火腿中亚硝酸盐含量的测定

化学化工学院2009级本科科研训练项目实验报告火腿中亚硝酸盐含量的测定指导老师：实验成员：实验日期：一、实验目的1、掌握分光光度法的原理和应用。2、了解亚硝酸盐的用途和危害。3、培养综合运用所学知识解决实际问题的能力。4、了解其他测亚硝酸盐含量的方法。二、实验原理[1]亚硝酸盐有护色、抑菌作用，常作为食品添加剂用于香肠、火腿等肉制品中。但若一次性食用0.2到0.5克就会出现中毒症状，是一种有毒致癌物质。根据GB2760，肉制品中亚硝酸盐含量不得超过0.03g/kg，若过量会对身体产生危害，火腿是人们常吃的一种肉制品，因此对火腿中亚硝酸盐含量的检测十分必要。目前我国环境和食品中亚硝酸盐检测的主要方法是光谱法和示波极谱法。因光谱法所用仪器简单，灵敏度和准确度又比较高，所以应用较广。光谱检测方法主要有以下几种：1)发光法：包括化学发光法、荧光法；2)分光光度法：包括催化光度法、偶合光度法、流动注射光度法、共振散射光度法。本实验采用的是偶合分光光度法。在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化，再与盐酸萘乙二胺偶合形成红色偶氮苯染料。通过测定红色偶氮苯染料的吸光光度可以确定亚硝酸盐的浓度。先用草酸钠标定出高锰酸钾溶液的浓度，然后用高锰酸钾标定出亚硝酸钠储备液的浓度，通过测定由储备液配制的亚硝酸钠标准溶液的吸光度作出亚硝酸钠的标准曲线。火腿样品经亚铁氰化钾溶液与乙酸锌溶液沉淀蛋白质，弃去溶液上层的油状脂肪液，过滤，通过测定滤液的吸光光度，与标准曲线进行比较测定出亚硝酸盐的含量。三、仪器和药品1、实验仪器仪器名称型号产地规格漏斗量筒100mL，10mL电热炉容量瓶50mL吸量管1mL，2mL玻璃棒漏斗架洗耳球胶头滴管分析天平电子天平分光光度计碱式滴定管50mL酸式滴定管50mL2、实验药品3、实验药品的配制（1）高锰酸钾溶液称取高锰酸钾固体9.18g加水稀释到1000mL，盖上表面皿。加热至沸并保持微沸状态1h，冷却后，贮存于棕色试剂瓶中。将溶液在室温条件下静置2-3天后取其上清液使用；电热恒温水浴锅HH-6国华电器有限公司烧杯1000mL，500mL，250mL，50mL药品名称纯度产地批号草酸钠分析纯乙酸锌分析纯浓盐酸分析纯亚硝酸钠分析纯高锰酸钾分析纯亚铁氰化钾化学纯盐酸萘乙二胺分析纯双汇王中王火腿无水对氨基苯磺酸分析纯（2）稀硫酸（1+5)量取一体积的浓硫酸加入五体积的蒸馏水中；（3）饱和硼砂溶液称取5g硼砂溶于100mL热水中，冷却备用；（4）亚铁氰化钾溶液称取10.6g亚铁氰化钾溶于水定容100mL；（5）乙酸锌溶液称取11g乙酸锌加1.5mL冰乙酸，溶于水定容50ml；（6）20%盐酸取54mL浓盐酸加水45mL；（7）0.4%对氨基苯磺酸溶液称取0.4g对氨基苯磺酸溶于100mL20%盐酸中；（8）0.2%盐酸萘乙二胺溶液称取0.2g盐酸萘乙二胺溶于水定容100ml；（9)10mg/mL亚硝酸钠储备液称取5.3384g用硅胶干燥24h小时后的亚硝酸钠于500mL容量瓶中用蒸馏水定容；(10)5.0μg/mL亚硝酸钠标准液吸取亚硝酸钠储备液0.5mL于1000mL容量瓶中用蒸馏水定容。四、实验步骤1、高锰酸钾溶液的标定[2]准确称取0.40-0.50g草酸钠基准物质三份，分别置于250ml锥形瓶中,加入20ml水和37.5ml稀硫酸，在水浴上加热到75-85℃,趁热用高锰酸钾溶液滴定。开始滴定时反应速率慢，待溶液中产生了Mn2+后，滴定速度可加快，直到溶液呈现微红色并保持半分钟内不褪色即为终点。2、10mg/mL亚硝酸钠储备液的标定[3]用移液管移取25mL10mg/mL亚硝酸钠储备液三份，分别置于250ml锥形瓶中，用装有已标定的高锰酸钾的酸式滴定管进行滴定，滴定至溶液呈现微红色并保持半分钟内不褪色，即为滴定终点。3、样品处理分别称取三份3g左右火腿肠于50mL烧杯中,加入饱和硼砂溶液6.3mL,以玻棒搅匀,用70℃左右的重蒸馏水约100mL将其洗入250mL的容量瓶中,置于沸水浴中加热15分钟,取出,一边转动一边加入5mL亚铁氰化钾溶液,摇匀,再加入5mL乙酸锌溶液以沉淀蛋白质，定容,混匀,静置半小时,除去上层脂肪,过滤,弃去初滤液30mL,收集滤液备用。4、标准曲线的绘制吸取0.00,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20mL亚硝酸钠标准液,分别置入7支50mL比色管中,编号为1到7,各加入0.4%对氨基苯磺酸2.00mL,混匀,静置3-5分钟后各加入1.00mL0.2%盐酸萘乙二胺溶液,加水至刻度,混匀,静置15分钟,用1cm比色皿,以零管调零,于538nm处测量吸光度,以亚硝酸钠含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。5、样品的测定分别吸取三份20.00mL样品处理液于50mL容量瓶中,编号为8、9、10，按标准曲线绘制步骤进行,测定吸光度,通过吸光度从标准曲线上查出亚硝酸钠的含量(μg/mL)。五、数据记录与处理1、草酸钠的质量2、高锰酸钾溶液的标定项目序号IIIIII第一次称量（g）第二次称量（g）草酸钠质量（g）项目序号IIIIIIVKMnO4始（mL）VKMnO4末（mL）VKMnO4总（mL）CKMnO4（mol/L）CKMnO4（mol/L）相对标准偏差3、10mg/mL亚硝酸钠储备液的标定4、5.0μg/mL亚硝酸钠标准溶液的浓度C2NaNO2=C1NaNO2/2000=μg/mL5、标准工作曲线的绘制项目序号IIIIIIVNaNO2（mL）VKMnO4始（mL）VKMnO4末（mL）VKMnO4总（mL）CKMnO4（mol/L）CNaNO2(mg/mL)C1NaNO2(mg/mL)相对标准偏差1234567CNaNO2（μg/mL）A0亚硝酸钠标准曲线6、样品的测定项目序号IIIIIIA火腿质量M（g)CNaNO2(μg/mL）六、实验计算与结果火腿中亚硝酸盐的百分含量w(g/kg)w=250×CNaNO2×50×10-6/20×(M×103—)项目序号IIIIIIw(g/kg)w(g/kg)国家规定肉制品中亚硝酸盐含量不得超过0.03g/kg，w小于0.03g/kg，所以该根火腿合格。七、思考与讨论1、处理火腿时加入亚铁氰化钾和乙酸锌溶液有什么作用？乙酸锌及亚铁氰化钾是蛋白质沉淀剂。这两种试剂混合形成白色的氰亚铁酸锌沉淀，能使溶液中的蛋白质共同沉淀下来。2、制作标准曲线时，加入试剂的顺序能否任意改变？为什么？不能任意改变。因为在弱酸条件下亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸重氮化,再与盐酸萘乙二胺偶合形成红色染料，才能用分光光度法进行测定。3、使用分光光度计时应注意哪些事项？（1）在仪器尚未接通电源时，电表的指针必须位于“0”刻线，若不在零位，则调节电表上零点校正螺丝，使指针至“0”。（2）打开电源后应预热20min后使用。（3）比色皿使用注意事项。拿取比色皿时，手指不能接触其透光面。测定溶液的吸光度时，应先用该溶液润洗比色皿内壁2~3次。测定一系列溶液的吸光度时，通常是按从稀到浓的顺序测定。被测定的溶液以装至比色皿的3/4高度为宜。盛好溶液后，应先用滤纸轻轻吸去比色皿外部的液体，再用擦镜纸轻轻擦拭透光面，直至洁净透明。实验完毕，比色皿要洗净晾干，忌用碱液或强氧化性洗涤剂洗涤。4、本实验量取各种试剂时应分别采用何种量器较为合适？为什么？对准确度要求高、需精量时用移液管和吸量管，如对氨基苯磺酸亚硝酸钠标准液等；如对准确度要求不高、粗量时用量筒。5、用草酸钠滴定高锰酸钾溶液时为什么把草酸钠在水浴上加热到75~85℃?在室温条件下，高锰酸钾与C2O42-之间的反应速率缓慢，故加热提高反应速率。但温度不能太高，若超过85℃则有部分草酸分解，反应式为H2C2O4=CO2↑+CO↑+H2O。八、参考文献[1]中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准食品中硝酸盐与亚硝酸盐的测定.GB5009.33-2010:1-9.[2]武汉大学.分析化学实验.4版.北京：高等教育出版社,1992：196-197.[3]武汉大学.分析化学.5版.北京：高等教育出版社，2006：241.附录：相关药品的理化性质及毒性名称物理性质化学性质毒性高锰酸钾紫黑色针状结晶；密度2.703g/cm3；熔点270℃分解；在水中的溶解度为6.38g/100mL,20℃易溶于水、甲醇、丙酮与甘油、乙醚、乙二醇、羟胺等有机物混合发生强烈的燃烧或爆炸。水溶液不稳定，遇光发生分解，生成灰黑色二氧化锰沉淀并附着于器皿上。属强氧化剂，在酸性条件下氧化性更强，可以用做消毒剂和漂白剂，和强还原性物质反应会褪色。在加热时分解。高锰酸钾在酸性溶液中还原产物为二价锰离子；高锰酸钾在中性溶液中还原产物一般为二氧化锰；高锰酸钾在碱性环境下还原产物为墨绿色的锰酸钾有毒，且有一定的腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤草酸钠白色结晶粉末；熔点250-270℃（分解）；相对密度2.34；溶于27份水，16份沸水，不溶于乙醇；其水溶液近中性，无气味性质稳定，一般情况下不易失水、吸水或变质，不与空气中的氧气及二氧化碳反应。无毒硼砂无色半透明晶体或白在空气中易失去结晶水而成硼砂有杀菌作色结晶粉末。无臭，味咸。比重1.73。320℃时失去全部结晶水。易溶于水、甘油中，微溶于酒精。水溶液呈弱碱性。沸点1575℃；熔点320℃为白色粉末。灼烧则膨胀，随后即熔成透明玻璃状小球用，口服对人有害亚铁氰化钾浅黄色单斜结晶或粉末。相对密度1.853。无臭。溶于水，不溶于乙醇和乙醚等亚铁氰化钾在空气中稳定，加热至70℃失去结晶水，100℃时变成吸湿性白色粉末状无水物，高温时分解放出氨气。与酸、碱、铁离子都会反应无毒乙酸锌有光泽的六面体鳞片或片晶体，有乙酸气味。密度1.84；熔点237℃。易溶于水，微溶于乙醇在100℃时失去结晶水，温度再高时进行分解生成丙酮亚急性和慢性毒性，摄入产生中等毒性对氨基苯磺酸熔点288℃;密度1.485;白色结晶性粉末;较易溶于热水，微溶于冷水，几乎不溶于醇、醚和苯见光变色。水合物在100℃时失去水分，无水物在280℃开始分解碳化。有显著的酸性，易溶于氨和碱金属氢氧化物或碳酸盐溶液中有毒性、刺激性盐酸萘乙二胺无色晶体，溶于水并微溶于乙醇，在300-330℃升华，但不熔融是用于监测大气中二氧化硫的专用试剂,常用于氮氧化物的测量高毒硅胶透明或乳白色粒状固体。具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质，不溶于水和任何溶剂，无毒无味化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应无毒亚硝酸钠白色至淡黄色粒状结晶或粉沫，无臭，有吸潮性，有毒，微溶于醇及乙醚，水溶液呈碱性，PH值约为9相对密度（水=1）2.17；熔点271℃；沸点320℃（分解）属强氧化剂又有还原性，在空气中会逐渐氧化，表面则变为硝酸钠，也能被氧化剂所氧化；遇弱酸分解放出棕色二氧化氮气体；与有机物、还原剂接触能引起爆炸或燃烧，并放出有毒的刺激性的氧化氮气体；遇强氧化剂也能被氧化，特别是铵盐，如与硝酸铵、过硫酸铵等在常温下，即能互相作用产生高热，引起可燃物燃烧有毒、致癌物