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8.食品中矿物质的检测8.1食品中总汞的测定(冷原子吸收光谱法)8.1.1原理汞原子蒸气对波长253.7nm的特征谱线具有强烈的吸收作用。样品经过酸消解或催化酸消解后使汞转为离子状态,在强酸性介质中以氯化亚锡还原成汞原子,然后以氮气或干燥空气作为载体,将汞原子带入汞测定仪,对汞空心阴极灯在波长253.7nm处发射的特征谱线进行冷原子吸收。在一定浓度范围内,其吸收值与汞的含量成正比,与标准系列比较后能求出食品中汞的含量。8.1.2仪器和试剂(1)仪器所用玻璃仪器均须以硝酸(1+5)浸泡过夜,用水反复冲洗,最后用去离子水冲冼干净。①双光束测汞仪②压力消解器、压力消解罐或压力溶弹。③分析天平。④恒温干燥箱。(2)试剂分析过程中全部用水均使用去离子水,所使用的化学试剂均为分析纯或优级纯。硝酸。盐酸。过氧化氢(30%)。硝酸(0.5+99.5):取O.5mL硝酸,慢慢加入50L。水中,然后加水稀释至100mL。高锰酸钾溶液(50g/L):称取5.0g高锰酸钾,置于100mL棕色瓶中,以水溶解稀释至100mL,储于棕色瓶中。硝酸一重铬酸钾溶液(5+O.05+94.5):称取0.05g重铬酸钾,溶于水中,加入5mL硝酸,用水稀释至100mL。氯化亚锡溶液(100g/L):称取10g氯化亚锡(SnCl·2H0),加20mL盐酸中,加水稀释至100mL,临用时现配,放置冰箱保存。无水氯化钙:干燥用。硫酸一硝酸混合液(1+1+8):量取10mL硫酸,再加入lOmL硝酸,慢慢倒入50mL水中,冷后加水稀释至100mL。五氧化二钒.盐酸羟胺溶液(200g/L)。汞标准储备液:准确称取0.1354g经干燥器干燥过的二氧化汞,溶于硝酸一重铬酸钾溶液中,移入100mL容量瓶中,以硝酸一重铬酸钾溶液稀释至刻度。混匀。此溶液每毫升含1.Omg汞。汞标准使用液I:吸取1.OmL汞标准储备溶液,置于100mL容量瓶中,加入硫酸一硝酸混合酸(1+1+8)稀释至刻度,此溶液每毫升相当于10.Og汞.再吸取此液1.OmL,置于100mL容量瓶中,加入硫酸一硝酸混合酸(1+1+8)稀释至刻度,此溶液每毫升相当于0.10g汞,临用时现配。汞标准使用液Ⅱ:由1.Omg/mL汞标准储备液经硝酸一重铬酸钾溶液稀释成2.O、4.O、6.0、8.0、10.Ong/mL的汞标准使用液。临用时现配。8.1.3操作步骤(1)样品的预处理在采样和制备过程中,应注意不使样品污染。粮食、豆类去杂质后,磨碎,过20目筛,储于塑料瓶中,保存备用。蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类等水分含量高的鲜样用食品加工机或匀浆机打成匀浆,储于塑料瓶中,保存备用。(2)样品的消解可根据实验室条件选用任何一种方法消解方法。①压力消解罐消解法②回流消化法③五氧化二钒消化法(3)测定①仪器条件:打开测汞仪,预热1~2h,并将仪器性能调至最佳状态。②标准曲线的绘制③样品测定:分别吸取样液和试剂空白液各5.OmI。,置于测汞仪的汞蒸气发生器的还原瓶中,分别加入1.OmL还原剂氯化亚锡,迅速盖紧瓶塞,随后有气泡产生。以下按标准曲线测定程序测得其吸收值,代入标准曲线求得样液中汞含量。8.1.4结果计算(1)压力消解罐消解法式中:x——样品中总汞的含量,g/kg(或g/L);m2——测定用样品消化液中汞的质量,ng;m。——试剂空白液中汞的质量,ng;m——一样品质量(或体积),g(或mL);V3——样品消化液总体积,mL;V4——测定用样品消化液体积,mL。10001000)(4302mVVmmX(2)回流消化法(或五氧化二钒消化法)式中:x——样品中总汞的含量,mg/kg(或mg/L);m——测定用样品消化液中汞的质量,g;m。——试剂空白液中汞的质量,g;m—一样品质量(或体积),g(或mL);V——样品消化液总体积,mL;10001000)(2101VVmmmX8.2食品中铅的测定8.2.1石墨炉原子吸收光谱法8.2.1.1原理样品经灰化或酸消解后,将样液注入原子吸收分光光度计的石墨炉中,经过电热原子化,铅在波长为283.3nm处,对铅空心阴极灯发射的谱线有特异吸收。在一定第9章食品中矿物质的检测·227·范围内,其吸收值与铅的含量成正比,与标准系列比较后求出食品中铅的含量。8.2.1.2仪器和试剂(1)仪器所用玻璃仪器均须以硝酸(1+5)浸泡过夜,用水反复冲洗,最后用去离子水冲洗干净。①原子吸收分光光度计(附石墨炉及铅空心阴极灯)。②马福炉或恒温干燥箱。③瓷坩埚或压力消化器。④微波消解装置。⑤分析天平。(2)试剂实验用水为去离子水。所有试剂要求使用优级纯或处理后不含铅的试剂。硝酸。过硫酸铵。过氧化氢(30%)。高氯酸。硝酸溶液(1+1):量取50mL硝酸,缓慢注入50mL水中。硝酸溶液(0.5mol/L):取3.2mL硝酸,加入适量的水中,用水稀释并定容100mL。硝酸溶液(1Omol/L):量取6.4m1硝酸,加入50mL水中,稀释至100mL。磷酸铵溶液(20g/L):取2.0g特纯磷酸铵,用去离子水溶解并定容至100mI。混合酸(硝酸一高氯酸):(5+1)。铅标准储备液:精密称取1.000g金属铅(99.99%)或1.598g硝酸铅(优级纯),分次加入不超过37mL的硝酸(1+1),加热溶解后,移入1000mL容量瓶,用0.5mol/L硝酸溶液定容至刻度。储存于聚乙烯瓶内,冰箱保存。此溶液每毫升含1.Omg铅。铅标准使用液:吸取铅标准储备液10.OmlL,于100mI容量瓶中,用O.5mol/L硝酸溶液稀释至刻度,如此经多次稀释,制成每毫升含10.O、20.0、40.0、60.0、80.0g铅的标准使用液。该溶液每毫升相当于100g铅。储存于聚乙烯瓶内,冰箱保存。8.2.1.3操作步骤(1)样品的预处理采样和制备过程中,应注意不使样品污染。粮食、豆类去壳去杂物后,磨碎过20目筛,储于塑料瓶中保存备用。蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类洗净,晾干,取可食部分捣碎或经匀浆机打成匀浆储于塑料瓶中保存备用。(2)样品的消解(根据实验条件可任选一方法)①干灰化法②过硫酸铵灰化法③压力消解罐法④湿法消解(3)测定①仪器参考条件:波长283.3nm;狭缝O.2~1.0nm;灯电流5~7mA;120℃,30s;灰化温度450℃,15~20s;原子化温度1700~2300℃,4~5s,背景校正为氘灯或塞曼效应。②标准曲线绘制:将仪器性能调至最佳状态。待稳定后,分别吸取已配制的铅标准使用液10.0、20.0、40.O、60.0、80.0g/mL各10L,注入石墨炉中,测得其吸光值,并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。③样品测定:分别吸取试剂空白液和样液10L,注入石墨炉中,测得其吸光值,代人标准系列的一元线性回归方程中求得样液中铅含量。对于有干扰的样品,需要同时吸取基体改进剂(20g/L磷酸氢二铵溶液)5.0L,注入石墨炉。8.2.1.4结果计算式中:X——样品中铅的含量,g/kg(或g/L);m1——测定用样品消化液中铅的含量,ng/L;m2——试剂空白溶液中铅的含量,ng/L;v1——实际进样品消化液体积,mL;v2——进样总体积,mL;v3——样品消化液的总体积,mL;m——样品的质量(或体积),g或mL。10001000)(31221mVVVmmX=8.2.2双硫腙比色法8.2.2.1原理样品经消化后,在pH8.5~9.0的碱性条件下,铅离子与双硫腙生成红色配合物,可溶于三氯甲烷中。此红色配合物的深浅与铅离子的浓度成正比,可与标准系列比较定量。加入柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等,防止铁、铜、锌等离子干扰。主要反应式为8.2.2.2仪器和试剂(1)仪器①分光光度计。②所用玻璃仪器均用10%~20%硝酸浸泡24h以上,用自来水反复冲洗,最后用水冲洗干净。(2)试剂氨水(1+1)。盐酸(1+1)。酚红指示液(1g/L):称取0.10g酚红,用少量多次乙醇溶解后移入lOOmL容量瓶中并定容至刻度。三氯甲烷(不应含氧化物)。盐酸羟胺溶液(200g/L):称取20g盐酸羟胺,加水溶解至50mL,加2滴酚红指示液,加氨水(1+1),调pH至8.5~9.0(由黄变红,再多加2滴),用二硫腙-三氯甲烷溶液提取至三氯甲烷层绿色不变为止,再用三氯甲烷洗2次,弃去三氯甲烷层,水层加盐酸(1+1)呈酸性,加水至100mL。柠檬酸铵溶液(200g/L):称取50g柠檬酸铵,溶于100mL水中,加2滴酚红指示液,加氨水(1+1),调pH至8.5~9.0,用二硫腙-三氯甲烷溶液提取数次,每次10~20mL,至三氯甲烷层绿色不变为止,弃去三氯甲烷层,再用三氯甲烷洗2次,每次5mL,弃去三氯甲烷层,加水稀释至250mL。氰化钾溶液(100g/L):称取10.0g氰化钾,用水溶解后稀释至lOOmL。淀粉指示液:称取0.5g可溶性淀粉,加5mL水搅匀后,慢慢倒入100mL沸水中,随倒随搅拌,煮沸,放冷备用。临用时配制。硝酸(1+99):量取lmL硝酸,加入99mL水中。双硫腙三氯甲烷溶液(0.5g/mL):保存冰箱中,必要时用下述方法纯化。称取0.5g研细的双硫腙,溶于50mL三氯甲烷中,如不全溶,可用滤纸过滤于250mL分液漏斗中,用氨水(1+99)提取3次,每次10OmL,将提取液用棉花过滤至500mL分液漏斗中,用盐酸(1+1)调至酸性,将沉淀出的双硫腙用三氯甲烷提取2~3次,每次20mL,合并三氯甲烷层,用等量水洗涤2次,弃去洗涤液,在50℃水浴上蒸去三氯甲烷。精制的双硫腙置硫酸干燥器中,干燥备用。或将沉淀出的二硫腙用200、200、100mI。三氯甲烷提取三次,合并三氯甲烷层为双硫腙溶液。双硫腙使用液:吸取1.OmL双硫腙溶液。加三氯甲烷至10mL混匀。用1cm比色杯,以三氯甲烷调节零点,于波长510hm处测吸光度(A),用下式算出配制lOOmL,双硫腙使用液(70%透光率)所需双硫腙溶液的毫升数(V)。硝酸一硫酸混合液(4+1)。铅标准溶液:精密称取0.1598g硝酸铅,加lOmL硝酸(1+99),全部溶解后,移入lOOmL容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于1.Omg铅。铅标准使用液:吸取1.OmL铅标准溶液,置于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于lOOg铅。AA55.1)70lg2(10V=8.2.2.3操作步骤(1)样品消化(2)铅标准曲线的绘制(3)样品溶液及试剂空白的测定(1)样品消化①硝酸一硫酸法②灰化法(2)铅标准曲线的绘制分别吸取0.00、O.10、O.20、O.30、0.40、0.50mL铅标准使用液(相当0、1、2、3、4、5g/mL铅),置于125mL分液漏斗中,各加1%硝酸溶液1mL,加水至20mL。加2mL柠檬酸铵溶液(20gL),1mL盐酸羟胺溶液(200g/L)和2滴酚红指示液,用氨水(1+1)调至红色,再各加2mL氰化钾溶液(100g/L),混匀。各加5.OmL双硫腙使用液,剧烈振摇1min,静置分层后,三氯甲烷层经脱脂棉滤入1cm比色杯中,以三氯甲烷调节零点,于波长510nm处测吸光度,绘制标准曲线或计算一元回归方程。(3)样品溶液及试剂空白的测定:吸取10.OmL消化后的样品溶液和同量的试剂空白液,分别置于125mL分液漏斗中,各加水至20mL。依铅标准曲线绘制操作顺序进行,最后于波长5lOnm处测得吸光度值,并与铅标准曲线比较定量。8.2.2.4结果计算式中:X——样品中铅的含量,mg/kg(或mg/L);m1——测定用样品消化液中铅的质量,g;m2——试剂空白液中铅的质量,g;V1——测定用样品消化液体积,mL,;V2——样品消化液的总体积,mL;m——样品质量(或体积),g(或mL)。1212()10001000mmXvmv8.3食品中氟的测定8.3.1原理于样品中加入碳酸钠作为氟元素的固定剂,在500~600℃条件下灰化,残渣经溶解,在酸性条件下,蒸馏分离氟,蒸发出的氟(氟化氢)被氢氧化钠溶液吸收,氟与氟试剂、硝酸镧作用,生成
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