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食品中铅含量的测定

2019.9.21

  一、目的

  1、掌握分光光度法测定食品中铅含量的方法。

  2、熟悉样品处理方法。

  二、原理

  样品经消化后,在PH8.5-9.0时,铅离子与双硫腙生成红色络合物,溶于三氯甲烷,络合物颜色的深浅与样品中铅的含量成正比。反应式如下:

  三、试剂

  1.氨水(1+1):氨水与水等体积混合。

  2.6mol/L盐酸:量取100ml盐酸,加水稀释至200ml。

  3.酚红指示液:1g/L酚红乙醇溶液。

  4.20%盐酸羟氨溶液:称取20g盐酸羟氨,加水溶解至约50ml,加2滴酚红指示液,加(1+1)氨水,调PH至8.5-9.0(由黄变红,再多加2滴),用双硫腙-三氯甲烷溶液提取至三氯甲烷层呈绿色不变为止,再用三氯甲烷洗两次,弃去三氯甲烷层,水层加6mol/L盐酸呈酸性,加水至100ml。

  5.20%柠檬酸铵溶液:称取50g柠檬酸铵,溶于100ml水中,加2滴酚红指示剂,加(1+1)氨水调PH8.5-9.0,用双硫腙-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,再用三氯甲烷洗两次,每次5ml,弃去三氯甲烷层,加水稀至250ml。

  6.10%氰化钾溶液。

  7.三氯甲烷:不应含氧化物。

  检验方法:量取10mL三氯甲烷,加25mL新煮沸过的水,振摇3min,静置分层后,取10mL水液,加数滴15%碘化钾及淀粉指示液,振摇后应不呈兰色。

  处理方法:在三氯甲烷中加入1/10~1/20体积地20%硫代硫酸钠溶液洗涤,再用水洗后加入少量无水氯化钙脱水后进行蒸馏,弃去最初及最后的蒸馏液,收集中间馏出液备用。

  8.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。

  9.10g/L硝酸:量取1ml硝酸加水稀释至100ml。

  10.双硫腙三氯甲烷溶液: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,可用滤纸滤于250ml分液漏斗中,用(1+99)氨水提取3次,每次100ml,将提取液用棉花过滤至500ml分液漏斗中,用6mol/L盐酸调至酸性,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,用等量水洗涤两次,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。或将沉淀出的双硫腙用200、200、100ml三氯甲烷提取三次,合并三氯甲烷层为双硫腙溶液。

  11.双硫腙使用液:吸取1.0ml双硫腙溶液,加三氯甲烷至10ml混匀。用1cm比色杯,以三氯甲烷调零点,于波长510nm处测吸光度(A),用下式算出配制100ml双硫腙使用液(70%透光率)所需双硫腙溶液的毫升数V。

  V=         (3-14)

  12.铅标准溶液:精密称取0.1598g硝酸铅,加10ml 1%硝酸,全部溶解后,移入100ml容量瓶中并加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于1mg铅。

  13.铅标准使用液:吸取1.0ml铅标准液移入100ml容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于10μg铅。

  四、操作方法

  1.样品处理:

  (1)硝酸—硫酸消化法:根据样品含水分的多少来确定取样量的不同。含水分较多的果蔬类称取25.0~50.0g洗净并打成匀浆的样品;饮料类可吸取10.0~20ml样品;含水分较少的固体样品可吸取5.0~10.0g的粉碎样品

  将试样转移入250~500ml定氮瓶中,对干燥的试样可先加少许水湿润。加数粒玻璃珠、10~15ml硝酸,放置片刻,在通风橱内小火缓缓加热,待作用缓和,放冷。沿瓶壁缓慢加入5ml或10ml硫酸,再继续加热,至瓶内液体开始变成棕色时,不断沿瓶壁滴加硝酸至有机质分解完全。加大火力,至产生白烟,此时溶液应透明并无色或微带黄色,放冷。在消化过程中应注意控制热源强度。

  在瓶中加入20ml水并煮沸,至产生白烟为止(除去残余的硝酸),如此处理两次,冷却。将溶液移入50ml或100ml容量瓶中,用水洗涤定氮瓶,洗液并入容量瓶中,冷却后加水至刻度,混匀。此液每10ml相当于1~5g样品,相当加入硫酸量1ml。

  取与消化样品相同量的硝酸和硫酸,按同一方法作试剂空白试验。

  (2)灰化法:称取5.0g或吸取5.0ml样品(液体样品应先在水浴上蒸干)置于坩埚中,加热至炭化。在高温炉内灰化3h,取出放冷后,加入1ml硝酸润湿灰分,用小火蒸干,在550℃下灼烧1h,放冷,取出坩埚。然后加入1ml(1+1)硝酸,加热使灰分溶解,移入50ml容量瓶中,用水洗涤坩埚,洗液并入容量瓶中,加水至刻度,混匀备用。

  2.测定

  吸取10.0ml消化液和相同量的试剂空白液,分别置125ml分液漏斗中,各加水至20ml。分别依次加入200g/L柠檬酸铵溶液20ml、200g/L盐酸羟胺溶液1ml和2滴酚红指示液,用(1+1)氨水调至红色,再各加100g/L氰化钾溶液2ml,混匀。各加入5.0ml双硫腙使用液,剧烈振摇1min,静置分层后,将三氯甲烷层经脱脂棉滤入1cm的比色杯中,以零管调节零点,在波长510nm处测吸光度。吸取0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50ml铅标准使用液(相当0、1、2、3、4、5μg铅),分别置于125ml分液漏斗中,各加入1%硝酸溶液至20ml。以下按样品溶液依次处理,然后分别测定吸光度,绘制标准曲线。

  五、结果计算:

  X=            (3-15)

  式中:X—样品中铅的含量,mg/kg或mg/L;

  A1—测定用样品消化液中铅的含量,μg;

  A2—试剂空白液中铅的含量,μg;

  m—样品质量(体积),g(ml);

  V1—样品消化液的总体积,ml。

  V2—测定用样品消化液的总体积,ml。

  注意事项:

  1.双硫腙 学名二苯基硫卡巴腙(Dithizone,又名:打萨腙,二苯磺腙等。代号H2Dz或Dz)。

  蓝黑色或紫色结晶粉末,难溶于水,能溶于碱性水溶液中,可溶于大多数有机溶剂中,并呈绿色。

  双硫腙能与许多金属形成络合物,这些络合物能溶于三氯甲烷或四氯化碳并且呈现颜色。若控制一定的反应条件,则可提高双硫腙对重金属的选择性,常用的控制方法是控制溶液PH值或加入适当的掩蔽剂,从而可用双硫腙比色法对食品中的多种微量矿物质元素进行测定。

  市售的双硫腙常含有氧化生成的二苯硫卡巴二腙,此化合物不与金属元素形成络合物,但能溶于氯仿或四氯化碳呈黄色或棕色,干扰测定,因此对市售双硫腙要进行提纯处理。方法如下:

  称取1g双硫腙,加入200ml四氯化碳或氯仿使其溶解,移入500ml分液漏斗中,加入(1+100)氨水溶液200ml,振摇数次,此时双硫腙在氨水溶液中,氧化物残留在有机溶液中。再用(1+100)氨水溶液对有机溶液层进行数次提取,至氨液不变橙色为止。合并氨水层,加(1+1)盐酸中和并使其呈酸性,此时双硫胺沉淀析出,再加入四氯化碳或氯仿20ml抽提3次,收集抽提液于另一分液漏斗中,用水洗涤数次,将抽提液移入三角瓶中,先回收四氯化碳,再在水浴上蒸去残留的四氯化碳,在干燥器内干燥备用。

  2.纯双硫腙(或其溶液)应在低温(4~5℃)下避光保存以免被氧化。

  3.在测定过程中,溶液的PH值对其影响较大,应控制PH8.5~9.0内。

  4.所用试剂应尽可能作提纯处理。柠檬酸铵、双硫腙必须提纯,其余试剂可根据试剂等级或通过空白试验,再决定是否需要提纯。

  5.仪器在使用之前,应用10%~20%硝酸处理,再用无铅水冲洗,以防止其对结果的影响。


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