Inledning
Järn är en metall med atomnummer 26 och en atomvikt på ca 55,8u. Det är jordens vanligaste ämne manteln, dock är den ovanligare i jordskorpan. Trots det använder nästan alla organismer sig av järns egenskaper i deras kroppar. I människor och däggdjur används den mest för dess egenskap att oxidera med syre, genom enzymet hemoglobin, men den används även i fiskar och växter, som inte använder hemoglobin. På grund av dess breda utspridning i djur och växtriket kan man inta järn från nästan all mat, men om man vill få tillräckligt mycket järn måste man äta en viss del järnrik föda. Dock varierar behovet för järn från person till person, särskilt kvinnor måste äta mer järnrik föda. Järnbrist ger bla. symptomen hjärtklappning, trötthet och andfåddhet. Därför är det viktigt att veta hur mycket järn det finns i födan.
Denna rapport går ut på att analysera hur mycket järn det finns i olika slags livsmedel. Vid den typen av analys är det vanligt att olika komplexbildare används och i denna analys kommer komplexbildare SCN-, tiocyanatjoner, att användas. Komplex med SCN- är känd mest som FeSCN2+ men också Fe(SCN)3 som är oladdad och löser sig därför i opolära lösningsmedel som etylacetat. Dock måste koncentrationen av tiocyanatjoner vara hög för att hindra andra komplexbildare att bindas till järn. I denna analysen kommer spektrofotometri utnyttjas.
En spektrofotometer är ett instrument som mäter absorptionen av ljus av en specifik våglängd. Absorptionen ger oss koncentrationen av ämnet i lösningen. I praktiken belyses lösningen med ljus av en bestämd våglängd och ju högre koncentration av ämnet desto mer strålning absorberas. Ljuset är elektromagnetisk strålning i form av fotoner.
Till undersökningen behövs ett nollprov, exempelvis vatten som referensvärde. Ljusintensiteten i provlösningen jämförs då med referensvärdet för att ta fram förhållandet mellan absorptionerna.
Riskbedömning - rök som uppkommer vid inaskningen under analysen kan orsaka irritationer för näsan och ögon, samt syror som kommer att användas är saltpetersyra och saltsyra är väldigtfrätande. Därför ska arbetet utföras i dragskåp. Labbrock, handskar och skyddglasögon måste användas. Alla lösningar som inte längre används måste samlas i speciella kärl.

Material
Porslinsdegel med lock, triangel, brännare, trefot, degeltång, våg, glasstav, pasteurpipett, tändstickor, bägare, filterpapper.
Urglas, liten tratt, provrör märkerade vid 10 cm3, graderade Eppendorffrör, 8 mätkolvar med märket för 100 cm3, en mätkolv om 500 cm3.
Kemikalier – saltpetersyra (1 mol/dm3), ammonium tiocyanat (5g), etylacetat, Fe(No3)3 . 9H2O; koncentrerat saltsyra (12 mol/dm3) Livsmedel – delicatoboll (2g).
Metod
Livsmedel finfördelades och lades i degel som sedan upphettades i triangeln, först försiktigt till torrhet sedan tills det inaskats. Under inaskningen rördes innehållet om lite då och då så att det inte fastnade vid bottnen. Inasknining skedde i dragskåp och eftersom innehållet började brinna många gånger lades på locket på degel för att släcka brinnandet. Locket togs sedan bort efter att innehållet har slutat brinna. Inaskningen tog ca 15 min och skulle ge en grågul rest.
När inaskningen blev klar fick degel stå och svalna lite. Därefter tillsattes 4 cm3 salpetersyra sedan lades urglas på. Innehållet fick koka på keramnät på svag låga ca 4 minuter och fick svalna därefter. Det hände att allt saltpetersyran avduntades och detta gjorde att 4 cm3 saltpetersyra en gång till måste tillsättas. Med filterpapper och tratten filterades innehållet i ett provrör med markeringen för 10 cm3, med stor försiktighet rördes om innehållet med ett glasrör för att det blandades väl. Filtret tvättades ett par gånger med vatten tills att vätskan i provröret nådde 10 cm3.
Ammoniumtiocyatlösning förbereds av en annan medarbetare under inaskningen. Det gick till så att 5g ammoniumtiocyanat vägdes upp och sedan fick lösas i 10 cm3 i en bägare. Med pasteurpipett fylldes Eppendorffrören med etylacetat till märket för 0,5 cm3 och lakväskan till märket 1,0 cm3, och följt av ammoniumtiocyanatlösning till 1,5 cm3. Locket stängdes och Eppendorffören skakades väl, ca 30 gånger.
Under den tiden förbereds standardlösning. Det gick till att 202 mg Fe(No3)3 . 9H2O löses i en mätkolv om 500 cm3 och späddes till märket för att får koncentrationen till 0,0010 mol/dm3. Från stamlösningen kommer standardlösning att göras. Med byrett överfördes denna lösning till 8 andra mätkolva om 100 cm3 med följande volym: 1,0 ; 4,0 ; 8,0 ; 12,0 ; 16,0 ; 20,0 ; 40,0 och 60,0 (cm3). 2 cm3 tillsattes i lösningen som sedan späddes till 100 cm3 med vatten. Standardlösningarna droppades i enskilda kyvetter som därefter placerades i spektrometern. I datorn ställdes våglängden 450 nm in. När spektrofotometern väl har mätt absorbtionen av standard lösningen kan en graf ritas. I grafen ska y-värden representera absorbans och x-värden järnkoncentrationen (Järnkoncentration av prov av standardlösning finns i bilagan). Grafen visar då absorbtionen av lösningarna med delicatobollen. Med hjälp av absorbtionsvärdet kan koncentrationen järn avläsas i grafen för standardlösningen.

Resultat
Chokladbollen hade absorbansen 0,760
Standardlösningen gav ingen absorbans.
Diskussionen
Denna laboration har flertalet felkällor som har påverkat resultatet. Standardlösningarna gav inget utslag i spektrofotometern eftersom de saknade järntiocyanatkomplex. Provet med delicatobollen hade behandlas med järntiocyanatkomplexet och detsamma skulle standardlösningarna ha gjort.
Kalibreringskurvan nedan är ett exempel på hur standardkurvan skulle kunna ha sett ut. Kurvans trovärdighet kan ifrågesättas i och med att den inte ha gjorts av första part. I beräkningarna utgår från denna graf.

x-axeln | y-axeln | Volym av stamlösning (cm3) | Järnkoncentrationen | 1,0 | 1,0 ∙ 10-5 | 4,0 | 4,0 ∙ 10-5 | 8,0 | 8,0 ∙ 10-5 | 12,0 | 1,2 ∙ 10-4 | 16,0 | 1,6 ∙ 10-4 | 20,0 | 2,0 ∙ 10-4 | 40,0 | 4,0 ∙ 10-4 | 60,0 | 6,0 ∙ 10-4 |
För att beräkna järnkoncentrationen i delicatobollen behövs koncentrationen av järntiocyanatet i vätskeproven.
I tabellen nedan finns koncentrationen av järntiocyanat och absorbansen. Nedan presenteras beräkning av sambandet mellan dessa två faktorer. y-axeln absorbans | x-axeln [FeSCN2+] | 0,170 | 4,0 | 0,255 | 6,0 | 0,362 | 8,0 | 0,430 | 10,0 | 0,510 | 12,0 |
Grafen är en linjär funktion och de skrivs på följande sätt: y = kx + m. Grafen börjar på (0,0) och därmed försvinner (m).
Beräkna riktningskoefficienten: k = y/x = 0,510/12,0 = 0,0425 => y = 0,0425x
Med hjälp av absorbansen kan koncentrationen delicatoboll räknas ut.
Delicatoboll absorbans: 0,760
0,760 = 0,0425x -> x = 0,760 / 0,0452 = 16.8 -> [FeSCN2+] = 16,8 x 10-5 M
Koncentrationen järn i delicatobollen är känd. Nu beräknas mängden järn i 100 gram av ämnet.
[FeSCN2+] = 16,8 x 10-5 M
10 cm3 = 10-2 dm3 n = c ∙ V = 16,8 ∙ 10-5 ∙ 10-2 = 16,8 ∙ 10-7 mol FeSCN2+
Massan järn i 2 g chokladboll: m = M ∙ n = 16,8 ∙ 10-7 ∙ 55,845 = 9,4 ∙ 10-5 g
I 100 g chokladboll:
M = 9,4 ∙ 10-5 ∙ (100/2) = 4,7 ∙ 10-3 g = 4,7 mg järn i 100 g delicatoboll
Resultatet 4,7 mg är mycket nära näringsvärdet för delicatoboll på 4,9 g per 100 g.

--------------------------------------------
[ 1 ]. Standardskurva för absorbansen av järntiocyanat (FeSCN2+) http://mmsphyschem.com/equilLab.htm
[ 2 ]. http://mmsphyschem.com/equilLab.htm
[ 3 ]. http://www.miljomat.se/html/naringsberakningLivsmedel.aspx?H=2&G=&L=6_919