基于离子电极法饮料中的钾离子测定
时间：2022-02-28 阅读：801
钾离子是细胞内液的主要阳离子，体内98%的钾存在于细胞内。当机体缺钾时，可出现倦怠无力、精神萎靡、烦躁不安，严重缺钾时还会出现心律失常、横纹肌溶解症，以及肾功能障碍，甚至死亡；当血清钾浓度过高时，对心肌有抑制作用，可使心跳在舒张期停止。因此，心肌和神经肌肉都需要有相对恒定的钾离子浓度来维持正常的应激性。
正常情况下，日常饮食中的钾含量足以满足机体的需要，不会出现缺钾症状。但是，钾由肠道吸收后，约有30%由肾脏排泄，而肾脏对钾的排泄又没有限制，即使机体处于缺钾状态，肾脏仍继续排钾。当机体钾离子浓度偏低时，则会出现容易疲倦、肌肉无力、心跳加速等症状。因此，为了维持机体相对恒定的钾离子浓度，保持机体的正常机能，选用专业、精度高的测定设备做好食物饮料中钾的测定工作至关重要。
钾离子浓度的测定方法
离子选择性电极是一种电化学传感器，它的电位与溶液中给定离子的活度的对数呈线性关系，对某一特定离子具有特殊的选择性，依据钾离子与离子溶液的活度曲线测定样品中的钾离子含量对某些离子的测定灵敏度可达10的负九次方数量级，与离子色谱相比具有很多明显的优势。由于离子选择性电极能直接测定液体试样，测试结果不受溶液的颜色和浊的影响，对复杂样品无需预处理，所需仪器设备简单，操作方便，有利于连续与自动分析。
离子选择性电极的适用范围
由于离子选择性电极有众多优势，因此发展迅猛，到目前已有几十种商品化离子选择性电极在医疗行业、饮用水、食品饮料、地表水、工业生产用水、污水等领域得到广泛的应用。
实验部分
推荐设备
Thermo Scientific™ Orion™ Versa Star 40离子分析仪
Thermo Scientific™ Orion™ Dual Star™ 钾离子测量仪
所需试剂
· 0.1mol/L钾离子标准溶液：称取7.445g KCl，溶于1000mL水中，缓缓煮沸10min，冷却。
· 1000mg/L（ppm）钾离子标准溶液：用移液管移取25.6mL 的0.1mol/L钾离子标准液，使用蒸馏水定容至100mL。
· 100mg/L（ppm）钾离子标准溶液：用移液管移取10mL 的1000mg/L钾离子标准液，使用蒸馏水定容至100mL。
· 钾离子强度调节剂：称取29g氯化钠（Nacl），溶于100mL水中，缓缓煮沸10min，冷却。
（配方摘录于“GB5009.91-2017食品钾离子的测定”）
准备物品
测试方案
1.测量分析 ：
· 直接测量法适用于测量“高浓度”样品。所有的样品均须位于电极的线性响应范围内，即大于10-5M或0.39ppm。选用两点校正即可，如果需要也可进行多点校正。
· 使用离子计，样品浓度可以直接从仪表上读取。使用mV值时，可在半对数坐标纸上绘制校正曲线，或使用电子表格或制图软件对校正曲线进行适当的线性回归。
2.测量过程
2.1仪器校正
使用9719钾离子复合电极与100mg/L，1000mg/L 标准液进行校正。
2.2仪器测量
在测量过程中，随着使用100mg/L 与 1000mg/L两点钾离子标准液完成曲线校正后对果汁样品进行测量。
3.离子计与电极的维护
为确保电子计和点击的正常工作，请参考以下维护要点：
4.钾离子电极型与附件清单：
5.钾离子电极优势：
Sure-Flow参比系统设计，为9719电极提供了ionplus系列的*优势。使用此电极时，就无需再使用其它参比电极，测量小体积样品时非常方便。自由流动的Sure-Flow液接界确保了电位的稳定，无漂移。使用传统电极测量较脏的样品时，经常会造成液接界的堵塞，而Sure-Flow的设计，只需通过简单的按压电极帽的方式使其打开，并通过流出的填充液对液接界进行清洁。
6.测量标准：
《GB/T 5009-91.2017 食品中钾的测量方法》
《GB 11338-1989 水中钾的分析方法》