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银盐法测定砷含量标准曲线

2018.8.13

一、银盐法

 1.原理 

样品经消化后,以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷,然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢,经银盐溶液吸收后,形成红色胶态物,在510nm处比色,与标准系列比较定量。最低检出量为0.2mg/kg。

 2.适用范围 

标准方法(GB/T5009.11-1996),适用于各类食品中总砷的测定。

 3.试剂 

除另有规定,所用的试剂为分析纯试剂,水为蒸馏水或同等纯度水。 (1) 硝酸。 (2) 硫酸。 (3) 盐酸。 (4) 硝酸+高氯酸混合液(4+1):量取80ml硝酸,加20ml高氯酸,混匀。 (5) 硝酸镁溶液(150g/L):称取15g硝酸镁〖Mg(NO3)2·6H2O〗溶于水中,并稀释至100ml。 (6) 氧化镁。 (7) 碘化钾溶液(150g/L):称取15g碘化钾溶于水中,并稀释至100ml,储于棕色瓶中。 (8) 酸性氯化亚锡溶液:称取40.0g氯化亚锡(SnCl2·2H2O),加盐酸溶解并稀释至100.0ml,加入数颗金属锡粒。 氯化亚锡(SnCl2)又称二氯化锡,白色或半透明晶体,带二个分子结晶水(SnCl2·2H2O)的是无色针状或片状晶体,溶于水、乙醇和乙醚。氯化亚锡试剂不稳定,在空气中被氧化成不溶性氯氧化物,失去还原作用,为了保持试剂具有稳定的还原性,在配制时,加盐酸溶解为酸性氯化亚锡溶液,并加入数粒金属锡粒,使其持续反应生成氯化亚锡及新生态氢,使溶液具有还原性。 氯化亚锡在本实验的作用为将As5+还原为As3+;在锌粒表面沉积锡层以抑制产生氢气作用过猛。 (9)盐酸溶液(1+1):量取50ml盐酸,小心倒入50ml水中,混匀。 (10)乙酸铅溶液(100g/L)。 

(11)乙酸铅棉花:用100g/L乙酸铅溶液浸透脱脂棉后,压除多余溶液,并使疏松,在100℃以下干燥后,储存于玻璃瓶中。 乙酸铅棉花塞入导气管中,是为吸收可能产生的硫化氢,使其生成硫化铅而滞留在棉花上,以免吸收液吸收产生干扰,硫化物和银离子生成灰黑色的硫化银,但乙酸铅棉花要塞得不松不紧为宜。 (12)无砷锌粒。 不同形状和规格的无砷锌粒,因其表面积不同,与酸反应的速度就不同,这样生成的氢气气体流速不同,将直接影响吸收效率和测定结果。一般认为蜂窝状锌粒3g,或大颗粒锌粒5g均可获得良好结果。也有人认为大小颗粒的锌粒混合使用则效果满意。一般确定标准曲线与试样均用同一规格的锌粒为宜。 (13)氢氧化钠溶液(200g/L)。 (14)硫酸溶液(6+94):量取6.0ml硫酸,小心倒入94ml水中,混匀。 (15)二乙氨基二硫代甲酸银-三乙醇胺-三氯甲烷溶液:称取0.25g二乙氨基二硫代甲酸银〖(C2H5)2NCS2Ag〗置于乳钵中,加少量三氯甲烷研磨,移入100ml量筒中,加入1.8ml三乙醇胺,再用三氯甲烷分次洗涤乳钵,洗液一并移入量筒中,再用三氯甲烷稀释至100.0ml,放置过夜。滤入棕色瓶中保存。 二乙氨基二硫代甲酸银,或称二乙基二硫代氨基甲酸银盐(diethyl dithio carbamic acid,Ag salt),(C2H5)2NC(S)SAg,分子量256.15,为黄色粉末,不溶于水而溶于三氯甲烷,性质极不稳定,遇光或热,易生成银的氧化物而呈灰色,因而配置浓度不易控制。若市售品不适用,实验室也可自行制备。 

二乙氨基二硫代甲酸银制备法:分别溶解1.7g硝酸银、2.3g二乙氨基二硫代甲酸钠(DDCNa,铜试剂)于100ml蒸馏水中,冷却到20℃以下,缓缓搅拌混合,过滤生成的柠檬黄色银盐(AgDDC)沉淀,用冷蒸馏水洗涤沉淀数次,在干燥器中干燥,避光保存备用。 

吸收液中AgDDC浓度以0.2%~0.25%为宜,浓度过低将影响测定的灵敏度及重现性,因此,配置试剂时,应放置过夜或在水浴上微热助溶。轻微的混浊可以过滤除去。若试剂溶解度不好时,应重新配制,吸收液必须澄清。 (16)砷标准储备溶液:精密称取0.1320g在硫酸干燥器中干燥过的或在100℃干燥2h的三氧化二砷,加5ml 200g/L氢氧化钠溶液,溶解后加25ml硫酸(6+94)溶液,移入1000ml容量瓶中,加新煮沸冷却的水稀释至刻度,储存于棕色玻璃塞瓶中。此溶液每毫升相当于0.10mg砷。 (17)砷标准使用液:吸取1.0ml砷标准溶液,置于100ml容量瓶中,加1ml硫酸(6+94)溶液,加水稀释至刻度,此溶液每毫升相当于1.0μg砷。 

4.仪器 

(1)美析UV-1300分光光度计。 (2) 测砷装置 ① 100~150ml锥形瓶:19号标准口。 ② 导气管:管口19号标准口或经碱处理后洗净的橡皮塞与锥形瓶密合时不应漏气。管的另一端管径1.0mm。 ③ 吸收管:10ml刻度离心管作吸收管用。 5.操作方法   

5.1样品消化 

 (1)硝酸-高氯酸-硫酸法 

 A. 粮食、粉丝、粉条、豆干制品、糕点、茶叶等及其他含水分少的固体食品:称取5.00g或10.00g的粉碎样品,置于250~500ml定氮瓶中,先加水少许使湿润,加数粒玻璃珠,10~15ml硝酸-高氯酸混合液,放置片刻,小火缓缓加热,待作用缓和,放冷。沿瓶壁加入5ml或10ml硫酸,再加热,至瓶中液体开始变成棕色时,不断沿瓶壁滴加硝酸-高氯酸混合液至有机质完全分解。加大火力,至产生白烟,溶液应澄明无色或微带黄色,放冷。在操作过程中应注意防止爆炸。  加20ml水煮沸,除去残余的硝酸至产生白烟为止,如此处理两次,放冷。将冷后的溶液移入50ml或100ml容量瓶中,用水洗涤定氮瓶,洗涤液并入容量瓶中,放冷,加水至刻度,混匀。定容后的溶液每10ml相当于1g样品,相当加入硫酸量1ml。 

 样品消化液中残余的硝酸需如法驱尽,硝酸的存在影响反应与显色,会导致结果偏低,必要时需增加测定用硫酸的加入量。 

 取与消化样品 相同量的硝酸-高氯酸混合液和硫酸,按同一方法做试剂空白实验。 

 B. 蔬菜、水果:称取25.00g或50.00g洗净打成匀浆的样品,置于250~500ml定氮瓶中,加数粒玻璃珠,10~15ml硝酸-高氯酸混合液,以下按粮食等样品自"放置片刻"起依法操作,但定容后的溶液每10ml相当于5g样品,相当加入硫酸量1ml。 

 C. 酱、酱油、醋、冷饮、豆腐、腐乳、酱腌菜等:称取10.00g或20.00g样品(或吸取10.00ml或20.00ml液体样品),置于250~500ml定氮瓶中,加数粒玻璃珠,5~15ml硝酸-高氯酸混合液,以下按粮食等样品自"放置片刻"起依法操作,但定容后的溶液每10ml相当于2g样品或2ml样品。 

 D. 含酒精性饮料或含二氧化碳饮料:吸取10.00ml或20.00ml样品,置于250~500ml定氮瓶中,加数粒玻璃珠,先用小火加热除去乙醇或二氧化碳,再加5~10ml硝酸-高氯酸混合液,混匀后,以下按粮食等样品自"放置片刻"起依法操作,但定容后的溶液每10ml相当于2ml样品。 

 吸取5~10ml水代替样品,加与消化液相同量的硝酸-高氯酸混合液和硫酸。按相同操作方法做试剂空白实验。 

 E. 含糖量高的食品:称取5.00g或10.00g的粉碎样品,置于250~500ml定氮瓶中,先加水少许使湿润,加数粒玻璃珠,10~15ml硝酸-高氯酸混合后,摇匀。缓缓加入5ml或者10ml硫酸,待作用缓和停止起泡沫后,再加大火力,至有机质分解完全,发生白烟,溶液应澄明无色或微带黄色,放冷。以下按粮食等样品自"加20ml水煮沸"起依法操作。 

 F. 水产品:取可食部分样品捣成匀浆,称取5.00g或10.00g(海产藻类、贝类可适当减少取样量),置于250~500ml定氮瓶中,加数粒玻璃珠,10~15ml硝酸-高氯酸混合后,以下按粮食等样品自"沿瓶壁加入5ml或10ml硫酸" 起依法操作。 

 (2)硝酸-硫酸法:以硝酸代替硝酸-高氯酸混合液进行操作。  (3)灰化法 

 A. 粮食、茶叶及其他含水分少的食品:称取5.00g磨碎样品,置于坩埚中,加入1g氧化镁,1ml氯化镍及10ml硝酸镁溶液,混匀,浸泡4h。于低温或置水浴锅上蒸干。用小火炭化至无烟后移入马弗炉中加热至550℃,灼烧3~4h,冷却后取出。 

 加5ml水湿润灰分后,用细玻棒搅拌,再用少量水洗下玻棒上附着的灰分至坩埚内。放置水浴上蒸干后移入高温炉550℃灰化2h,冷却后取出。 

 加5ml水湿润灰分,再慢慢加入10ml盐酸溶液(1+1),然后将溶液移入50ml容量瓶中。坩埚用盐酸溶液(1+1)洗涤3次,每次5ml,再用水洗涤3次,每次5ml,洗涤液均并入容量瓶中,再加水至刻度,混匀。定容后的溶液每10ml相当于1g样品,相当于加入盐酸量(中和需要量除外)1.5ml。全量供银盐法测定时,不必再加盐酸。 

 取于灰化样品相同量的氧化镁和硝酸镁溶液,按同一操作方法作试剂空白试验。  B. 植物油:称取5.00g样品,置于50ml瓷坩埚中,加10g硝酸镁,再在上面覆盖2g氧化镁,将坩埚置小火上加热,至刚冒烟,立即将坩埚取下,以防内容物溢出,待烟小后,再加热至炭化完全。将坩埚移至马弗炉中,550℃以下灼烧至灰化完全,冷却取出。 

 加5ml水湿润灰分,再缓缓加入15ml盐酸溶液(1+1),然后将溶液移入50ml容量瓶中。坩埚用盐酸溶液(1+1)洗涤5次,每次5ml,洗涤液均并入容量瓶中,加盐酸(1+1)至刻度,混匀。定容后的溶液每10ml相当于1g样品,相当于加入盐酸量(中和需要量除外)1.5ml。 

 取于消化样品相同量的氧化镁和硝酸镁,按同一操作方法作试剂空白试验。  C. 水产品:取可食部分样品捣成匀浆,称取5.00g置于坩埚中,加1g氧化镁及10ml硝酸镁溶液,混匀,浸泡4h。以下按灰化法中粮食等样品自"于低温或置水浴锅上蒸干"起依法操作。  

5.2测定 

(1)用硝酸-高氯酸-硫酸或硝酸-硫酸消化液 

吸取一定量的消化后的定容溶液(相当于5g样品)及同量的试剂空白液,分别置于150ml锥形瓶中,补加硫酸至总量为5ml,加水至50~55ml。 

吸取0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0ml砷标准使用液(相当于0,2,4,6,8,10μg砷)分别置于150ml锥形瓶中,加水至40ml,再加10ml硫酸(1+1)。 

于样品消化液,试剂空白液及砷标准溶液中各加3ml 150g/L碘化钾溶液,0.5ml酸性氯化亚锡溶液,混匀,静置15min。各加入3g无砷锌粒,立即分别塞上装有乙酸铅棉花的导气管,并使管尖端插入盛有4ml银盐溶液的离心管中的液面下,在常温下反应45min后,取下离心管,加三氯甲烷补足4ml。用1cm比色杯,以零管调节零点,于波长520nm处测吸光度,绘制标准曲线比较。 

砷化氢发生及吸收应防止在阳光直射下进行,同时应控制温度在25℃左右,温度过高反应快,吸收不彻底,过低则反应时间延长,作用时间以1h为宜,夏季可缩短为45min。室温高时三氯甲烷部分挥散,在比色前用三氯甲烷补足4ml,并不影响结果。 

吸收液中含有水分时,当吸收与比色环境的温度改变,会引起轻微浑浊,比色时可微温使其澄清。

 (2)用灰化法消化液 

取灰化法消化液及试剂空白液,分别置于150ml锥形瓶中。吸取0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0ml砷标准使用液(相当于0,2,4,6,8,10μg砷)分别置于150ml锥形瓶中,加水至43.5ml,再加6.5ml盐酸。以下按①自"于样品消化液"起依法操作。

6.计算 

         (A1-A2)× 1000 X =M × V2/V1 × 1000 

式中:X-样品中砷的含量,mg/kg或mg/L; A1-测定用样品消化液中砷的含量,μg; A2-试剂空白液中砷的含量,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体积,ml。


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