Fe（Ⅲ）-MR催化氧化褪色光度法测定H2O2（一）

过氧化氢（H₂O₂）是一种强氧化剂，对食品能起到漂白，防腐和除臭的效果。1996年的食品添加剂标准中，过氧化氢就被批准为防腐剂，但仅允许用于鲜奶保鲜；在2014年国家标准中，过氧化氢重新作为加工助剂在食品工业中使用，但H₂O₂残留将影响食品品质，残留检测备受关注。目前过氧化氢的测定方法主要有碘量法、光度法、高效液相色谱法、电化学法等，碘量法操作繁琐，检测限较高，不适合快速检测。色谱法操作较为繁琐、耗时长，也不适合于快速检测。

甲基红（MR）是偶氮基染料，pH＞5时显黄色，呈偶氮式结构，pH＜5时呈红色，为醌式结构。过氧化氢催化氧化甲基红脱色率研究、甲基红褪色光度法测定二氧化氯、碘酸根、游离溴、亚硝酸根有报道，但尚未见甲基红催化褪色光度法用于微量H₂O₂测定。甲基红作底物催化氧化褪色光度法测定H₂O₂，检测限更低，重现性和灵敏度有很大改善。方法用于银耳、腐竹、雨水及消毒液H₂O₂分析，结果满意。

一、实验部分

1、仪器与试剂

722E型可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；分析天平（0.1mg，上海天平仪器厂）。

H₂O₂标准溶液：将30%H₂O₂（约10mol/L）的溶液稀释到0.1mol/L即为储备液。用KMnO4标准溶液标定其浓度，置于棕色瓶保存于4℃冰箱内。H₂O₂标准溶液由储备液逐级稀释，在临用时配制，配制浓度为1×10^-3mol/L。

甲基红乙醇溶液：5×10^-4mol/L（含φ=95%的乙醇）；Fe³⁺溶液：0.01mol/L。称取5g硫酸铁铵于50mL烧杯中，加入0.02mol/L的H₂SO₄20mL，待溶解后移入100mL容量瓶中，加水定容、摇匀。1mol/LHCl；所用试剂均为分析纯，分析用水为蒸馏水。

2、测定方法

准确移取一定体积样品稀释液（含H₂SO₄＜0.25mg）于50mL容量瓶中，依次加入甲基红5.00mL、Fe³⁺溶液1.00mL，1mol/LHC10.50mL（pH=2），40℃浴温反应60min，加水稀释至刻度，以蒸馏水为参比，用1cm的比色皿于520nm波长处测定其吸光度A，同时完成H₂SO₄空白试验，吸光度表示为A₀，根据ΔA（ΔA=A₀-A）确定H₂SO₄浓度。

二、结果与讨论

1、吸收光谱

取5.00mLH₂SO₄标准溶液，按试验方法完成褪色反应，体系吸收光谱见图1。结果表明：甲基红在520nm波长处有最大吸收峰，峰形尖锐，峰值较高，表观摩尔吸光系数ε₅₂₀=6.81×10⁴L/（mol·cm）；加入H₂SO₄后该特征峰明显下降甚至消失。各体系最大吸收均在520nm且ΔA在此处最大，故选用520nm作为测定。

2、测定条件的选定

（1）催化剂选择

取5.00mLH₂SO₄标准溶液，按实验方法完成催化剂对比实验（图2）。H₂SO₄不能使甲基红褪色，加H₂SO₄前后520nm处吸光度基本保持不变；Fe²⁺、Mn²⁺和Cu²⁺对H₂SO₄氧化甲基红无催化作用；相对而言Fe³⁺作用更为显著，Fe³⁺依托其特有的中强度氧化性，在H₂SO₄和甲基红之间构建一条电子通道，方法选择Fe³⁺作催化剂。同时，对Fe³⁺用量进行了优化，用量为1.00mL。

（2）甲基红的用量

甲基红在褪色反应体系中是指示物，甲基红溶液的颜色和吸光度值取决于溶液酸度和甲基红用量。控制pH=2，测定甲基红溶液吸光度A，在V=0.00～7.00mL范围内，A与V有很好的线性关系。为了减少测量误差，将测量体系吸光度控制在0.2～0.7范围内，实验确定甲基红用量为5.00mL。

（3）反应体系pH选定

设定显色液CH₂O₂=1×10^-4mol/L（取H₂O₂标准溶液5.00mL），在只改变反应体系pH情况下，按照实验方法测定pH＝0～2.50范围内的吸光度。当pH＝2.0时，褪色最完全，A达到最低。当pH＞2.5时，催化剂Fe³⁺水解出现混浊；当pH＜1时，高酸度导致H₂O₂分解，褪色反应不完全。实验选取0.1mol/LH₂SO₄作为调节剂，pH=2对应0.1mol/LH₂SO₄溶液2mL。

声明：本文所用图片、文字来源《中国食品添加剂》，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系

相关链接：甲基红，碘酸根，亚硝酸根，偶氮基