食品中總砷含量的測(cè)定
一、目的
1、熟悉樣品中總砷信量的測(cè)定方法。
2、進(jìn)一步熟悉分光光度法。
二、原理
樣品經(jīng)消化后,利用鋅與酸作用所產(chǎn)生原子態(tài)氫,在碘化鉀和氯化亞錫存在下將樣品中高價(jià)砷還原成三價(jià)砷,與氫作用生成砷化氫,經(jīng)銀鹽溶液吸收后,形成紅色膠體,溶液的顏色呈紅色。顏色的深淺與砷的含量成正比,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。反應(yīng)式如下:
三、試劑
硝酸、硫酸、鹽酸、氧化鎂、無砷鋅粒
硝酸——高氯酸混合液(4+1):量取80mL硝酸,加20mL高氯酸混勻。
硝酸鎂及硝酸鎂溶液:稱取1.5g硝酸鎂[Mg(NO3)2·6H2O]溶于水中,稀釋至100mL。50g/L碘化鉀溶液:貯于棕色瓶中。
酸性氯化亞錫溶液:稱取40g氯化亞錫(SnCL2·2H2O)加鹽酸溶解并稀釋至100mL,加入數(shù)顆金屬錫粒。
6mol/L鹽酸:量取50mL鹽酸加入稀釋至100mL。100g/L乙酸鉛溶液。
乙酸鉛棉花:用100g/L乙酸鉛溶液浸透脫脂棉后,壓除多余溶液,并使疏松,在100℃以下于燥后,貯于玻璃瓶中。
200g/L氫氧化鈉溶液。
100g/L硫酸:量取5.7mL硫酸加入80mL水中,冷卻后再加入釋釋至100mL。
二乙氨基二硫代甲酸銀――三乙醇胺――三氯甲烷溶液:稱取0.25g二乙氨基二硫代甲酸銀[(C2H5)2NCS2Ag]置于乳缽中,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滌乳缽,洗液一并移入量筒中,再用三氯甲烷稀釋至100mL,放置過夜,濾入棕色瓶中貯存。
砷標(biāo)準(zhǔn)溶液:精確稱取0.1320g經(jīng)硫酸干燥器干燥或在100℃干燥2h的三氧化二砷,加5mL 200g/L氫氧化鈉溶液5mL,溶解后10%硫酸25mL,轉(zhuǎn)移入1000mL容量瓶中,用新煮沸冷卻的水稀釋至刻度,貯存于棕色玻塞瓶中。此溶液每毫升相當(dāng)于0.1mg砷。
砷標(biāo)準(zhǔn)使用液:吸取1.0mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液,置于100mL容量瓶中,加1mL10%硫酸溶液,加水稀釋至刻度,此溶液每毫升相當(dāng)于1μg。
四、儀器
(1)分光光度計(jì)。
(2)砷化氫吸收裝置
五、操作方法
1、樣品處理
①硝酸-高氯酸-硫酸法:根據(jù)樣品含水量的高低確定取樣量的不同。含水分較少的固體食品取5.0~10.0g的粉碎樣品;醬類食品稱取10.0~20.0g樣品;含水分較高的果蔬類稱取25.0~50.0g打成勻漿的樣品;飲料類可吸取10~20mL。
將試樣置于250~500mL定氮瓶中,干燥的試樣可先加少許水潤(rùn)濕,加數(shù)粒玻璃珠,10~15mL硝酸-高氯酸混合液,放置片刻,小心緩緩加熱,待作用緩和后放冷。然后沿瓶壁加入5mL或10mL硫酸,再繼續(xù)加熱,直至瓶中開始變成棕色時(shí),不斷沿瓶壁滴加硝酸高氯酸混合液使有機(jī)物質(zhì)分解完全。加大火力至產(chǎn)生白煙,溶液呈現(xiàn)澄清無色或微帶黃色,放冷。注意操作過程中防止爆炸。
在瓶?jī)?nèi)加20mL水煮沸來除去殘余的硝酸至產(chǎn)生白煙為止。如此處理兩次,放冷。將冷卻后的溶液移入50ml或100ml容量瓶中,用水洗滌定氨瓶,洗滌并入容量瓶中,冷卻,加水至刻度混勻。此溶液每毫升相當(dāng)于1g樣品,相當(dāng)加入硫酸量1ml。取與消化樣品相同量的硝酸高氯酸混合液和硫酸置于另一定氮瓶中,按同一方法作試劑空白試驗(yàn)。
②灰化法:稱取5.0g或吸取5.0ml樣品,置于坩堝中(液體樣品需先在水浴上蒸干),加1g氧化鎂及10ml硝酸鎂溶液混勻,浸泡4h(植物油不用浸泡)。在水浴鍋上蒸干。在電爐炭化至無煙,再移入550℃高溫爐內(nèi)灼燒3~4h,至灰化完全,冷取后取出。
加入5ml水濕潤(rùn)灰分,再緩慢加入6mol/L鹽酸10ml,再轉(zhuǎn)移入50mL容量瓶中,坩堝用6mol/L鹽酸洗滌三次,每次3ml,再每次5ml用水洗滌3次,洗液并入容量瓶中。用水定容至刻度,混勻。此溶液10ml相當(dāng)于1g樣品,相當(dāng)于加入鹽酸量(中和需要量除外)1.5ml。
取與灰化樣品相同量的硝酸鎂和氧化鎂,按同一方法作試劑空白試驗(yàn)。
2、測(cè)定
①吸取一定量的濕法消化后的定容溶液(相當(dāng)于5g樣品)及等量的試劑空白液,分別置于250ml容量瓶中,補(bǔ)加硫酸至總量為5ml,加水至50~55mL。
吸取0.0.、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml砷標(biāo)準(zhǔn)使用液(相當(dāng)0、2、4、6、8、10μg砷)分別置于150mL錐形瓶中,加水至40mL,再加10ml(1+1)硫酸溶液.
②吸取一定量的灰化法消化液(相當(dāng)于5g樣品)及等量的試劑空白液,分別置于150mL錐形瓶中。吸取0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL砷標(biāo)使液(相當(dāng)于0、2、4、6、8、10μg砷)分別置于150mL錐形瓶中,加水至43.5mL,再加6.5mL鹽酸。
③于樣品消化液。試劑空白液及砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中各加3mL 150g/L碘化鉀溶液、0.5mL酸性氯化亞錫溶液,混勻后靜置15min。各加入3g鋅粒,立即分別塞上裝有乙酸鋁棉花的導(dǎo)氣管,并使管的末端插入盛有4mL銀鹽溶液的吸收管中的液面下(不得漏氣),在常溫下反應(yīng)45min,取下吸收管,用三氯甲烷補(bǔ)足4mL。用1cm比色杯,以零管調(diào)節(jié)零點(diǎn),在波長(zhǎng)520nm處測(cè)吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
六、結(jié)果計(jì)算:
X= (3-16)
式中:X—-樣品中砷的含量,mg/kg或mg/L;
A1—-測(cè)定用樣品消化液中砷的含量,μg;
A2 —-試劑空白液中砷的含量,μg;
m—-樣品質(zhì)量(體積),g(ml)。
V1――樣品消化液的總體積,ml;
V2――測(cè)定用樣品消化液的體積,ml。
注意事項(xiàng)
1.氯化亞錫(SnCL2)試劑不穩(wěn)定,在空氣中能氧化生成不溶性氯氧化物,會(huì)失去還原劑作用。配置時(shí)加鹽酸溶解為酸性氯化亞錫溶液,加入數(shù)粒金屬錫,持續(xù)反應(yīng)生成氯化亞錫,新生態(tài)氫具有還原性,以保持試劑穩(wěn)定的還原性。氯化亞錫在本試驗(yàn)中的作用是:還原As5+成As3+以及在鋅粒表面沉淀層以抑制產(chǎn)生氫氣作用過猛。
2.乙酸鉛棉花塞入導(dǎo)氣管中,是為吸收可能產(chǎn)生的硫化氫,使其生成硫化鉛阻留在棉花上,以免被吸收液吸收產(chǎn)生干擾;因?yàn)榱蚧锟膳c銀離子生成灰黑色的硫化銀。
3.二乙氨基二硫代甲酸銀或稱二乙基二硫代氨基甲酸銀鹽,分子式為(C2H5)2NCS2Ag,為黃色粉末,不溶于水而溶于三氯甲烷,性質(zhì)極不穩(wěn)定,遇光或熱,易生成銀的氧化物而呈灰色,所以配制濃度不易控制。如果市售品不適用,實(shí)驗(yàn)室可自行制備,其方法如下:分別溶解1.7g硝酸銀、2.3g二乙氨基二硫代甲酸鈉(DDCNa,銅試劑)于100mL水中,冷卻至20℃以下,緩緩攪拌混合,過濾生成的檸檬黃色銀鹽(AgDDC)沉淀,用冷的蒸餾水洗滌沉淀數(shù)次,在干燥器內(nèi)干燥,避光保存?zhèn)溆谩?/p>
吸收液中AgDDC濃度以0.2%~0.25%為宜,濃度過低將影響測(cè)定的靈敏度和重現(xiàn)性。因此,配置試劑時(shí),應(yīng)放置過夜或在水浴上微熱助溶,輕微的渾濁可以過濾除去。若試劑溶解度不好時(shí),應(yīng)重新配置,吸收液必須澄清。
4.無砷鋅粒不同形狀和不同規(guī)格,因其表面面積不同,與酸反應(yīng)的速度就不同,生成氫氣氣體流速不同,將直接影響吸收效率及測(cè)定結(jié)果。一般地蜂窩狀鋅粒3g,或大顆粒鋅粒5g均可獲得良好結(jié)果。一般確定標(biāo)準(zhǔn)曲線與試樣均用同一規(guī)格的鋅粒為宜。
5.樣品消化液中的殘余硝酸需設(shè)法驅(qū)盡,硝酸的存在影響反應(yīng)與顯色,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低,必要時(shí)需增加測(cè)定用硫酸的加入量。
6.吸收液吸收砷化氫氣體后呈色在150min內(nèi)比較穩(wěn)定。