Pełny tekst - Wydawnictwa NIZP-PZH

ROCZN. PZH, 1999, 50, NR 2, 139-144
W ŁODZIM IERZ RZESZUTKO, M ARIU SZ STO LAR C ZYK A N N A APOLA
O Z N A C Z A N IE JO N Ó W JO D K O W Y C H W S O L A C H K U C H E N N Y C H
I P R E P A R A T A C H L E C Z N IC Z Y C H M E T O D Ą W O L T A M P E R O M E T R Y C Z N Ą
O R A Z SPEK TRO FO TO M ETRY CZN Ą
D E TER M IN A TIO N O F TH E IO D ID E IONS CONTENT IN T H E ED IBLE TABLE
SALTS AND M ED ICA L PREPA RA TION S BY SPECTR O PH O TO M ETRIC
AND V O LTA M PERO M ETRIC METHODS
Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Collegium Medicum
Uniwersytetu Jagiellońskiego
30-688 Kraków, ul. Medyczna 9
Kierownik: prof, dr hab. W. Rzeszutko
Przedstawiono dwie metody oznaczania jonów jodkowych (spektrofotometryczną i woltamperometryczną). Sprawdzono zgodność jodowania soli
spożywczych z Polską Normą.
J e d n ą z m e to d o zn a cz an ia jo n ó w jodkow ych w p re p a ra ta c h solnych je st m e to d a
u sta n o w io n a p rzez P olski K o m ite t N orm alizacji M ia r i Jak o ści [3]. P o leg a o n a n a
u tle n ia n iu jo n ó w jodkow ych d o jo n ó w jodanow ych [1, 2]. U tle n iac ze m w tej reakcji
jest b ro m , je g o n a d m ia r usuw a się p o p rze z reak cję z fen o lem . N a stę p n ie m e to d a ta
zak ład a p rz e p ro w a d z e n ie jo d a n ó w w jo d (środow isko kw aśne, o b ec n o ść jo d k u p o ta su ).
W e ta p ie końcow ym o zn aczen ia w ydzielony jo d oznacza się m e to d ą sp e k tro fo to k o lo ry m etryczną w p o sta ci g ran a to w eg o kom pleksu ze skrobią. M e to d a ta po zw ala oznaczyć
b ard z o m a łe ilości jo n ó w jodkow ych w obecności innych zw iązków w solach. Je d n a k
w ad ą tej m e to d y je st to iż przy rutynow ych o zn aczen iach jo n ó w jodkow ych w p r e p a ­
ratach solnych istnieje m ożliw ość n a ra ż e n ia analityka n a toksyczne d ziała n ie w ody
b rom ow ej. Z n a n y je st fakt, że sto so w an ie b ro m u w przem yśle m o że w yw ołać u ludzi
za tru cia o stre i przew lekłe. C iekły bro m , ja k rów nież je g o p ary d ziałają żrąco , p o w o ­
d u jąc ciężk ie i tru d n o gojące się u szk o d zen ia skóry. S ilnie d raż n iąc e w łaściw ości teg o
p ierw iastk a p o w o d u ją przy w dychaniu niedużych je g o ilości p o d ra ż n ie n ie b ło n ślu zo ­
wych d ró g oddechow ych, a w p rzy p a d k u przed łu żającej się ekspozycji k rw o to k i z nosa,
zaw roty i b ó le głowy. W ciężkich p rzypadkach w yw iązuje się z a p a le n ie p łu c i niew y­
d o ln o ść k rą ż e n ia [4].
Z e w zględu n a tak szkodliw e d ziałan ie b ro m u p o d ję to p ró b y o p rac o w a n ia now ej
m eto d y o zn a cz an ia zaw artości jo n ó w jodkow ych w p re p a ra ta c h solnych, k tó ra byłaby
rów nie d o k ła d n a i precyzyjna, a le je d n o cz eśn ie w ym agałaby użycia m niej szkodliw ych
odczynników . W y korzystano rea k cję u tle n ie n ia jo n ó w jodkow ych d o w o ln eg o jo d u . Ja k o
u tle n ia cz za sto so w an o jo n y m iedzi (II). W p rez en to w an e j m e to d zie e k s tra h o w a n o jo d
do w arstw y chlo ro fo rm o w ej, w ykorzystując je g o ro zpuszczaln o ść w ro zp u szczaln ik ach
140
W. Rzeszutko, M. Stolarczyk, A. Apola
niepolarnych z efektem barwnym, co również pozwoliło na oznaczenie absorbancji
badanego roztworu. Jako rozpuszczalnik zastosowano obok chloroformu pentanol
uzyskując także zadowalające wyniki. Czułość reakcji zwiększono poprzez wprowadze­
nie do środowiska jonów tiocyjankowych.
Przy wyborze rozpuszczalnika do ekstrakcji kierowano się faktem szkodliwości dla
zdrowia oraz rodzajem barwy na jaki dany związek organiczny zabarwia jod.
Poza wyżej wymienioną metodą do oznaczenia zawartości jonów jodkowych wyko­
rzystano także m etodę woltamperometrii inwersyjnej. M etoda ta jest jedną z najczul­
szych metod stosowanych w analizie chemicznej, jest tania i nie wymaga użycia od­
czynników szkodliwych dla zdrowia, może być stosowana do seryjnych oznaczeń.
Charakterystyka badanych produktów
Jako materiał do badań użyto artykułów spożywczych lub leczniczych ogólnie dostęp­
nych na rynku (tabela I).
Tabela
I.
Zestawienie badanych próbek
Specification of tested samples
M ETO DA SPEK TRO FO TO M ETRY CZN A
Zasada metody
Metoda oznaczania zawartości jonów I' w badanych preparatach oparta jest na
pomiarach absorbancji roztworu chloroformowego oraz pentanolowego zawierającego
odpowiednią ilość oznaczanych substancji.
Odczynniki i roztwory
1) Tiocyjanek potasu cz.d.a. (POCh - Gliwice) - roztwór 0,1 mol/dm3, 2) Bufor
octanowy pH = 6,35, 3) Chloroform cz.d.a. (POCh - Gliwice), 4) Pentanol cz.d.a.
(POCh - Gliwice), 5) Jodek potasu cz.d.a. (POCh - Gliwice) - roztwór o stężeniu
1,138 mg Г/cm3, 6) Chlorek miedzi (II) cz.d.a. (POCh - Gliwice) roztwór 1 mol/dm3.
Jod w soli kuchennej
141
Aparatura
- s p e k tro fo to m e tr S pekol firm y C arl Z eiss Je n a,
- s p e k tro fo to m e tr S p eco rd firm y C arl Z eiss Je n a.
Sporządzenie krzywej wzorcowej
D o p ięciu k o lb ek m iarow ych o pojem n o ści 10 m l o dm ierzy ć p ip e tą o d p o w ied n io
0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0 ml ro ztw o ru podstaw ow ego zaw ierająceg o 1,138 ml I' w 1 ml i
uzupełnić w o d ą d o p o d an e j objętości. N astęp n ie do rozdzielaczy p o b ra ć p o 5 ml tak
przygotow anych roztw orów , d o d a ć 3 m l ro ztw o ru C u C h o stężen iu 1 m o l/d m 3, 2 ml
roztw oru N H 4SC N o stężen iu 0,1 m o l/d m 3 o raz 5 ml ch lo ro fo rm u . Z aw a rto ść w ytrząsać
w ciągu 10 m in u t. N a stę p n ie zm ierzyć ab so rb a n cję zab arw io n ej w arstw y c h lo ro fo rm o ­
wej przy długości fali X = 510 nm w kuw etach o grubości 1 cm . Ja k o p ró b k ę o d n ie ­
sienia sto su jem y ch lo ro fo rm .
W p rzy p a d k u zasto so w an ia p e n ta n o lu p o stą p ić id enty czn ie ja k o p isa n o pow yżej
jed y n ie w m iejsce użytego c h lo ro fo rm u d o d ać 5 m l p e n ta n o lu .
Z m ierzy ć ab so rb a n cję za b arw io n ej w arstw y p en tan o lo w e j przv długości fali X = 390
ml w k u w etach o grubości 1 cm . Ja k o p ró b k ę o d n ie sie n ia zasto so w ać p e n ta n o l.
Wykonanie oznaczenia
P rz y g o to w ać ro ztw o ry ro b o c z e w n a s tę p u ją c y sp o só b , o d w aży ć d o k ła d n ie o k o ło
150 g b a d a n e j p ró b k i soli i rozp u ścić w w odzie destylow anej w kolbie m iarow ej o p o ­
jem n o ści 500 m l (w przy p ad k u p re p a ra tu em physal należy o d m ierzy ć 0,7 ml p re p a ra tu
i rozcieńczyć w odą d estylow aną w kolbie m iarow ej o p o jem n o ści 100 m l). N a stę p n ie
p o b rać 20 ml ta k przygotow anych roztw orów i p rze n ieść d o ro zd zielacza, d o d a ć 3 ml
ro ztw o ru C u C h o stę że n iu 1 m l/d m 3, 2 ml roztw oru N H 4SC N o stę że n iu 0,1 m o l/d m 3
oraz 5 ml ch lo ro fo rm u . Z a w a rto ść w ytrząsać w ciągu 10 m in u t. N a stę p n ie zm ierzyć
ab so rb cję zabarw io n ej w arstw y ch loroform ow ej przy długości fali X = 510 nm w obec
ch lo ro fo rm u ja k o o d n o śn ik a.
W p rzy p a d k u zasto so w an ia p e n ta n o lu p o stę p o w ać ja k p o d a n o pow yżej je d y n ie
w m iejsce użytego ch lo ro fo rm u d o d a ć 5 ml p e n ta n o lu . Z m ierzy ć ab so rb a n cję z a b a r­
w ionej w arstw y p en tan o lo w e j przy długości fali X = 390 n m w k u w etach o grubości
1 cm . J a k o p ró b k ę o d n ie sie n ia zastosow ać p e n tan o l.
Wyniki badań
W ta b e la c h II i III p rze d staw io n o uzyskane wyniki bad ań .
W. Rzeszutko, M. Stolarczyk, A. Apola
142
Tabela
II
Nr 2
Wyniki oznaczania zawartości jonów jodkowych w badanych preparatach me­
todą spektrofotometryczną z zastosowaniem chloroformu.
Results of the spectrophotometric determ ination of iodide ions content in
tested preparations with use chloroform
* - wyniki są średnią z pięciu powtórzeń
Tabela
III
Wyniki oznaczania zawartości jonów jodkowych w badanych preparatach m e­
todą spektrofotometryczną z zastosowaniem pentanolu.
Results of the spectrophotometric determ ination of iodide ions content in
tested preparations with use pentanol
* - wyniki są średnią z pięciu powtórzeń
M ETO DA W O LTA M PEROM ETRYCZNĄ
Zasada metody
Metoda oznaczania zwartości jonów I w preparatach badanych oparta jest na
pomiarach stężenia prądu płynącego w roztworze badanym zawierającym odpowiednią
ilość oznaczanych substancji.
Odczynniki i roztwory
1)
Azotan (V ) potasu cz.d.a. (POCH - Gliwice) roztwór o stężeniu 0,5 mol/l
elektrolit podstawowy, 2) Jodek potasu cz.d.a. (POCh - Gliwice) roztwór o stężeniu
0,001g Г/ l ml, 3) Chlorek rtęci (II) cz.d.a. (POCh - Gliwice) roztwór o stężeniu 10'4
mol/dm3.
Jod w soli kuchennej
Nr 2
143
Aparatura
- woltoamperometr firmy Radius.
Sporządzenie krzywej wzorcowej
Do pięciu kolbek miarowych o pojemności 10 ml odmierzyć pipetą odpowiednio
0,4; 0,8: 1,2; 1,6; 2,0 ml roztworu podstawowego zawierającego 1,138 mg I' w 1 ml
i uzupełnić wodą do podanej objętości. D o naczynka pomiarowego pobrać 10 ml
przygotowanego roztworu roboczego dodać 5 ml roztworu KNOj o stężeniu 0,05
mol/dm3 oraz 1 ml roztworu HgCU o stężeniu 10'4 ml/dm3. Elektrolizę zatężającą
prowadzić przy potencjale + 400mV w czasie 120s. Następnie wykreślić krzywą woltamperometryczną.
Wykonanie oznaczenia
Odważyć dokładnie około 20 g badaneąo preparatu i rozpuścić w wodzie destylo­
wanej w kolbie miarowej o pojemności 100 ml (w przypadku preparatu emphysal
pobrać 0,7 ml i rozcieńczyć w kolbie miarowej o pojemności 100 ml wodą destylo­
waną). Następnie pobrać do naczyńka pomiarowego 10 ml tak przygotowanych roz­
tworów, dodać 5 ml roztworu K N O 3 o stężeniu 0,05 mol/dm3 oraz 1 ml roztworu H gC b
o stężeniu 10‘4 ml/dm3. Elektrolizę zatężającą prowadzić przy potencjale + 400mV
w czasie 120s. Następnie wykreślić krzywą woltamperometryczną.
Wyniki badań
W tabeli IV przedstawiono uzyskane wyniki badań.
Tabela
IV
Wyniki oznaczania zawartości jonów jodkowych w badanych preparatach m e­
todą woltamperometryczną.
Results of the voltaperometric determination of iodide ions content in tested
preparations
* - wyniki są średnią z pięciu powtórzeń
Omówienie wyników badań
Z uzyskanych danych wynika, że zawartość jonów jodkowych w badanych solach
bocheńskiej i iwonickiej są zbliżone do wartości deklarowanych zgodnych z Polską
Normą. Natomiast zawartość jonów w pozostałych próbkach solnych odbiega istotnie
144
W. Rzeszutko, M. Stolarczyk, A. A pola
Nr 2
od wartości deklarowanych. Podobne wnioski wynikają z badań zawartości jonów
jodkowych w solach jodowanych przeprowadzonych w Zakładzie Badania Żywności
i Przedmiotów Użytku Państwowego Zakładu Higieny [2]. Powtarzalność uzyskanych
wyników wyrażona średnim względnym odchyleniem standardowym oraz przedziałem
ufności przy prawdopodobieństwie 95% jest zadowalająca. Zaobserwowano także,
poprzez porównanie uzyskanych średnich zawartości oznaczanych jonów dobrą zgo­
dność pomiędzy wynikami uzyskanymi przez wykorzystanie wszystkich proponowanych
metod oznaczeń.
WNIOSKI
Opracowana spektrograficzna metoda oznaczania zawartości jonów jodkowych
w analizowanych preparatach jest stosunkowo prosta, szybka, daje powtarzalne wyniki,
a ponadto nie wymaga drogich odczynników. Może ona być stosowana do oznaczeń
seryjnych. M etoda woltamperometrii inwersyjnej, jest jedną z najczulszych metod sto­
sowanych w analizie chemicznej wiec ona również może być użyta do oznaczeń
seryjnych. Obie metody nie wymagają użycia odczynników szkodliwych dla zdrowia co
stanowi ich dodatkową zaletę.
W.
Rzeszutko,
M.
Stolarczyk,
A.
Apola
D ETER M IN A TIO N O F T H E IO D ID E IONS CO N TENT IN T H E ED IB LE TABLE
SALTS A ND M ED IC A L PREPA TION S BY SPEC TR O PH O TO M ETR IC
A ND V O LTA M PERO M ETRIC M ETHODS
Summary
In this paper the spectrophotom etric and voltamperometric methods for the determ ination
o f the iodide ions content are presented. The conformity of the edible table salts iodisation to
the Polish Standards and to the contests declared by the producer was verified.
PIŚM IENNICTW O
1. Andrzejewska E., Gajda J., Rokicka В.: Ocena zawartości jodku potasowego w krajowej soli
spożywczej, Roczn. PZH 1993, 44, 296.
2. Andrzejewska E., Rokicka B., Gajda J., Jarecka J., Oraczewska A ., Karłowski K.\ Ocena
prawidłowości jodowania krajowej soli spożywczej. Roczn. PZH 1996, 47, 395.
3. PN-80/C-84081/35 „Sól (Chlorek sodowy). Oznaczenie jodku potasowego m etodą fotokolorymetryczną”.
4. Toksykologia kliniczna, red. Bogdanik Т., PZWL, Warszawa 1988.
Otrzymano: 1998.06.25