重金属的测定

有机物破坏法食品中重金属的分析和其他分析一样，关键在于如何将重金属从其他干扰其测定的物质中分离出来。一般是用湿法灰化或干法灰化的手段将食品中的有机物破坏、除去，至于湿法或干法的选择，要以不致丢失所要分析的对象为原则。食品中的微量元素，多数以结合的形式存在于有机物中，我们在分析和测定这些元素时，需将这些元素从有机物中游离出来，或者将有机物破坏后测定，根据被测的性质，选则合适的有机物破坏法，使样品中绝大部分有机物破坏。某些元素在破坏有机物的过程中无丝毫损失，又能在破坏有机物后测定是何物干扰。常用于有机物破坏的方法有两种1.湿化法（湿法破坏）主要用硫酸来破坏有机物2.消化法⑴HNO3-H2SO4消化法⑵H2SO4-H2O2消化法⑶H2SO4-HCLO4消化法3.灰化法（干法灰化），将样品灰化。用灰分来测定这些元素。干法灰化又分1.直接灰化法（用于含Cu、Pb、Zn样品中的有机物破坏）2.Ca(OH)2法（用于含砷有机样品的破坏）3.NaOH法（适用于含锡样品的有机物破坏）1．直接灰化法固体样5g→500℃马福炉→灰白色→冷却→加1:1HCL2ml→水浴加热至干→加水定容到50ml的容量瓶中液体样25ml→蒸发皿→水溶至干→入马福炉→同上2．Ca(OH)2法(含砷样)称5g样+5gCa(OH)2→于蒸发皿→加少量水→均匀→保温炭化→500℃马福炉→灰白色→冷却→加6NHCL溶解→定容50ml3．NaOH法(含锡样品)称样5g+10%NaOH3ml→蒸发皿→水溶蒸干→低温→600℃灰化为灰白色→冷却→加5ml水→蒸干→加10ml浓HCL→溶解→10ml→移入50ml容量瓶→用1:1的HCL定容二湿法破坏1．HNO3-H2SO4HNO3-H2SO4消化法适用于含Pb、As、Cu、Zn等样品分析。样品→于K瓶→加水10ml+HNO315ml+H2SO410ml→K瓶溶液呈棕色时→加HNO32-5ml→有机物完全分解→不再有棕色气体产生时→迅速加热→呈微黄色→冷却→水5ml→定容50ml(作空白)2.H2SO4-H2O2消化法此法用于含Fe含脂肪高的食品的破坏方法eg：糕点、罐头、肉制品、乳制品等。样品+10mlH2SO4→低温至黑色糊稠状→升温→加3%→的H2O22ml→溶液呈透明液体→加热10分钟→冷却→定容50ml(作空白)3.H2SO4-HCLO4消化法适用于含Sn、Fe有机物的破坏样品+10mlH2SO4→低温至黑色糊稠状→升温→滴加HCLO42ml→至溶液呈透明液体→加热20分钟→冷却→加10ml水→定容50ml以上我们讲了湿法破坏的三种方法，可以根据要测的样品和所有的试剂仪器来选择有机物的破坏方法。湿法破坏和干法破坏各有优缺点，下面我们来比较一下三．湿法破坏和干法破坏的优缺点湿法破坏干法破坏消化时间快消化时间很慢需温度低，挥发少，时间短要求温度高,挥发快，时间长对样品性质不敏感对样品有选择性较多的监视（需人看管）不需监视试剂空白大试剂空白小不能处理大量样品能处理大量样品砷的测定(古蔡氏测砷法)一、目的与要求：1、掌握古蔡氏法测定砷含量的原理方法。二、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，再与溴化汞试纸生成黄色至橙色的色斑比较定量。三、试剂与仪器：1、5％溴化汞乙醇溶液2、溴化汞试纸：将滤纸剪成直径为2cm的圆片，浸泡于溴化汞乙醇溶液中。使用前取出，使其自然干燥后备用。3、40％酸性氯化亚锡溶液：称取20克氯化亚锡（Sncl2.2H2O），溶于12.5毫升浓盐酸中，用水稀释至50毫升。另加2颗锡粒于溶液中。4、10％醋酸铅溶液。5、醋酸铅棉花：将脱脂棉浸泡于10％醋酸铅溶液中，1小时后取出，并使之疏松，在100℃烘箱内干燥，取出置于玻璃瓶中塞紧保存备用。6、醋酸铅试纸：将普通滤纸浸入10％醋酸铅溶液中，1小时候取出，自然晾干，剪成条状（8×5cm），置于瓶中保存，备用。7、无砷锌细粒。8、浓盐酸。9、20％碘化钾溶液。10、10％硝酸镁溶液。11、氧化镁；12、砷标准溶液：精确称取预先在硫酸干燥器中干燥过的或在100℃干燥2小时的三氧化二砷0.1320克，溶于l0毫升lN氢氧化钠溶液中，加1N硫酸溶液10毫升将此溶液仔细地移入1000毫升容量瓶中，并用水稀释至刻度。此液每毫升含0.1毫克砷。使用时可将此液稀释成每毫升含l或10mg的砷。13、1N氢氧化钠：量取52毫升氢氧化钠饱和溶液，注入l000毫升不含二氧化碳的水中，混匀。14、1N硫酸溶液。15、古蔡氏砷斑法测定器(见下图)四、操作方法：1、样品处理：准确称取样品10克，置于瓷坩埚中，加入氧化镁粉2克，10％硝酸镁溶液10毫升，在水浴上蒸干。小火炭化后，移入550℃高温炉中灰化至白色灰烬，冷却，加人l0毫升浓盐酸溶解残渣，然后用水移入100毫升量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。2、样品分析：准确吸取样品溶液20毫升，移入砷斑法测定器，分别置于三角瓶中，分别加入每毫升含1mg的砷的标准溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4．0、5.0毫升。于各瓶中加入20％碘化钾溶液5毫升。40％氯化亚锡溶液2毫升于样品溶液中再加入浓盐酸13毫升，于标准溶液中各加入浓盐酸15毫升，并各加入水使总体积为45毫升。放置10分钟后。加入锌粒5克迅速装上已装有溴化汞试纸，醋酸铅棉花和滤纸的试砷管。在25-30℃下避光放置45分钟。取出溴化汞试纸，将样品和标准色斑目测比较，求出样品溶液中的含砷量。计算：砷(mg/kg)=C/W×100C：相当于砷的标准量(mg)W：测定时样液相当于样品的重量(g)，说明：(1)吸取样品溶液的量可视样品中含砷量而定，最后总体积达45毫升即可。(2)样品色斑相当于砷的量应扣除空白液的色斑相当于砷的量。(3)试剂空白只允许呈现极浅的淡黄色(一般不应显色)砷斑。如空白显色砷，应找出原因。(4)对试剂要求纯度高，必须是无砷锌粒，一级盐酸。(5)装入醋酸铅棉花时，不要太紧和太软，紧与松要适应。(6)加入锌粒时，要每加一次锌粒，立即盖上一支预先准备好的醋酸铅棉花，溴化汞试纸的玻璃管。(7)如样品中含有锑，也能够生成与砷斑类似的锑斑，锑能溶解在80％乙醇中，而砷斑不溶解。实验（二）(DDC-Ag)比色法一、原理样品消化后，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声称砷化氢，经银盐溶液吸收后，形成红色胶态物，与标准系列比较定量。二、试剂与仪器1、砷的吸收：称取0.25克DDC-Ag和0.25克奎宁（C20H24O2N2）,溶于100毫升氯仿中静置过夜，必要时过滤。澄清的吸收液应贮于棕色瓶中。奎宁的处理：一般奎宁以盐类形式存在，如硫酸奎宁。将它溶于沸水中，加入1N氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，此时有大量奎宁析出。过滤，氯渣用水洗涤数次，然后溶于氯仿中此氯仿液置于分液漏斗中，用水洗至水层呈中性，氯仿层用无水硫酸钠干燥后，蒸发氯仿，残氯仿液置于分液漏斗中，用水洗至水层呈中性。氯仿层用无水硫酸钠干燥后，蒸发氯仿，残渣以少量丙酮处理之，即得到奎宁粉末。砷吸收液中加奎宁的目的，是使吸收液呈碱性，能加速胶态银稳定的形成。其他如吡啶也有类色作用。2、其他试剂的配制同古蔡氏砷班法。3、分光光度计；4、砷化氢吸收装置：如下图所示。1-150ml锥形瓶2-气管3-醋酸铅棉花4-10ml刻度离心管三、操作方法：1、样品处理：按古蔡砷斑法的样品处理，所得的灰分，加水l0毫升，1：1H2S04溶液10毫升，使残渣溶解，并过滤于100毫升容量瓶中，用水稀释至刻度。2、样品分析：吸取一定量样品溶液(视样品中含砷量而定)置于三角烧瓶中。另准确吸取每毫升相当于1微克砷的标准溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0毫升，分别置于三角烧瓶中。在盛有样品溶液或标准溶液的三角烧瓶中各加入水60毫升，l：1H2SO4溶液15毫升，15％碘化钾溶液5毫升,40％氯化亚锡溶液2毫升，摇匀，放置10分钟后，加入锌粒6克，立即塞紧带有玻璃弯管的橡皮塞，并将出口的尖管浸插在预先加有5毫升.吸收液的比色试管中，在室温下(25℃左右)反应吸收40分钟。取下吸收管，用氯仿补足各管的吸收液的体积至5毫升。用分光光度计于500nm波长处测定光密度。根据各标准管读得的光密度绘制标准曲线。根据样品溶液测得的光密度，从标准曲线中查得相应的砷含量。计算：砷(mg／kg)=C/W×1000C：相当于砷的标准量(mg)；W：测定时样品溶液相当样品的重量(g)注：（1）砷的反应吸收尽量控制在25℃左右进行。天热时测定，吸收管应放在冰水中，避免吸收液挥发。（2）使用无砷锌粒时，最好加人两颗颗粒较大的锌粒，其余仍用细锌粒。如全部用细锌粒，反应太激烈。食品中铅的测定一、目的与要求：1.掌握双硫腙比色法测定铅含量的原理与方法。2.熟悉72工型分光光度计的工作原理和使用方法。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，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，与标准系列比较定量。三、试剂：l、1：1氨水；、2、6N盐酸：量取100毫升盐酸，加水稀释至200ml。3、酚红指示液：0.1％乙醇溶液。4、20％盐酸羟胺溶液：称取20克盐酸羟胺，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绿色不变为止，弃去再用三氯甲烷洗二次，弃去三氯甲烷层，水层加6N盐酸呈酸隆，加水至100毫升。5、20％柠檬酸铵溶液：称取50克柠檬酸铵，溶于100毫升水中，加2滴酚红指示液，加l：1氨水，调PH至8.5-9.0，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，再用三氯甲烷洗二次，每次5ml，弃去三氯甲烷层，加水稀释至250毫升。6、10％氰化钾溶液；7、三氯甲烷；不应含氧化物。(1)检查方法：量取10ml三氯甲烷，加25ml新煮沸过的水，振摇3分钟，静置分层后，取10ml水液，加数滴15％碘化钾溶液及淀粉指示液，振摇后应不显蓝色。(2)处理方法：于三氯甲烷中加人工1／10-1／20体积的20％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l／10馏出液，收集中间馏出液备用。8、淀粉指示液：称取0.5克可溶性淀粉，加5ml水搅匀后，慢慢倒入lOOml沸水中，随到搅拌，煮沸，放冷备用。用时配制。9、1％硝酸：量取1ml硝酸，加水稀释至100ml。10、双硫腙溶液：0.5％三氯甲烷溶液，保存冰箱中，必要时用下述方法纯化。称取0.5克研细的双硫腙，溶于50ml三氯甲烷中，如不全溶；可用滤纸过滤于250m1分液漏斗中，用1：99氨水提取三次，每次100ml，将提取液用棉花过滤至500m1分液漏斗中，用6N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，用等量水洗涤二次，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.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510nm处测吸光度(A)下式用算出配制100m1双硫腙使用液(70％透光率)所需双硫腙溶液的毫升数(N)。V=(10(2-lg70))/A=1.55/A12、铅标准溶液：精密称取0.1598克硝酸铅，加10ml1％硝酸，全部溶解后，移入100ml容量瓶中，加水稀释至刻度，此溶液每毫升相当于lml铅。13、铅标准使用液：吸取1.0ml铅标准溶液，置于100毫升容量瓶中，加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于10mg铅。四、仪器：1、所用玻璃仪器均用l0-20％硝酸浸泡24小时以上，用自来水反复冲洗，最后用水冲洗干净。2、分光光度计。五、操作方法：1、样品消化(1)硝酸-硫酸法a、酱、酱油、醋、