◎ 冯婉莹
(广州检验检测认证集团有限公司,广东 广州 510000)
食用盐本应是白色的晶体,然而在采用碘酸钾生产碘盐的过程中,在白色的食用盐晶体中添加了一定的碘剂或抗结剂,导致食用盐的内部产生化学反应引发食用盐变黄或变蓝的现象,对于这一情况,我国的质量监督检测中心开展了专门的研究,提出了食用盐变色问题的解决方法和措施,并依据相关规定,进行碘盐的检测和测定。
当前我国的食用盐生产制作过程中添加了碘酸钾,它具有稳定性高、无须添加额外稳定剂的特点,替代了之前的碘化钾。当采用碘酸钾生产碘盐的工艺时,因其添加碘剂或抗结剂而会产生化学反应,出现白色晶体变色的现象,这主要是由于我国既有的卤水资源环境不相一致,卤水之中含有碘化物及还原性物质,当地质结构发生改变的环境条件下,浅层天然卤水渗入以原料卤水中,导致原料卤水中的还原性物质增加,色泽、成分均出现了转变;加之部分生产厂家缺乏专门、有效的卤水净化处理工艺和技术,这就使碘酸钾与卤水中的还原性物质产生氧化还原反应,产生紫黑色晶体的单质碘,使食用盐由白色的晶体变成黄色。
食用盐变黄的现象,主要是添加了碘酸钾及抗结剂而产生氧化还原反应所导致的,一些生产厂家采用提高盐pH值的方式以缓解食用盐变黄的现象,然而这并不能完全解决食用盐变色的问题,食用盐变色不仅与食用盐的pH值有关,还受到还原性物质的种类、浓度的因素影响。因此,一些生产厂家不仅提高盐的pH值,还在加碘的生产流程之中添加了大量的还原剂,在化学反应下将碘酸钾转变还原成碘化钾,以改善食用盐变色的现象,同时也付出了相对较大的成本代价。
盐业系统加大了对食用盐变色问题的研究,开设了专门研究卤水净化的课题,然而,对于卤水中还原性物质的种类、作用机理却并未了解和掌握,只是采用单纯的卤水净化的方式,降低卤水中的H2S含量以缓解食用盐变色的问题,这是一种不够科学的处理方法,加之要耗费大量的原料卤水,也缺乏经济合理性。
因此要转变当前统一添加碘酸钾的现状,综合考虑我国的具体情况,对于含有还原性物质卤源的地区不应添加碘酸钾,而应当选取碘化钾,以达到缓解食用盐变色的问题。事实上,国外大多数国家还是采用添加碘化钾的方式生产食盐,因其含碘量高、溶解性好易于为人体所吸收。
对于食用盐中的碘离子的检测有几种不同的测定方法,本文重点介绍直接滴定法和次氯酸钠氧化还原滴定法两种。在GB/T 13025.7-1999《制盐工业通用试验方法碘离子的测定》中明确规定了不同检测方法的具体特点及适用范围,以有效实现对食用盐中碘离子的检测。
直接滴定法是食用盐中碘检测的第一法,它是氧化还原法的一种简略,仅选取氧化还原法中的滴定步骤,而对氧化部分予以忽略不计,重点测定食用盐中的碘酸根含量,即对食用盐中的碘酸钾的检测。
直接滴定法是以淀粉为指示剂,淀粉添加时间和滴定终点的颜色都会影响滴定量的读取,除重复性较差,直接滴定法还有如下缺陷:①没有考虑食用盐制作原料中以碘离子形式引入的碘,难以实现对其的测定。②没有考虑食用盐制作原料或生产过程中引入还原剂,对碘酸钾部分或完全还原为碘离子的因素,无法实现对其的测定。然而,这种检测方法相对快速和便捷,具有一定的应用价值和意义:由于食用盐制作的原料含有极其微小的碘离子量值,通常为0~3 mg/kg,因而不会出现测定结果偏差过大的现象;加之食用盐制作的原料及生产添加的还原剂,将碘酸钾还原为碘离子的情形相对少见,因此可以在井矿盐区适用直接滴定检测法,实现对食用盐中碘离子含量的测定[1]。
氧化还原滴定法也是检测食用盐中碘含量的一种测定方法,重点检测各种价态碘离子的总量,在不同制作原料和碘剂的添加条件下,测定食用盐中碘离子的含量。检测原理为:食用盐中的碘会在次氯酸钠的作用下产生氧化反应,生成碘酸根,对其加热,次氯酸钠的过剩部分会被草酸破坏,而碘酸根则不会与草酸发生反应;添加碘化钾将碘酸根还原成游离碘,再用硫代硫酸钠标准溶液对其滴定,由此可以实现对食用盐中碘离子含量的测定。在采用次氯酸钠氧化还原滴定法的过程中,要注重和把握以下方面的内容。
(1)次氯酸钠的测定方法。称取精确度至0.001 g的3 g次氯酸钠样品,加入50 mL的水、2 g碘化钾、10 mL冰乙酸,采用硫代硫酸钠标准溶液滴定,以淀粉为指示剂,由蓝色滴定为无色,进行空白试验。
(2)次氯酸钠的用量。次氯酸钠具有极强的氧化性,在滴定检测的实验过程中,剩余的次氯酸钠会被草酸所破坏,然而如果在测试中还残留极其微量的次氯酸钠,它就会与测定中加入的碘化钾产生氧化还原反应,使滴入的碘化钾氧化为碘酸钾,并还原成游离碘,使测定中的碘含量超标,与食用盐中的实际碘离子含量不相吻合和一致。为此,在采用次氯酸钠氧化还原滴定法之中,必须严格保证加入1 mL5%次氯酸钠溶液,并对检测瓶壁清洗干净,避免次氯酸钠残留。次氯酸钠用量对测定结果的影响,如表1所示。
表1 次氯酸钠用量对测定结果的影响表
由表1可知,草酸可以破坏低于1.5 mL的次氯化钠,不会使测定值产生较大的偏差,而如果次氯化钠的用量超出了1.5 mL,则无法被草酸破坏,会给测定结果带来较大的偏差影响[2]。
(3)草酸-磷酸混合液的用量。草酸的适量添加有利于测定结果,然而过少或过量添加会影响测定结果,如果草酸添加过少,则无法破坏剩余的次氯酸钠;如果草酸添加过多,则会与碘酸钾产生还原反应,使碘酸钾还原为碘化钾,引发滴定试验的误差[3]。
直接滴定法和次氯酸钠氧化还原法的对比试验,结果见表2。
表2 直接滴定法、次氯酸钠氧化还原法对比实验表
食用盐变蓝极易出现于潮湿、酸性的环境之中,它是卤水中的铁与生产中添加的抗结剂亚铁氰化钾产生化学反应,生成蓝色的水不溶物而出现的。
(1)K4[Fe(CN)6]的检测方法。通常选取快速便捷、精密度高的硫酸亚铁分光光度法,以实现对3~100μg/50 mL的K4[Fe(CN)6]的检测。
(2)抗结剂亚铁氰铁钾的检测。由于Fe4[Fe(CN)6]3不溶于水和酸,但溶于碱,可以在检测中加入0.6 mL的氢氧化钠溶液,蓝盐中的亚铁氰根溶于氢氧化钠溶液之中,过滤剔除Fe(OH)3,然后再加入硫酸亚铁,即可以检测出蓝盐中的亚铁氰化钾含量。这种检测方法的公式为:
Fe4[Fe(CN)6]3+12NaOH=3Na4[Fe(CN)6]+4Fe(OH)3
综上所述,食用盐变色现象要分析其产生的机理,并采用不同的检测方法实现对食用盐中碘的测定,掌握不同检测方法的反应原理和应用范围,通过检测方法的合理应用,准确地获悉食用盐中的碘含量。