一种液体中亚铁离子含量的测定方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种液体中亚铁离子含量的测定方法及其应用。本发明专利技术提供了一种液体中亚铁离子含量的测定方法，利用亚铁离子与铁离子的水解反应，调节pH使铁离子完全沉淀，可以避免溶液中其他金属离子的干扰，专一的针对亚铁离子含量进行测定。抗干扰性强，不会受到其他金属离子干扰，检测准确性高。检测用时较短，样品处理到检测结束总耗时5

【技术实现步骤摘要】
一种液体中亚铁离子含量的测定方法及其应用


[0001]本专利技术涉及饲料组分检测领域，具体涉及一种液体中亚铁离子含量的测定方法及其应用。

技术介绍

[0002]5‑
氨基乙酰丙酸(5
‑
ALA)是生物体内四吡咯和卟啉合成的前体，可作为新一代光动力学剂用作除草剂、杀虫剂、抗微生物药剂、植物生长促进剂及医学诊断，越来越受到关注。
[0003]目前主要采用微生物发酵技术生产5
‑
ALA，在发酵过程中，亚铁离子为微生物生长代谢过程中一些酶的辅助因子，能够促进酶及反应物进入活化状态，从而加快酶促反应，促进整个代谢过程的完整运行。亚铁离子含量需要控制在一个合适的范围内，过量的亚铁离子会导致5
‑
ALA发酵后期生成胆色素原和血红素，进而抑制5
‑
ALA合成，使最终发酵产量下降，并使得发酵液后期颜色偏红，增加后处理工艺难度，大幅增加了生产成本，所以在5
‑
ALA发酵生产过程中，需要对不同发酵阶段的亚铁离子含量进行准确测定，并随时进行调整，确保微生物正常代谢的同时保障5
‑
ALA的正常合成效率。
[0004]5‑
ALA发酵生产结束后的终产品可以用于植物生长（植物根系以亚铁离子形式吸收铁，这也是铁在植物体内参与代谢的形式。铁在叶绿素合成中起关键作用。它参与光合作用和固氮过程，而过量的亚铁离子则会导致植物产生铁中毒现象）、动物生产繁殖（亚铁离子缺失会导致血红蛋白不足，产生贫血，过量则会影响其他元素吸收、并对肝脏等会造成一定损坏作用）等领域，所以需要对终产品中亚铁离子含量有准确的测定。
[0005]目前用于检测亚铁离子含量的方法为邻菲啰啉显色检测法，该方法以二价铁与邻菲啰啉络合生成橙红色的稳定络合物（显色时间15min），使用分光光度计在510nm波长下进行检测。然而适用于常规溶液中亚铁离子含量的检测方法并不能适用于生产5
‑
ALA的发酵液和终产品中亚铁离子含量的检测，原因是：1）5
‑
ALA发酵液整体呈现为黄色不透明浑浊液体状，其终产品是黑色不透明的液体，使用邻菲啰啉进行络合后液体仍是不透明状，且无法通过离心过滤等常规手段处理成无色澄清状，造成分光光度计无法进行有效测定；2）发酵液与终端产品这两种液体中亚铁离子含量较低（＜50ppm），而邻菲啰啉显色检测法检测限为（1
‑
5μg/mL），无法按常规进行高倍数的有效稀释使得液体成为无色澄清状，而样品的低倍数稀释后样品仍然为黄色或者黑色的基本不透明的状态，经与邻菲啰啉显色处理后对目标颜色影响较大，无法准确测定；3）发酵液中含有钙、锰、镁等其他金属离子，这些离子也会与邻菲啰啉发生络合，会对测定结果造成干扰，故需要针对发酵液及终端产品中总铁和亚铁离子含量开发适用的检测方法。

技术实现思路

[0006]为了解决以上问题，本专利技术提出一种液体中亚铁离子含量的测定方法及其应用。
[0007]本专利技术提供了一种液体中亚铁离子含量的测定方法，具体步骤如下：步骤1）、制备梯度铁标准液；步骤2）、取液体样品摇匀，4000r/min，离心3min，取上层液体10mL于烧杯中，加入缓冲液体系，调pH到4.3
‑
5，然后转移到容量瓶中进行稀释，再使用超纯水定容，摇匀后分装到离心管中4000r/min离心3min，对上层液体进行微滤，制得亚铁离子待测液；步骤3）、以步骤1）中制得的梯度铁标准液通过火焰原子吸收分光光度计测定吸光值，制得铁标准曲线；将步骤2）中制得的亚铁离子待测液通过火焰原子吸收分光光度计测定吸光值，并将该值结果代入铁标准曲线，计算得出结果后乘稀释倍数得到液体样品中的亚铁离子含量。
[0008]优选地，所述步骤2）中的缓冲液体系为乙酸铵缓冲液体系，所述乙酸铵缓冲液体系的配制方法为称取40g乙酸铵加入50ml冰乙酸加热溶解后使用超纯水定容到100mL容量瓶中。
[0009]优选地，所述步骤2）加入缓冲液体系调节pH的具体操作为取所述上层液体10mL于烧杯中，加入10mL0.5M乙酸铵缓冲液，之后用饱和乙酸钠溶液调pH到4.3
‑
5。
[0010]优选地，所述步骤2）中的稀释倍数为5倍。
[0011]优选地，所述步骤2）中的超纯水为超声清洗仪脱气后的超纯水。
[0012]本专利技术提供的液体中亚铁离子含量的测定方法应用于生产5
‑
氨基乙酰丙酸过程中的发酵液和终产品的亚铁离子含量检测中。
[0013]本专利技术的有益效果如下：
[0014]1、本专利技术利用亚铁离子与铁离子的水解反应，反应方程式为：Fe
3+
+3H2O
⇌
Fe(OH)3+3H
+
(常温下Ksp=2.6*10
‑
39
)，Fe
2+
+2H2O
⇌
Fe(OH)2+2H
+
(常温下Ksp=2.6*10
‑
17
)，通过计算可以得出，Fe
3+
在pH3.7时完全沉淀，Fe
2+
在pH7.6时开始沉淀，所以在室温下，加入乙酸铵缓冲液体系，再加入饱和乙酸钠进行pH调节，当调节pH范围为3.7
‑
7.6之间时，铁离子完全沉淀（盐水解反应中以浓度＜10
‑5mol/L为完全沉淀标准），通过微滤祛除沉淀物质，实现亚铁离子与铁离子的分离。将亚铁离子与铁离子分离后通过火焰原子吸收分光光度计进行测定，可以避免溶液中其他金属离子的干扰，专一的针对铁元素含量进行测定。
[0015]2、采用火焰原子吸收法检测得到铁含量是铁元素含量，该方法对于不同价态的铁元素无法区别分开，但由于本专利技术的前期对液体样品的处理方法中，已经将液体中的三价铁离子完全去除，因此待测液中的铁元素均为二价亚铁离子，代入铁标准曲线中算出的含量本即为亚铁离子含量。
[0016]3、本专利技术方法对被检测物质要求低，只需要是液态物质或者固态经酸化可完全解离的物质即可，实用性非常强。抗干扰性强，不会受到其他金属离子干扰，检测准确性高。检测用时较短，样品处理到检测结束总耗时5
‑
10min，处理完样品后就可以直接进样检测，并且进样检测时，可以连续进样检测，每次只需要3秒便可以完成一个样品的检测，可用于大批量的快速检测。
附图说明
[0017]图1为实施例1获得的铁标准曲线。
具体实施方式
[0018]以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0019]实施例1：使用40%氢氧化钠溶液调节pH实验仪器试剂：铁标准液 1000
µ
g/mL（麦克林），5% HNO3（麦克林）、火焰原子吸收分光光度计（岛津AA
‑
7000）、pH计（梅特勒FE28
‑
CN）、超声波清洗仪(冠森UCM
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体中亚铁离子含量的测定方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1）、制备梯度铁标准液；步骤2）、取液体样品摇匀，4000r/min，离心3min，取上层液体10mL于烧杯中，加入缓冲液体系，调pH到4.3
‑
5，然后转移到容量瓶中进行稀释，再使用超纯水定容，摇匀后分装到离心管中4000r/min离心3min，对上层液体进行微滤，制得亚铁离子待测液；步骤3）、以步骤1）中制得的梯度铁标准液通过火焰原子吸收分光光度计测定吸光值，制得铁标准曲线；将步骤2）中制得的亚铁离子待测液通过火焰原子吸收分光光度计测定吸光值，并将该值结果代入铁标准曲线，计算得出结果后乘稀释倍数得到液体样品中的亚铁离子含量。2.根据权利要求1所述液体中亚铁离子含量的测定方法，其特征在于，所述步骤2）中的缓冲液体系为乙酸铵缓冲液体系。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，梁艺超，李爽，蔡辉益，
申请(专利权)人：天津博菲德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：