磷锑钼蓝分光光度法测定大米和面粉中磷

磷锑钼蓝分光光度法测定大米和面粉中磷

作者：李晓东

来源：《中国测试》2018年第02期

摘要：该文采用酸度为0.10mol/L的硫酸作为介质，磷（v）与钼酸铵发生显色反应生成淡黄色络合物，在抗坏血酸和酒石酸锑钾的还原下变成蓝色络合物。在磷锑钼蓝分光光度法的基础上，研究加入铋（III）之后对测定磷的影响，发现铋（ⅡI）的引入，使测定磷的灵敏度提高54.6%。体系最大吸收波长在708nm，磷含量在0.040～0.90μg/mL范围内与吸光度呈现良好的线性关系，其线性回归方程为A=1.859c+0.079，线性相关系数r=0.9995，其表观摩尔吸光系数ε708nm=6.19×104L/mol/cm，方法检出限为0.023μg/mL。该法可成功地测定食物大米和面粉中磷的含量。

关键词：磷；分光光度法；磷锑钼蓝；铋；大米；面粉

文献标志码：A

文章编号：1674-5124（2018）02-0048-03

0引言

磷广泛存在于动植物组织中，也是人体含量较多的元素之一。它不但构成人体成分，且参与生命活动中非常重要的代谢过程，是机体很重要的一种元素。磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。磷还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。人类通过食物链吸收磷，因此，研究测定磷的分析方法特别是食物中磷的测定方法，具有重要的意义。

常量磷的测定采用重量法、容量法，微量磷的测定方法主要有X-射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、原子吸收光谱法、分光光度法等，其中钼蓝分光光度法因使用仪器简单、准确度较高而较为常用。钼蓝分光光度法所用的还原剂种类很多，常用的还原剂有SnCl2、维生素c、硫酸肼、盐酸羟胺等，但这些还原剂大多存在一定的缺陷。类似的方法还有磷钼杂多酸法、磷钒钼酸法、磷钼杂多蓝法、三元杂多蓝法和离子缔合物法。磷钼杂多蓝法是在磷钼杂多酸法的基础上，使用适当的还原剂和还原条件将磷钼黄还原为磷钼蓝络合物，该物质颜色较稳定，最大吸收位于可见区或近红外区，灵敏度较高，可用普通光度计或比色计测定，因而得到广泛应用：但磷钼蓝络合物稳定时间不一。这类研究所用的还原剂有抗坏血酸、硫酸肼、二氯化锡等以及上述还原剂的混合联用，某些须在水浴中加热才能反应完全，操作不便。磷锑钼三元杂多蓝是利用锑（III）与磷（V）和钼（VI）形成三元络合物，用还原剂还原后形成磷锑钼蓝藉以进行分光光度法测定。

这类体系测定磷，在某些情况下，加入某些试剂可提高测定的灵敏度。本文研究在铋（III）存在下磷锑钼蓝分光光度法测定磷的最佳实验条件及体系的选择性，考察方法的灵敏度、检出限、准确度、精密度、线性范围等指标，可用于某些食品大米和面粉中磷的测定。

1实验部分

1.1仪器与试剂

722S分光光度计（上海棱光技术有限公司），配1cm比色皿用于吸光度的测量。

磷（V）标准溶液：准确称取于105℃下烘干2h的磷酸二氢钾（天津市科密欧化学试剂开发中心）0.4387g，溶于适量水中，然后以水定容至100mL容量瓶中，得到1.000mg/mL的磷（v）储备液；取磷储备液1.0mL于100mL容量瓶中稀释至刻度，配制成10μg/mL的磷（V）工作液。

酒石酸锑钾溶液：取0.5000g酒石酸锑钾（西陇化工股份有限公司）溶于适量水中，并定容至100mL的棕色容量瓶中，得到0.5%（w/v）的酒石酸锑钾溶液。

铋（III）溶液：称取0.232 1g五水合硝酸铋（西陇化工股份有限公司）溶于5mL浓硝酸中，用水稀释至100mL，得到含铋（IⅡ）1.000mg/mL的储备液。此溶液中的硝酸浓度为

0.75mol/L。取上述铋（III）溶液1.0mL以水定容至100mL容量瓶中，得到含铋（III）

10μg/mL的工作液。此溶液中的硝酸浓度为7.5×10-2mol/L。

钼锑抗硫酸混合显色液：取钼酸铵（天津市风船化学试剂科技有限公司）0.4g溶于25mL 水中，再徐徐加入3.1mL的浓硫酸（北京化工厂），冷却后，再加入5.0g/L的酒石酸锑钾（KSbCaH4O7·1/2H2O，西陇化工股份有限公司）溶液6mL，并用水稀释到50mL，贮存于棕色容量瓶中，使用前加入0.80g抗坏血酸（天津市大茂化学仪器供应站）于上述贮存液中，得到呈黄色的钼锑抗硫酸混合显色溶液。此溶液中，钼酸铵摩尔浓度为6.47×10-3mol/L，酒石酸锑钾摩尔浓度1.80×10-2mol/L，抗坏血酸摩尔浓度9.08×10-4mol/L，硫酸摩尔浓度为

1.12mol/L。该试剂放置于4℃冰箱中。

实验所用试剂均为分析纯，水为去离子水。

1.2实验方法

取适量磷（V）工作液置于50mL容量瓶中（优化条件实验采用25.0μg），依次加入

25mL水，0.60mL含铋（III）10.0μg/mL的工作液，钼锑抗硫酸混合显色液4.5mL，用水稀释至刻度后，摇匀，在室温下放置45min后，以1cm比色皿于708nm波长处对试剂空白参比测量吸光度。

2结果与讨论

2.1吸收光谱

在室温（20±1）℃下，按实验方法在400～1000nm波长范围内对显色体系溶液进行吸收光谱测定，结果如图1所示。在该体系中，磷（v）与铋（III）、锑（v）、钼（VI）发生显色反应生成蓝色络合物。试剂空白最大吸收波长在520nm处，磷钼蓝最大吸收波长在708nm 处，方法对比度为188nm。由图1可以看出，在708nm处磷钼蓝吸光度最大，实验灵敏度最高，所以本文选择708nm作为测量波长。

2.2条件试验

2.2.1酸度的影响

将酸度作为变量，在其他条件保持最优条件下，研究了溶液酸度的影响。实验表明，当反应体系介质硫酸浓度在0.01～0.09mol/L之间，随着显色体系酸度的增加，吸光度增大；在酸度为0.09-0.12mol/L时，吸光度达到最大值，波动较小。之后，酸度在0.12-0.30mol/L范围内，随着酸度的增大，吸光度降低。所以本文选择最佳酸度为0.10mol/L。

2.2.2试剂用量的影响

改变钼锑抗硫酸混合显色液组成，研究相关组成变量影响。实验结果表明，本实验条件下6.47×10-3mol/L钼酸铵用量在3.5～5.5mL，1.80×10-2mol/L酒石酸锑钾用量在4.0-6.0mL，

9.08×10-4mol/L抗坏血酸还原剂的用量为4.0～5.0mL时，测定磷的灵敏度最大，吸光度波动较小，实验均选定4.5mL。为操作方便，按实验方法配制钼锑抗硫酸混合显色液，一次加入到显色体系中。结果发现，在50mL体系中，加入铋（III）量为5.0-7.5μg时，体系灵敏度最大，波动较小，实验采用铋（III）加入量为6.0μg，即反应体系中铋（III）的浓度在1.44×10-2mol/L 时，磷测定灵敏度提高了54.6%。铋（ⅡI）的引入，使磷测定灵敏度提高。本研究认为Bi3+与磷锑钼蓝反应生成新的灵敏度更高的蓝色化合物，并在相同吸收波长处产生吸收，从而增敏。

2.2.3试剂加入顺序

实验表明，试剂加入顺序对本文的结果无影响，本文试剂加入顺序为：P（V）+Bi（III）+钼锑抗硫酸混合显色剂。

2.3体系稳定性

在最佳实验条件下，测定0.50μg/mL P（v），实验结果表明：显色溶液放置45min后吸光度恒定，在16h内，吸光度稳定，吸光度的变化在5%之内。

2.4工作曲线