Oznaczanie jonów jodkowych w solach kuchennych i preparatach leczniczych metodą woltamperometryczną oraz spektrofotometryczną

ROCZN. PZH, 1999, 50, NR 2, 139-144

W ŁO D ZIM IERZ RZESZU TKO , M A R IU SZ ST O L A R C Z Y K A N N A APO LA

O Z N A C Z A N I E J O N Ó W J O 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 S P E K T R O F O T O M E T R Y C Z N Ą

D E TE R M IN A T IO N O F T H E IO D ID E IONS CO N TENT IN T H E ED IB LE TABLE SALTS AND M ED IC A L PREPA RA TION S BY SPE C T R O PH O T O M E T R IC

AND V O LTA M PER O M ETR IC M ETHOD S

K atedra 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 (spektro- fotometryczną i woltamperometryczną). Sprawdzono zgodność jodowania soli spożywczych z Polską Normą.

J e d n ą z m e to d o z n a c z a n ia jo n ó w jodkow ych w p re p a ra ta c h solnych je s t m e to d a u sta n o w io n a p rz e z P olski K o m ite t N o rm alizacji M ia r i Ja k o ści [3]. P o le g a o n a n a u tle n ia n iu jo n ó w jo d k o w y ch d o jo n ó w jo d an o w y ch [1, 2]. U tle n ia c z e m w tej reak cji je st b ro m , je g o n a d m ia r usu w a się p o p rz e z rea k cję z fen o le m . N a s tę p n ie m e to d a ta z a k ła d a p rz e p ro w a d z e n ie jo d a n ó w w jo d (śro d o w isk o kw aśne, o b e c n o ść jo d k u p o ta s u ). W e ta p ie końcow ym o z n a c z e n ia w ydzielony jo d ozn a cz a się m e to d ą sp e k tro fo to k o lo - ry m etry c zn ą w p o sta c i g ra n a to w e g o k o m p le k su ze sk ro b ią. M e to d a ta p o zw a la oznaczyć b a rd z o m a łe ilości jo n ó w jo d k o w y ch w o b ec n o śc i innych zw iązków w so lach . J e d n a k w ad ą tej m e to d y je s t to iż przy rutynow ych o zn a cz en iach jo n ó w jodk o w y ch w p r e p a ­ ra ta c h solnych istn ieje m ożliw ość n a ra ż e n ia an a lity k a n a toksyczne d z ia ła n ie w ody b ro m o w ej. Z n a n y je s t fak t, że sto so w a n ie b ro m u w p rzem y śle m o ż e w yw ołać u ludzi z a tru c ia o s tre i p rze w lek łe . C iekły b ro m , ja k ró w n ież je g o p a ry d ziała ją żrą co , p o w o ­ d u ją c cięż k ie i tr u d n o g o ją ce się u sz k o d z e n ia skóry. S ilnie d ra ż n ią c e w łaściw ości te g o p ie rw ia stk a p o w o d u ją przy w d y ch an iu n iedużych je g o ilości p o d ra ż n ie n ie b ło n ślu z o ­ wych d ró g o d d ec h o w y ch , a w p rz y p a d k u p rze d łu ż a ją c e j się ekspozycji k rw o to k i z n o sa , zaw ro ty i b ó le głowy. W ciężkich p rzy p a d k ach 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 zg lęd u n a ta k szkodliw e d z ia ła n ie b ro m u p o d ję to p ró b y o p ra c o w a n ia now ej m e to d y o z n a c z a n ia zaw arto ści jo n ó w jo dkow ych w p re p a ra ta c h solnych, k tó ra byłaby ró w n ie d o k ła d n a i precyzyjna, a le je d n o c z e śn ie w ym agałaby użycia m niej szkodliw ych odczynników . W y k o rz y stan o re a k c ję u tle n ie n ia jo n ó w jo dkow ych d o w o ln e g o jo d u . Ja k o u tle n ia c z z a sto so w a n o jo n y m ie d zi (II). W p re z e n to w a n e j m e to d z ie e k s tra h o w a n o jo d d o w arstw y ch lo ro fo rm o w e j, w ykorzystując je g o ro z p u sz cz aln o ść w ro zp u sz cz aln 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 m etodą 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, m oże być stosowana do seryjnych oznaczeń.

Charakterystyka badanych produktów

Jako materiał do badań użyto artykułów spożywczych lub leczniczych ogólnie dostęp­

nych na rynku (tabela I).

T a b e l a I . Zestawienie badanych próbek Specification of tested samples

M ETO D A SPEK TR O FO TO M ETR Y C ZN A

Zasada metody

M etoda 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/cm 3, 6) Chlorek miedzi (II) cz.d.a. (POCh - Gliwice) roztwór 1 mol/dm 3.

Jod w soli kuchennej 141

Aparatura

- s p e k tro f o to m e tr S p ek o l firm y C a rl Z eiss Je n a , - s p e k tro f o to m e tr S p e c o rd firm y C a rl Z eiss Je n a .

Sporządzenie krzywej wzorcowej

D o p ię ciu k o lb e k m iarow ych o p o je m n o śc i 10 m l o d m ie rzy ć p ip e tą o d p o w ie d n io 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0 m l ro z tw o ru p o d sta w o w e g o z a w ierając eg o 1,138 ml I' w 1 ml i u zu p e łn ić w o d ą d o p o d a n e j o b ję to śc i. N a stę p n ie d o ro zd zielaczy p o b ra ć p o 5 m l ta k przygotow anych ro ztw o ró w , d o d a ć 3 m l ro z tw o ru C u C h o stę ż e n iu 1 m o l/d m 3, 2 ml ro ztw oru N H 4S C N o stę ż e n iu 0,1 m o l/d m 3 o ra z 5 m l c h lo ro fo rm u . Z a w a rto ś ć w y trząsać w ciągu 10 m in u t. N a s tę p n ie zm ierzy ć a b s o rb a n c ję za b a rw io n e j w arstw y c h lo ro fo rm o ­ wej przy d ługości fali X = 510 n m w k u w eta ch o g ru b o ści 1 cm . J a k o p ró b k ę o d n ie ­ sienia sto su jem y c h lo ro fo rm .

W p rz y p a d k u z a sto so w a n ia p e n ta n o lu p o stą p ić id e n ty cz n ie ja k o p isa n o pow yżej je d y n ie w m ie jsc e u ży teg o c h lo ro fo rm u d o d a ć 5 m l p e n ta n o lu .

Z m ie rz y ć a b s o rb a n c ję z a b a rw io n e j w arstw y p e n ta n o lo w e j przv długości fali X = 390 ml w k u w e ta c h o g ru b o ści 1 cm . Ja k o p ró b k ę o d n ie sie n ia z a sto so w a ć p e n ta n o l.

Wykonanie oznaczenia

P rz y g o to w a ć ro z tw o ry r o b o c z e w n a s tę p u ją c y sp o só b , o d w a ż y 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 ro z p u śc ić w w od zie desty lo w an ej w k o lb ie m iaro w ej o p o ­ je m n o śc i 500 m l (w p rz y p a d k u p r e p a r a tu em p h y sal należy o d m ie rzy ć 0,7 m l p r e p a r a tu i ro zcieńczyć w o d ą d esty lo w an ą w k o lb ie m iarow ej o p o je m n o śc i 100 m l). N a s tę p n ie p o b ra ć 20 m l ta k p rzy g o to w an y ch roztw o ró w i p rz e n ie ść d o ro zd z iela cz a, d o d a ć 3 ml ro ztw o ru C u C h o stę ż e n iu 1 m l/d m 3, 2 ml ro ztw o ru N H 4S C N o stę ż e n iu 0,1 m o l/d m 3 o raz 5 m l c h lo ro fo rm u . Z a w a rto ś ć w y trząsać w ciągu 10 m in u t. N a s tę p n ie zm ierzy ć ab so rb c ję za b a rw io n e j w arstw y c h lo ro fo rm o w ej przy dłu g o ści fali X = 510 n m w o b ec ch lo ro fo rm u ja k o o d n o śn ik a .

W p rz y p a d k u z a sto so w a n ia p e n ta n o lu p o stę p o w a ć ja k p o d a n o pow yżej je d y n ie w m ie jsc e u ży teg o c h lo ro fo rm u d o d a ć 5 m l p e n ta n o lu . Z m ie rz y ć a b s o rb a n c ję z a b a r ­ w ionej w arstw y p e n ta n o lo w e j p rzy długości fali X = 390 n m w k u w e ta c h o g ru b o ści

1 cm . J a k o p ró b k ę o d n ie sie n ia z a sto so w a ć p e n ta n o l.

Wyniki badań

142 W. Rzeszutko, M. Stolarczyk, A. Apola

_{Nr 2}

T a b e l a I I Wyniki oznaczania zawartości jonów jodkowych w badanych preparatach me­ todą spektrofotom etryczną z zastosowaniem chloroformu.

Results o f the spectrophotom etric determ ination of iodide ions content in tested preparations with use chloroform

* - wyniki są średnią z pięciu powtórzeń

T a b e l a I I I Wyniki oznaczania zawartości jonów jodkowych w badanych preparatach m e­ todą spektrofotom etryczną z zastosowaniem pentanolu.

Results of the spectrophotom etric determ ination of iodide ions content in tested preparations with use pentanol

* - wyniki są średnią z pięciu powtórzeń

M ETO D A W O LTA M PER O M ETR Y C ZN Ą 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.

Nr 2 Jod w soli kuchennej 143 Aparatura

- woltoamperometr firmy Radius.

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 + 400m V w czasie 120s. Następnie wykreślić krzywą wol-

tamperometryczną.

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

o stężeniu 0,05 mol/dm3 oraz 1 ml roztworu H gC b

o stężeniu 10‘4 ml/dm3. Elektrolizę zatężającą prowadzić przy potencjale + 400m V

w czasie 120s. Następnie wykreślić krzywą woltamperometryczną.

Wyniki badań

W tabeli IV przedstawiono uzyskane wyniki badań.

T a b e l a I V Wyniki oznaczania zawartości jonów jodkowych w badanych preparatach m e­ todą woltamperometryczną.

Results of the voltaperom etric determ ination 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

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

m etod 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 m oże być użyta do oznaczeń

seryjnych. Obie metody nie wymagają użycia odczynników szkodliwych dla zdrowia co

stanowi ich dodatkową zaletę.

W . R z e s z u t k o , M. S t o l a r c z y k , A . A p o l a

D ETE R M IN A T IO N O F T H E IO D ID E IONS C O N TEN T IN T H E ED IB LE TA BLE SALTS A N D M ED IC A L PREPA TIO N S BY S PE C T R O P H O T O M E T R IC

A N D V O LTA M PER O M ETR IC M ETH O D S Summary

In this paper the spectrophotom etric and voltam perom etric m ethods 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 IEN NICTW 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. P Z H 1996, 47, 395.

3. PN-80/C-84081/35 „Sól (Chlorek sodowy). Oznaczenie jodku potasowego m etodą fotoko- lorymetryczną”.

4. Toksykologia kliniczna, red. Bogdanik Т., PZW L, Warszawa 1988.

144 W. Rzeszutko, M. Stolarczyk, A. A pola N r 2