食品檢驗中重金屬砷測定的探討
發(fā)布時間:2018-07-02 來源: 美文摘抄 點擊:
[摘 要]近年來,食品安全已經(jīng)成為社會熱點話題。工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣不經(jīng)處理直接排放,造成土壤和地下水的嚴(yán)重污染。其中的鎘、砷、銅、錳等重金屬在動植物體內(nèi)逐漸積累,食用一定量后將會導(dǎo)致人體重金屬慢性中毒。因此,必須要采用一種高效、準(zhǔn)確、方便的食品重金屬含量測定方法,保證食品質(zhì)量安全。本文以重金屬砷為例,對氫化物發(fā)生原子熒光光譜法具體的測定方法以及測定中需要注意的事項進(jìn)行了分析。
[關(guān)鍵詞]食品檢驗;重金屬;砷;測定方法
中圖分類號:S533 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)24-0243-01
引言:砷是一種對人體危害較為嚴(yán)重的重金屬,對人體的心肌、呼吸、免疫等系統(tǒng)均會造成不同程度的損傷,常人服入三氧化二砷0.01~0.05g,即可中毒,出現(xiàn)中毒癥狀;服入0.06~0.2g,即可致死;在含砷化氫為1mg/升的空氣中,呼吸5~10分鐘,可發(fā)生致命性中毒。目前國家標(biāo)準(zhǔn)中總砷檢測方法有:電感耦合等離子體質(zhì)譜法、氫化物發(fā)生原子熒光光譜法、銀鹽法。本文主要對氫化物發(fā)生原子熒光光譜法具體的測定方法以及測定中需要注意的事項進(jìn)行了分析,其原理是在酸性環(huán)境下,毒性稍弱的五價砷被硫脲加抗壞血酸預(yù)還原為毒性更強(qiáng)的三價砷,然后繼續(xù)加入硼氫化鉀將三價砷還原成砷化氫。由氬氣載入石英原子化器中分解為原子態(tài)砷,利用砷空心陰極燈照射激發(fā)下產(chǎn)生原子熒光,根據(jù)熒光強(qiáng)弱判定樣本中砷的含量。
一、食品中重金屬砷的實驗測定步驟
1、實驗準(zhǔn)備
。1)實驗儀器:AFS3100型雙道原子熒光分光光度計、電熱板;
(2)實驗試劑:超純水,分析純酸,氫氧化鉀,硼氫化鉀硫脲,抗壞血酸;
。3)試劑配制:先用精密天平稱量氫氧化鉀粉末1.0g,然后將其溶于0.2L的超純水中。等到固體全部溶解后,將稱量好的硼氫化鉀2.0g溶于溶液中,配制完畢后放置待用;利用量筒量取硫脲、抗壞血酸各10g,倒入0.1L的水中,混合溶液配制完畢后放置待用;用膠頭滴管和量筒量取20mL的分析純硝酸,加入1.0L水進(jìn)行稀釋。將稀釋后的硝酸溶液加入到濃度為1000μg/mL的砷溶液中,逐級稀釋得到砷標(biāo)準(zhǔn)使用液50μg/L(現(xiàn)用現(xiàn)配)。
。4)儀器使用條件:負(fù)高壓340V,砷空心陰極燈電流電流為40mA,原子化器內(nèi)部溫度恒定為180℃,載氣流量控制在350-380ml/min。
2、樣品處理
濕法消化法是測定食品中無機(jī)物含量的常用方法,具有分解速度快、金屬逸散量少等應(yīng)用優(yōu)勢,本文以該方法測定食品中重金屬砷的含量。將待測的食品樣品進(jìn)行充分粉碎,然后利用天平稱取兩份粉末樣品各1.0-2.5g,將其導(dǎo)入容錐形瓶內(nèi),制作兩份空白樣品。然后利用量筒量取15ml的濃硝酸和1.25ml的濃硫酸,分別加入到兩份樣品中,充分搖勻后將錐形瓶放置在電熱板上加熱,加快樣品酸化速度。樣品加入過程中實驗人員要定期進(jìn)行觀察,避免樣品出現(xiàn)碳化現(xiàn)象。一般來說整個反應(yīng)過程可在2-3h內(nèi)完成。取完全消解后的樣品溶液,倒入燒瓶內(nèi)進(jìn)行加熱,直到溶液中有白煙冒出。此時停止加熱,并向溶液中加入30ml的蒸餾水,繼續(xù)加熱至白煙冒出。將所得溶液放置于室溫環(huán)境下冷卻,定容至25ml的比色管中,并向比色管中加入1.25ml濃硫酸和2ml的硫脲、抗壞血酸混合溶液,用純水定容至刻度,放置30min后測定。。
3、砷的測定
取現(xiàn)配好的砷標(biāo)準(zhǔn)使用液,分別取0.0ml、0.5ml、l.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml,加入到25ml的比色管中,并分別向每個比色管中加入1.25ml濃硫酸和2ml的硫脲、抗壞血酸混合溶液,用純水定容至刻度,放置30min后測定。經(jīng)過上述操作后,可以得到砷含量分別為0.0μg/L、2.0μg/L、4.0μg/L、6.0μg/L、8.0μg/L、10.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。按照這樣的辦法,將儀器測試條件分別計入計算機(jī)上后,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品的檢測。
二、檢測結(jié)果及討論
1、標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如圖1:
2、實驗結(jié)果分析
。1)還原溶液的濃度對于實驗現(xiàn)象產(chǎn)生不同程度的影響,在實驗觀察中,需掌握好硼氫化鉀的濃度。如果硼氫化鉀的濃度較低,將會導(dǎo)致其還原高價砷的能力降低,并使實驗現(xiàn)象的靈敏度也較低。反之,將會導(dǎo)致在實驗中產(chǎn)生大量氫氣,對實驗產(chǎn)生稀釋的干擾,也會導(dǎo)致實驗的靈敏度降低。因此,需掌握好實驗中硼氫化鉀的濃度。
。2)在實驗測定中鹽酸的濃度也需要重點控制,本實驗中在樣本和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入1%、3%、5%、8%和10%的鹽酸。隨著酸濃度逐漸增加,砷的熒光強(qiáng)度增加。酸度減小時,砷的熒光強(qiáng)度減弱。在反復(fù)的實驗中得出鹽酸濃度在5%時,食品中重金屬砷的熒光強(qiáng)度變化不明顯,并且熒光穩(wěn)定。因此,在本實驗中,應(yīng)用的鹽酸濃度為5%。
。3)當(dāng)濃度大于30ng/ml時,實驗標(biāo)準(zhǔn)曲線開始彎曲,可判定為濃度在O-30ng/ml時,具有良好的線性范圍,相關(guān)系數(shù)可確定為0.99以上。除此之外,可以利用實驗儀器對待測溶液進(jìn)行反復(fù)(3次)測量,并且將每次測量結(jié)果用曲線表示出來。然后綜合對比曲線分布和走向,從中選擇最優(yōu)的曲線,這樣分析結(jié)果也更接近于實際值。
。4)硼氫化鉀溶液的用量對測定靈敏度有較大影響。如果該溶液用量偏少,則導(dǎo)致五價砷的還原效果不高;如果溶液使用過量,又會導(dǎo)致混合液加熱過程中產(chǎn)生氫氣,也會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,實驗中應(yīng)對硼氫化鉀的用量進(jìn)行控制。
3、實驗中的注意事項
為了確保食品中重金屬砷含量測定結(jié)果的精確性,在具體實驗操作中也要注意以下幾方面的問題:一是要正確使用原子熒光光度計。作為一種顯示類檢測儀器,原子熒光光度計對于被檢測溶液的純度有嚴(yán)格要求。這也是在實驗準(zhǔn)備階段選擇使用原子級去離子水、優(yōu)級高純酸的根本原因。因此,如果酸溶液中含有雜質(zhì),在原子熒光光度計的照射下,會干擾正常砷原子的測定結(jié)果,導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差增加。因此,除了要在準(zhǔn)備階段采取控制措施外,也要在實驗過程中預(yù)防污染,保證溶液純度。熒光光度計使用結(jié)束后應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行清潔。二是在實驗結(jié)束后進(jìn)行樣品稀釋濃度和標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度分析時,應(yīng)當(dāng)選擇曲線的中點作為分析對象,可以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
結(jié)語
食品中重金屬含量超標(biāo)會嚴(yán)重?fù)p害人的身體技能,在食品安全問題層出不窮的今天,加強(qiáng)食品中重金屬砷的測定十分必要。本文列舉的重金屬砷測定方法具有操作簡便、結(jié)果精確度高等優(yōu)點。在整個實驗過程中,溶劑的配置十分關(guān)鍵,要求實驗人員控制好各種溶劑的配置精度,保證最終砷含量測定結(jié)果的精確性。
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