Для определения содержания железа в алкогольных и безалкогольных напитках и растительном сырье используют колориметрический метод, основанный на реакции ортофенантролина с железом (II) при рН 3–9 с образованием окрашенного в оранжево-красный цвет комплексного соединения. Метод стандартизирован (ГОСТ 26928 – 86 «Продукты пищевые. Метод определения железа»). Определению железа мешает присутствие в продуктах цианидов, нитритов, полифосфатов, хрома и меди в концентрациях превышающих в 10 раз концентрацию железа, концентрация кобальта и меди не должна превышать 0,5 мг%, никеля – 0,2 мг%. Предварительное кипячение пробы с кислотой превращает полифосфаты в ортофосфаты, добавление гидроксиламина устраняет возможность окисления.
Ход анализа. Навеску анализируемого растительного продукта предварительно тщательно растереть в фарфоровой ступке, напитки отфильтровать. В мерную колбу вместимостью 50 мл отмерить пипеткой 10 мл отфильтрованного напитка, 10 мл солянокислого раствора гидрохлорида гидроксиламина и 1 мл раствора ортофенантролена, перемешать. Через 15 минут к полученной смеси добавить 10 мл раствора уксуснокислого аммония (или уксуснокислого натрия) и довести объем раствора до метки дистиллированной водой.
Навеску гомогенизированного сырья растворить в 10 мл солянокислого раствора гидрохлорида гидроксиламина и количественно перенести в мерную колбу вместимостью 50 мл с использованием дистиллированной воды. Добавить 1 мл раствора ортофенантролена, перемешать и через 15 минут к полученной смеси добавить 10 мл раствора уксуснокислого аммония (или уксуснокислого натрия). Довести объем раствора до метки дистиллированной водой.
Анализ окрашенных напитков. В коническую колбу вместимостью 100 мл отмерить пипеткой 10 мл темноокрашенного напитка (красные вина и соки) и добавить 10 мл солянокислого раствора гидроксиламина гидрохдорида. Поместить колбу на кипящую водяную баню и выдержать 3–5 минут. Смесь охладить до комнатной температуры, количественно перенести в мерную колбу вместимостью 50 мл, добавить 1 мл раствора ортофенантролина. Дальнейший анализ аналогичен вышеописанной методики.
Контрольный раствор. В мерную колбу вместимостью 50 мл внести 10 мл анализируемого напитка и 10 мл солянокислого гидроксиламина. Полученную смесь перемешать, через 15 минут добавить 10 мл уксуснокислого аммония (или уксуснокислого натрия) и довести содержимое колбы до метки дистиллированной водой.
Измерить оптическую плотность анализируемого раствора при длине волны 490 нм в кювете с длиной оптического пути 20 мм относительно контрольного раствора. По величине оптической плотности и калибровочному графику определить концентрацию железа в пробе взятой на колориметрирование. Массовую долю железа (СFe, мг%) в анализируемом продукте рассчитать по формуле
где СК – концентрация, найденная по калибровочному графику, мкг/мл;
m – масса навески исследуемого продукта, г;
V – объем напитка, взятый на анализ, мл;
10 – коэффициент пересчета в мг%.
Построение калибровочного графика. Из рабочего раствора соли Мора (с концентрацией железа (II) 1 мг/мл) приготовить в мерных колбах вместимостью 50 мл калибровочные растворы с концентрацией железа (II) в диапазоне 10–120 мкг/мл по схеме, приведенной в табл. 3.2.21.
Таблица 3.2.21. Схема приготовления калибровочных растворов железа (II)
|
Номер пробы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Объем рабочего раствора, мл |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
|
Концентрация калибровочного раствора по железу (мкг/мл) |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
В каждую колбу добавить по 10 мл солянокислого раствора гидроксиламина гидрохлорида и 1 мл раствора ортофенантролина. Спустя 15 минут добавить по 10 мл раствора уксуснокислого аммония (или уксуснокислого натрия) и довести объемы калибровочных растворов до метки дистиллированной водой. Измерить оптическую плотность растворов при длине волны 490 нм в кювете с длиной оптического пути 20 мм относительно контрольного раствора. по отношению к контрольному раствору.
Контрольный раствор приготовить на основе тех же реактивов без добавления раствора соли Мора. Построить калибровочный график в координатах: оптическая плотность (А490) – концентрация железа (СFe, мкг %).
Основной раствор соли Мора. Растворить навеску (0,702 г) соли Мора (FeSO4· (NH4)2SO4· 6H2O) в смеси, состоящей из 30 мл дистиллированной воды и 0,4 мл 16%-го раствора серной кислоты, и количественно перенести в мерную колбу вместимостью 100 мл. Довести объем раствора до метки дистиллированной водой. Концентрация железа (II) в полученном растворе составляет 1 мг/мл.
Рабочий раствор соли Мора. Из свежеприготовленного основного раствора соли Мора отобрать пипеткой 10 мл и перенести в мерную колбу вместимостью 500 мл. Полученный раствор довести до метки раствором серной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л.
Раствор солянокислого гидроксиламина гидрохлорида. Навеску гидроксиламина гидрохлорида (10 г) растворить в 300 мл дистиллированной воды, добавить 17 мл концентрированной соляной кислоты и количественно перенести в мерную колбу вместимостью 1000 мл. Довести объем раствора до метки дистиллированной водой.
Раствор ортофенантролина. Навеску (0,25 г) ортофенантролина растворить в 20 мл дистиллированной воды, количественно перенести в мерную колбу вместимостью 100 мл, добавить 20 мл этилового спирта и довести объем полученного раствора до метки дистиллированной водой.
|
Необходимые реактивы, посуда, оборудование: §основной и рабочий растворы соли Мора с содержанием железа (II) 1 мг/мл и 20 мкг/мл соответственно, 0,1%-ный раствор моногидрата ортофенантролина (C12Н8N2·H2O), 10%-ный раствор солянокислого гидроксиламина (NH2OH·HCl), 20%-ный раствор уксуснокислого натрия (C2H3O2 Na· 3H2O) или 18%-ный раствор уксуснокислого аммония; §пипетки, фарфоровые ступки с пестиками, мерные колбы, пипетки; §аналитические весы, фотоэлектроколориметр. |