的试验条件，排除了各种影响因素，使得试验的系统误差减小，结果更为可信。对生产企业而言，在实际生产加碘盐过程中只需粗略判定食盐中碘含量是否符