第十二章-食品中限量元素的分析

1、第十二章 食品中限量元素的分析,食品中限量元素的分析,0 概述食品中砷含量分析食品中鉛含量分析食品中汞含量分析食品中鎘含量分析食品中銅含量分析食品中鋅含量分析食品中鉻含量分析食品中硒含量分析食品中氟含量分析食品中鍺含量分析,概 述,一、食品中的元素分類 從營養(yǎng)的角度： 必需元素 常量元素:Ca、Mg、K、Na、P等 微量元素:Fe、Zn、Cμ、Mn、Ni

2、、Co、Mo、 Se、Cr、I、F、Sn、Si、V等 非必需元素 有害元素As、Pb、Hg、Cd等 按密度分為重金屬（d>5） 輕金屬（d<5） 微量元素及有毒元素統(tǒng)稱為限量元素。,二、食品中限量元素的來源 土壤本底元素在食品原料生產(chǎn)中富集引入 工業(yè)“三廢”污染造成 食品加工過程污染 食品包裝材

3、料帶來的污染 不合格食品添加劑的使用,三、重金屬元素的危害 重金屬的毒性主要表現(xiàn)在對酶的影響，因?yàn)榻饘倏梢耘c含硫、氮、氧的基團(tuán)形成絡(luò)合物，如Hg、As、Pb、Zn、Cd、Cμ等金屬可與酶蛋白中巰基結(jié)合，抑制酶的活性，而發(fā)揮其毒性。,四、食品中限量元素的允許量標(biāo)準(zhǔn)食品中汞允許量標(biāo)準(zhǔn) GB2762-94食品中氟允許量標(biāo)準(zhǔn) GB4809-84食品中砷限量標(biāo)準(zhǔn) GB4810-94食品中硒限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB13105-

4、91食品中鋅限量標(biāo)準(zhǔn) GB13106-91食品中鉛限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB14935-94食品中鉻限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB14961-94食品中銅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB15199-94食品中鎘限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB15201-94,食品中砷限量標(biāo)準(zhǔn) GB4810-94,食品中砷限量標(biāo)準(zhǔn) GB4810-94,其它食品中總砷允許量標(biāo)準(zhǔn),食品包裝材料中砷允許量,,食品中鉛限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB14935-94,食品中鉛限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),食品中鉛限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),食

5、品中鉛限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),食品中鉛限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),一般食品包裝材料中鉛允許量大都為1.0mg/kg，除了：,食品包裝材料中鉛允許量標(biāo)準(zhǔn),,國外食品中鉛最大允許量標(biāo)準(zhǔn),食品中汞允許量標(biāo)準(zhǔn) GB2762-94,食品中鎘限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB15201-94,食品中鉻限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB14961-94,食品中銅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB15199-94,食品中鋅限量標(biāo)準(zhǔn) GB13106-91,食品中鐵限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB15200-94,食品中硒限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB

6、13105-91,食品中氟允許量標(biāo)準(zhǔn) GB4809-84,五、食品中限量元素的分析方法比色法原子發(fā)射光譜法（AES、ICP-AES、ICP-MS）原子吸收光譜法（AAS）熒光法（AFS）極譜法離子選擇電極法,第一節(jié) 食品中砷含量的測定,砷是食品中污染和危害較為嚴(yán)重的有害元素之一，1973年FAO/WHO所確定的17種最優(yōu)先研究的食品污染物中，砷排在第二位，日本將慢性砷中毒列為第四公害病。砷的性質(zhì) 砷（As）類金屬

7、，常見砷化物有： As2O3（亞砷酸酐）砒霜、信石、人信、地信 As2O5（砷酸酐） As2S2（雄黃）、As2S3（雌黃） Na3AsO4 AsH3（胂） 有機(jī)砷（退菌特、甲基胂酸鋅、甲基胂酸鈣、對氨基苯基砷酸、乙酰砷酸銅、二甲胂酸等）,一、砷的分布與污染對食品的污染主要有以下幾個途徑：　?。?）含砷農(nóng)藥的使用；　?。?）含砷礦石的開采與冶煉；　　（3）通過土壤、水間接污染；　

8、?。?）煤的燃燒； （5）砷化合物的利用；　?。?）食品添加劑帶來的污染。 自然水體中砷含量：0~0.2mg/L（0.5μg/L） 長江水砷含量<6μg/L，海水中砷含量6~30μg/L） 溫泉及礦泉水中含量較高（如阿根廷的“區(qū)域性慢性砷中毒病”、臺灣地區(qū)的“地方性皮膚病”等）,食品中的砷含量（mg/kg）食品中的砷有無機(jī)態(tài)與有機(jī)態(tài)兩類。谷物0~2. 4， 水果0~0. 17，

9、 蔬菜0~1.3，肉0~1.4乳制品0~0.23，海產(chǎn)品1.5~15.3， 蝦3~10， 龍蝦70，食鹽0.01~0.45卷煙中1~1.8mg/g（北京郊區(qū)）污染區(qū)：稻谷3~10mg/kg，魚蝦40~170mg/kg砷的變態(tài)砷的甲基化砷的富集（淡菜中120mg/kg，對蝦中170mg/kg）,二、砷的代謝與毒性砷的氧化物或鹽可經(jīng)消化道、呼吸道和皮膚吸收五價砷較三價砷易吸收砷與銅、鉛、鎘等在體內(nèi)相互作用，與硒

10、為拮抗作用砷蓄積于肝、腎、脾、皮膚、毛發(fā)、指甲等部位，成人體內(nèi)含砷量18~21mg砷化合物是一種原漿毒，能引起急性和慢性中毒。毒性：無機(jī)砷>有機(jī)砷>砷化氫砷的急性中毒（與含巰基酶作用，使酶失活）三氧化二砷（砒霜）的中毒劑量為0.005-0.05g，致死量為0.06-0.3g,慢性砷中毒臨床表現(xiàn)：神經(jīng)衰弱癥、皮膚色素異常、皮膚角質(zhì)化、末梢神經(jīng)皮炎等流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)無機(jī)砷對人有致癌性，特別是皮膚癌和肺癌。Ne

11、baμer報導(dǎo)，英國飲用含砷達(dá)12mg/l水的地區(qū)，皮膚癌發(fā)生率相當(dāng)高。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國臺灣西南沿海地區(qū)皮膚癌的發(fā)生率達(dá)1%以上，皮膚率的發(fā)生率與年齡及總的砷攝入量成正比關(guān)系。砷的營養(yǎng)價值？ 在飼料中添加適量的有機(jī)砷有利于豬和家禽的生長發(fā)育和健康，提高飼料的利用率。有報道砷可以改善某些動物的毛皮外觀。,三、砷的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 我國對各類食品中總砷含量作為具體的規(guī)定：如糧食中允許砷含量<0.7mg/kg,其它

12、食品一般均為<0.5mg/kg。 FAO/WHO：ADI為0.05mg/kg體重 無機(jī)砷為0.015mg/kg/周 美國蔬菜中允許含量3.5mg/kg 加拿大蔬菜中允許量為2mg/kg 日本為1mg/kg,,四、測定方法（GB/T 5009.11）（一）銀鹽法1. 原理　　樣品經(jīng)消化后，以碘化鉀、氯化亞錫將

13、高價砷還原為三價砷，然后與鋅粒和酸產(chǎn)生的新生態(tài)氫生成砷化氫，經(jīng)銀鹽溶液吸收后，形成紅色膠態(tài)物，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。 H3AsO4 + 2KI + 2HCl → H3AsO3 + I2 + 2KCl + H2O I2 + 2SnCl2 + 2HCl → 2HI + SnCl4 Zn + 2H + → Zn2+ + 2[H] H3AsO3 + 6[H] → AsH3 + 3H2O

14、 AsH3 + 6Ag(DDC) → As·Ag3·3AgDDC + 3HDDC As·Ag3·3AgDDC + 3HDDC + N R3 →6Ag0 + As(DDC) + 3(NR3H) (DDC),,2.試劑 硝酸—高氯酸混合溶液(4+1)： 硝酸鎂溶液(150g/L)、氧化鎂銀鹽溶液：

15、二乙基二硫代氨基甲酸銀[(C2H5)2NCS2Ag]-三乙醇胺-三氯甲烷溶液 0.10mg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取干燥過的三氧化二砷→加堿溶解→加酸→加水定容（貯存于棕色玻塞瓶中）1.0μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)使用液,3. 儀器,4. 測定步驟（1）樣品消化硝酸-高氯酸-硫酸法 稱樣 固體樣品：粉碎后稱樣 水產(chǎn)品：搗碎后稱樣 液體：攪勻后吸取或稱取加混合酸消解加硫酸消解補(bǔ)加混合酸消

16、解加水煮沸，脫硝（定容）硝酸-硫酸法,灰化法,坩堝,灰分,,,（2）測定 濕法消化液,干法灰化液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，比較定量,計(jì)算,（二）砷斑法 1. 原理　　樣品經(jīng)消化后，以碘化鉀、氯化亞錫將高價砷還原為三價砷，然后與鋅粒和酸產(chǎn)生的新生態(tài)氫生成砷化氫，再與溴化汞試紙生成黃色至橙色的色斑，與標(biāo)準(zhǔn)砷斑比較定量。 AsH3 + 3HgBr2 → 3HgBr +As(HgBr) 3 As(HgBr) 3

17、 + AsH3→ 3AsH(HgBr)2 As(HgBr) 3 + AsH3→ 3HBr + As2Hg3,2. 試劑溴化汞試紙3. 儀器4. 測定步驟樣品處理測定5.計(jì)算,（三）硼氫化物還原比色法,1.原理　　樣品經(jīng)消化，其中砷以五價形式存在。當(dāng)溶液氫離子濃度大于1.0mol/L時，加入碘化鉀－硫脲并結(jié)合加熱，能將五價砷還原為三價砷。在酸性條件下，硼氫化鉀將三價砷還原為負(fù)三價，形成砷化氫氣體，

18、導(dǎo)入吸收液中呈黃色，黃色深淺與溶液中砷含量成正比。與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。 AsCl3 + KBH4 + HCl + 8H2O → AsH3 + 4KCl + 4HBO2+13H2,2. 試劑還原劑：碘化鉀(500g/L)＋硫脲溶液(50g/L)(1＋1)吸收液：?。?）硝酸銀溶液(8g/L)：稱取4.07g硝酸銀于500mL燒杯中，加入適量水溶解后加入30mL硝酸，加水

19、至500mL，貯于棕色瓶中。　（2）聚乙烯醇溶液(4g/L)：稱取0.4g聚乙烯醇(聚合度1500～1800)于小燒杯中，加入100mL水，沸水浴中加熱，攪拌至溶解，保溫10min，取出放冷備用。　 取（1）和（2）各一份，加入二份體積的乙醇(95%)，混勻作為吸收液。使用時現(xiàn)配。硼氫化鉀片：硼氫化鉀與氯化鈉按1∶43.儀器,4. 測定（1）樣品消化（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線制備及樣品測定加抗壞血酸及還原劑，還原加甲基紅，用氫氧化

20、鈉調(diào)pH值加檸檬酸-檸檬酸銨溶液緩沖液， 穩(wěn)定pH值加硼氫化鉀，還原，吸收1cm比色皿，400nm下測定吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，比較定量,（四）氫化物原子吸收（熒光）法,1.原理　　樣品經(jīng)消化，其中砷以五價形式存在。當(dāng)溶液氫離子濃度大于1.0mol/L時，加入碘化鉀－硫脲并結(jié)合加熱，能將五價砷還原為三價砷。在酸性條件下，硼氫化鉀將三價砷還原為負(fù)三價，形成砷化氫氣體，由氬氣載入石英原子化器形成原子態(tài)砷，吸收砷空心陰極燈發(fā)出的特征

21、光譜，其吸收值與砷含量成正比（在砷空心陰極燈的發(fā)射激發(fā)下產(chǎn)生熒光，其熒光強(qiáng)度與砷濃度成正比） ，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。,2. 試劑3. 儀器 原子吸收分光光度計(jì)（原子熒光分光光度計(jì)） 氫化物發(fā)生器 電熱原子化器4. 測定（1）樣品處理（2）測定 燈電流：35 mA 波 長：193.7 nm 原子化器溫度：800~850℃ 載氣流量：800~1000mL/min（AAS）

22、 600mL/min（AFS）,（五）食品中無機(jī)砷的測定1、原理 食品以鹽酸浸泡，使無機(jī)砷溶出，以碘化鉀、酸性氯化亞錫和鋅粒獎無機(jī)砷還原為砷化氫氣體，通入AgDDC吸收液中，根據(jù)產(chǎn)生的紅色膠態(tài)銀，進(jìn)行分光光度測定。 采用標(biāo)準(zhǔn)加入法消除基體效應(yīng)。2、試劑 標(biāo)準(zhǔn)溶液、還原劑、吸收液、鋅粒、乙酸鉛棉花 2-辛醇3、儀器,,,4、操作方法,水、鹽酸,碘化鉀氯

23、化亞錫異辛醇水,鋅粒,,,水、鹽酸,鋅粒,砷標(biāo)準(zhǔn)液,碘化鉀氯化亞錫異辛醇水,砷標(biāo)準(zhǔn)：1mL水：10mLHCl：15mLKI：1mLSnCl2：2.5mL2-異辛醇：5滴加水至36mLZn：3gAgDDC：5mL520nm下測A,5、計(jì)算,2 食品中鉛含量分析,,一、鉛的分布與污染鉛是具有代表性的重金屬元素之一，在自然界和食品中分布很廣。對人體具有毒害作用，并且不為人體所必需。 全世界每年

24、鉛消耗量約為400萬噸。 40%用于制造蓄電池 25%以烷基鉛形式加入到汽油中 12%用于建筑材料 6%用作電纜外套 5%用于彈藥 17%用于其它方面,食品中的鉛污染途徑： 冶煉廠排放的礦塵和廢水對糧油作物的直接或間接污染； 由于食品加工、貯存、運(yùn)輸過程中使用含鉛器具； 汽車尾氣排放造成的環(huán)境污染;

25、 含鉛農(nóng)藥（砷酸鉛）的使用等。,,天然土壤中鉛含量：5~25mg/kg污染區(qū)土壤中含鉛量:20~200mg/kg地表水鉛本底值：0.5μg/kg地下水鉛含量：1~60μg/kg天然水中鉛含量： 5μg/kg含鉛礦區(qū)水體含量量400~800μg/kg鉛礦區(qū)、冶煉廠附近糧食中鉛含量較高 高粱中鉛：28mg/kg; 鎘：1.6mg/kg；鋅224mg/kg; 銅：25.6mg/kg,鉛合金、搪瓷、陶瓷、馬口鐵中

26、均可能含鉛。 如美國陶瓷工業(yè)年用鉛25000噸，1/5用于食品容器； 食具及容器上焊錫的生產(chǎn)年消耗鉛7000噸。 傳統(tǒng)釀造工業(yè)使用的鉛管和含鉛設(shè)備。 英國家庭早晨最初自來水中鉛含量調(diào)查： >100ug/L 的家庭占9%; 白天下降為4% >50ug/L 的家庭占20%；白天下降為10% 使用黃丹粉（PbO）生產(chǎn)松花蛋,汽車廢氣排放（一輛汽車年排放2.5kg Pb）

27、 公路兩側(cè)15~60m內(nèi)小麥籽粒鉛含量5~77mg/kg 4~50m內(nèi)玉米籽粒鉛含量6~91mg/kg食品中的鉛含量,二、鉛的代謝與毒性 鉛對人體的毒害作用主要表現(xiàn)在四個器官系統(tǒng)。即作用于造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、腸胃系統(tǒng)和腎。鉛還干擾免疫系統(tǒng)功能。 鉛在人體內(nèi)具有蓄積作用。兒童攝入過量的鉛還會引起腦力發(fā)展障礙。我國膳食調(diào)查研究結(jié)果：5歲以下兒童鉛攝入量平均值

28、為ADI的92.6%,三、鉛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 1972年FAO/WHO 食品添加劑專家委員會（JECFA）建議成人3mg/周 相當(dāng)于50ug/kg體重 （ADI值為7ug/kg體重） 1986年JECFA建議兒童25ug/kg體重 1991年美國國家控制中心（CDC）制定兒童鉛中毒水平為血鉛含量≧10ug/dL 1993年JECFA建議所有人群25ug/kg體重我國食品中鉛

29、限量標(biāo)準(zhǔn)國外食品中鉛限量標(biāo)準(zhǔn),,四、鉛的測定方法（一）石墨爐原子吸收分光光度法（二）火焰原子吸收光譜法（三）雙硫腙比色法（四）氫化物原子熒光法（五）示波極譜法,（一）石墨爐原子吸收光譜法(GB/T 5009.12-2003)1.原理　　樣品經(jīng)灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度計(jì)石墨爐中，電熱原子化后吸收283.3nm共振線，在一定濃度范圍，其吸收值與鉛含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。,2、試劑分析過程中全部用水均使用

30、去離子水，所使用的化學(xué)試劑均為優(yōu)級純以上。硝酸、過硫酸銨、過氧化氫(30%)、高氯酸。硝酸（1+1）硝酸（0.5mol/L）：取3.2mL稀釋至100mL硝酸（1mol/L） 磷酸銨溶液（20g/L） 混合酸：硝酸+高氯酸（4+1）,鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備液：準(zhǔn)確稱取1.000g金屬鉛（99.99%），分次加少量硝酸（1+1），加熱溶解，總量不超過37mL，移入1000mL容量瓶，加水至刻度?；靹?。此溶液每毫升含1.0mg鉛。鉛標(biāo)準(zhǔn)使

31、用液：每次吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備液1.0mL于100mL容量瓶中，加硝酸（0.5mol/L）或硝酸（1mol/L）至刻度。如此經(jīng)多次稀釋成每毫升含10.0，20.0，40.0，60.0，80.0ng鉛的標(biāo)準(zhǔn)使用液。,3.儀器　　所用玻璃儀器均需以硝酸(1+5)浸泡過夜，用水反復(fù)沖洗，最后用去離子水沖冼干凈?！?原子吸收分光光度計(jì)(附石墨爐及鉛空心陰極燈)?！　●R弗爐　　干燥恒溫箱?！　〈邵釄濉！　毫ο馄鳌毫ο夤藁驂毫θ軓?/p>

32、?！　】烧{(diào)式電熱板、可調(diào)式電爐。,4 分析步驟（1）　樣品預(yù)處理 在采樣和制備過程中，應(yīng)注意不使樣品污染。 糧食、豆類去雜物后，磨碎，過20目篩，儲于塑料瓶中，保存?zhèn)溆谩?蔬菜、水果、魚類、肉類及蛋類等水分含量高的鮮樣，用食品加工機(jī)或勻漿機(jī)打成勻漿，儲于塑料瓶中，保存?zhèn)溆谩＃?） 樣品消解（根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件選用）,壓力消解罐消解法：稱取1.00～2.00g樣品于聚四氟乙烯內(nèi)罐，加硝

33、酸2～4mL浸泡過夜。再加過氧化氫(30%)2～3mL(總量不能超過罐容積的1/3)。蓋好內(nèi)蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱，120～140℃保持3～4h，在箱內(nèi)自然冷卻至室溫，用滴管將消化液洗入或過濾入(視消化后樣品的鹽分而定)10～25mL容量瓶中，用水少量多次洗滌罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時作試劑空白。,干法灰化：稱取1.00～5.00g(根據(jù)鉛含量而定)樣品于瓷坩堝中，先小火在可調(diào)式電熱板上炭化至無煙，移

34、入馬弗爐500℃灰化6～8h時，冷卻。若個別樣品灰化不徹底，則加1mL混合酸在可調(diào)式電爐上小火加熱，反復(fù)多次直到消化完全，放冷，用硝酸(0.5mol/L)將灰分溶解，用滴管將樣品消化液洗入或過濾入(視消化后樣品的鹽分而定)10～25mL容量瓶中，用水少量多次洗滌瓷坩堝，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時作試劑空白。,過硫酸銨灰化法：稱取1.00～5.00g樣品于瓷坩堝中，加2～4mL硝酸浸泡1h以上，先小火炭化，冷卻后加2.

35、00～3.00g過硫酸銨蓋于上面，繼續(xù)炭化至不冒煙，轉(zhuǎn)入馬弗爐，500℃恒溫2h，再升至800℃，保持20min，冷卻，加2～3mL硝酸(1.0mol/L)，用滴管將樣品消化液洗入或過濾入(視消化后樣品的鹽分而定)10～25mL容量瓶中，用水少量多次洗滌瓷坩堝，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時作試劑空白。,過硫酸銨,,濕式消解法：稱取樣品1.00～5.00g于三角瓶或高腳燒杯中，放數(shù)粒玻璃珠，加10mL混合酸(或再加1～2

36、mL硝酸)，加蓋浸泡過夜，加一小漏斗電爐上消解，若變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶黃色，放冷用滴管將樣品消化液洗入或過濾入(視消化后樣品的鹽分而定)10～25mL容量瓶中，用水少量多次洗滌三角瓶或高腳燒杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時作試劑空白。,混合酸,,混合酸,,（3）測定儀器條件：根據(jù)各自儀器性能調(diào)至最佳狀態(tài)。參考條件為波長283.3nm，狹縫0.2～1.0nm，燈電流5～7mA，

37、 干燥溫度120℃，20s； 灰化溫度450℃，持續(xù)15～20s， 原子化溫度1700～2300℃，持續(xù)4～5s， 背景校正為氘燈或塞曼效應(yīng)。,標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取上面配制的鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液10.0，20.0，40.0，60.0，80.0μg/mL各10μL，注入石墨爐，測得其吸光值并求得吸光值與濃度關(guān)系的一元線性回歸方程。,3.3　樣品測定：分別吸取樣液和試劑空白液各10μL，注入石墨爐，測得其吸光值，代入標(biāo)準(zhǔn)系列的元

38、線性回歸方程中求得樣液中鉛含量。3.4　基體改進(jìn)劑的使用：對有干擾樣品，則注入適量的基體改進(jìn)劑磷酸銨溶液(20g/L)(一般為小于5μL)消除干擾。繪制鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線時也要加入與樣品測定時等量的基體改進(jìn)劑磷酸銨溶液。,5計(jì)算　　 　　式中：X1——樣品中鉛含量，μg/kg(μg/L)；　　m1——測定樣液中鉛含量，ng/mL；　　m2——空白液中鉛含量，ng/mL；　　V1——實(shí)際進(jìn)樣品消化液體積，mL；　　V2——進(jìn)樣總

39、體積，mL；　　V3——樣品消化液總體積，mL；　　m3——樣品質(zhì)量或體積，g或mL?！　〗Y(jié)果的表述：報告算術(shù)平均值的二位有效數(shù)字。,（二）火焰原子吸收光譜法1原理　　樣品經(jīng)處理后，鉛離子在一定pH條件下與DDTC形成絡(luò)合物，經(jīng)4-甲基戊酮2-萃?。∕IBK）分離，導(dǎo)入原子吸收光譜儀中，火焰原子化后，吸收283.3nm共振線，其吸收量與鉛含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。,2試劑　　本實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水，試劑為分析純或優(yōu)級純

40、。硝酸-高氯酸(4+ 1)。硫酸銨溶液（300g/L）檸檬酸銨溶液（250g/L）溴百里酚藍(lán)水溶液（1g/L）。二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）溶液(50g/L)：稱取5g二乙基二硫代氨基甲酸鈉，用水溶解并加水至100mL。氨水（1+1）。4-甲基戊酮-2（MIBK）。鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液：配制標(biāo)準(zhǔn)使用液為10μg/mL鉛。3 儀器　　原子吸收分光光度計(jì)附火焰原子化器,4 分析步驟樣品處理　　飲品及酒類：取均勻樣品10.

41、0～20.0g于燒杯中，酒類應(yīng)先在水浴上蒸去酒精，于電熱板上先蒸發(fā)至一定體積后，加入硝酸—高氯酸(4+1)消化完全后，轉(zhuǎn)移、定容于50mL容量瓶中?！　」阮悾喝コ渲须s物及塵土，必要時除去外殼，碾碎，過30目篩，混勻。稱取5.0～10.0g，置于50mL瓷坩堝中，小火炭化，然后移入馬弗爐中，500℃以下灰化16h后，取出坩堝，放冷后再加少量混合酸，小火加熱，不使干涸，必要時再加少許混合酸，如此反復(fù)處理，直至殘?jiān)袩o炭粒，待坩堝稍冷，加

42、10mL鹽酸(1+11)，溶解殘?jiān)⒁迫?0mL容量瓶中，再用水反復(fù)洗滌坩堝，洗液并入容量瓶中，并稀釋至刻度，混勻備用?！　∪∨c樣品相同量的混合酸和鹽酸(1+11)，按同一操作方法作試劑空白試驗(yàn)。,蔬菜、瓜果及豆類：取可食部分洗凈晾干，充分切碎混勻。稱取10.00～20.00g置于瓷坩堝中，加1mL磷酸(1+10)，小火炭化，以下按11.1.3自“然后移入馬弗爐中”起，依法操作?！　∏?、蛋、水產(chǎn)及乳制品：取可食部分充分混勻。稱取5.

43、0～10.0g置于瓷坩堝中，小火炭化，以下按11.1.3自“然后移入馬弗爐中”起依法操作?！　∪轭悾航?jīng)混勻后，量取50mL，置于瓷坩堝中，加磷酸(1+10)，在水浴上蒸干，再加小火炭化，以下按11.1.3自“然后移入馬弗爐中”起依法操作。 包裝材料浸泡液可直接吸取測定。,萃取分離　　視樣品情況，吸取25～50mL上述制備的樣液及試劑空白液，分別置于125mL分液漏斗中，補(bǔ)加水至60mL。加2mL檸檬酸銨溶液，溴百里酚藍(lán)

44、指示劑3～5滴，用氨水(1+1)調(diào)PH至溶液由黃變藍(lán)，加硫酸銨溶液10mL，DDTC溶液10mL，搖勻。放置5min左右，加入10.0mL MIBK，劇烈振搖提取1min，靜置分層后，棄去水層，將MIBK層放入10mL帶塞刻度管中，備用。,分別吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液0.00，0.25，0.50，1.00，1.50，2.00mL(相當(dāng)0.0，2.5，5.0，10.0，15.0，20.0μg鉛)于125mL分液漏斗中。與樣品相同。測定　　飲品

45、、酒類及包裝材料浸泡液可經(jīng)萃取直接進(jìn)樣測定?！　≥腿∫哼M(jìn)樣，可適當(dāng)減小乙炔氣的流量?！　x器參考條件：　　空心陰極燈電流8mA： 共振線283.3nm；狹縫0.4nm； 空氣流量8L/min； 燃燒器高度6mm,計(jì)算　　 　　式中：X2——樣品中鉛的含量，mg/kg或mg/L；　　m4——測定用樣品液中鉛的質(zhì)量，μg；　　m5——試劑空白液中鉛的質(zhì)量，μg；　　m6—

46、—樣品質(zhì)量(體積)，g(mL)；　　V4——樣品處理液的總體積，mL；　　V5——測定用樣品處理液的總體積，mL。,（三）雙硫腙比色法(GB/T 5009-2003 第三法)1 原理　　樣品經(jīng)消化后，加入檸檬酸銨、氰化鉀和鹽酸羥胺等，消除鈣、鎂、鐵、銅、鋅等離子干擾，在pH8.5～9.0時，鉛離子與雙硫腙生成紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷。在510nm處有最大吸收，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。,C6H5,1933年Fischs第一次應(yīng)用雙硫腙

47、分析金屬元素，由于應(yīng)用方便、靈敏，該方法至今仍被許多國家列為標(biāo)準(zhǔn)方法。 雙硫腙（Dithizon zone)又名打薩腙、鉛試劑，分子式為：C13H12N4S，簡寫為H2Dz，為紫色結(jié)晶粉末，不溶于水、稀酸，溶于稀氨水（橙色），可溶于絕大多數(shù)有機(jī)溶劑，苯（暗綠）、氯仿（藍(lán)綠）、乙醚（綠色）、冰醋酸（藍(lán)）、吡啶（橙紅）。 與不同重屬元素形成不同顏色的絡(luò)合物：如與鉛形成紅色（pH8.5~9.0）、與汞形成橙色（

48、pH1~2）、與銅形成紫紅色（pH3~4）、與鎘形成粉紅色（pH6.5~10）、與Zn形成紫紅色（6~10）,2.主要試劑：掩蔽劑（鹽酸羥胺溶液、檸檬酸銨溶液、氰化鉀溶液）二硫腙-三氯甲烷溶液（0.5g/L）二硫腙使用液（透光率70%） 1mL→10mL，測吸光度A510nm,1cm VmL →100mL鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液,3. 分析步驟　樣品預(yù)處理 測定　　吸取10.0mL消化后的定容溶液和同量的試

49、劑空白液，分別置于125mL分液漏斗中，各加水至20mL。　　吸取0，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50mL鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液(相當(dāng)0，1，2，3，4，5μg鉛)，分別置于125mL分液漏斗中，各加1mL硝酸(1+99)至20mL。,于樣品消化液、試劑空白液和鉛標(biāo)準(zhǔn)液中各加2mL檸檬酸銨溶液(20g/L)，1mL鹽酸羥胺溶液(200g/L)和2滴酚紅指示液，用氨水(1十1)調(diào)至紅色，再各加2mL氰化鉀溶液(100g/L)，混勻

50、。各加5.0mL二硫腙使用液，劇烈振搖1min，靜置分層后，三氯甲烷層經(jīng)脫脂棉濾入1cm比色杯中，以三氯甲烷調(diào)節(jié)零點(diǎn)于波長510nm處測吸光度，各點(diǎn)減去零管吸收值后，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或計(jì)算一元回歸方程，樣品與曲線比較。,4 計(jì)算,食品中汞含量分析 汞是對生物體具有較高毒性的元素。由于它在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)及工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，汞害已成為世界性公害之一。食物中的汞主要來源于農(nóng)藥污染及工業(yè)三廢污染，特別是被污染的魚類是食品和飼料

51、中汞的主要來源。關(guān)于汞污染環(huán)境和危害問題，引起人們重視還是1953年和1960年日本水俁市和新瀉市相繼發(fā)生因食用蓄積了工業(yè)廢水中高濃度甲基汞的魚，發(fā)生的“水俁病”。1971-1972年在伊拉克發(fā)生了食用汞殺菌劑處理的小麥種子中毒事件，中毒人數(shù)達(dá)6000多人，其中死亡500多人。,食物中的汞分為無機(jī)汞和有機(jī)汞。元素態(tài)汞被人體吸收的程度很小，所表現(xiàn)出的毒性也很小，，但汞內(nèi)聚力很強(qiáng)，汞蒸氣經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體表現(xiàn)出很強(qiáng)毒性。離子態(tài)的汞可被人體所

52、吸收，二價汞毒性作用主要是造成肝、腎功能損傷。有機(jī)汞通常以分子狀態(tài)作用于機(jī)體。進(jìn)入血液的汞與血漿蛋白質(zhì)相結(jié)合，大部分聚積在紅血球中，并被輸送到身體的其它部位。大腦對甲基汞表現(xiàn)出特別的親和力。甲基汞是劇毒物質(zhì)，是上述水俁病致病因子，可侵害神經(jīng)系統(tǒng)，特別是中樞神經(jīng)系統(tǒng)。人體對甲基汞的耐受量約為0.5mg/kg。,我國食品中汞的限量標(biāo)準(zhǔn),,WHO將汞列為首要考慮的環(huán)境污染物，采取 5μg/kg/天的數(shù)據(jù)作為汞化合物中毒的最小量，其中甲基汞

53、總量<0.2mg/周。日本：水產(chǎn)品總汞<0.4mg/kg，甲基汞<0.3mg/kg美國、加拿大：魚中汞含量<0.5mg/kg瑞典：水產(chǎn)品中汞<1mg/kg,并限每周食用一次澳大利亞：蔬菜、水果中汞含量<0.1mg/kg新西蘭：蔬菜、水果中汞含量<0.05mg/kg荷蘭：蔬菜、水果中汞含量<0.03mg/kg德國：蔬菜、水果中不得檢出俄羅斯：各種食品中不得含有甲基汞。,汞的測

54、定方法,一、冷原子吸收法 適用于各類食品中總汞的測定。原理：汞蒸氣對波長253.7nm的共振線具有強(qiáng)烈的吸收作用。 樣品經(jīng)過酸消解或催化酸消解使汞轉(zhuǎn)為離子狀態(tài)，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中以氯化亞錫還原成元素汞，以氮?dú)饣蚋稍锟諝庾鳛檩d體，將元素汞吹入汞測定儀，進(jìn)行冷原子吸收測定，在一定濃度范圍其吸收值與汞含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。 壓力消解法為0.4μg/kg；其他消解法為10μg/kg,（一）壓力消

55、解法 1、試劑　　分析過程中全部用水均使用去離子水(電阻率在8×105Ω以上)，所使用的化學(xué)試劑均為分析純或優(yōu)級純?！　∠跛帷Ⅺ}酸、過氧化氫（30%）?！　∠跛幔?.5＋99.5）　　高錳酸鉀溶液（50g/L）　　硝酸—重鉻酸鉀溶液（5＋0.05＋94.5） 　氯化亞錫溶液（100g/L）：稱取10g氯化亞錫，溶于20mL鹽酸中，以水稀釋至100mL，臨用時現(xiàn)配。,汞標(biāo)準(zhǔn)儲備液：準(zhǔn)確稱取0.1354g經(jīng)干燥

56、器干燥過的二氧化汞，溶于硝酸-重鉻酸鉀溶液中，移入100mL容量瓶中，以硝酸-重鉻酸鉀溶液稀釋至刻度?；靹颉４巳芤好亢辽?.0mg汞。汞標(biāo)準(zhǔn)使用液：由1.0mg/mL汞標(biāo)準(zhǔn)儲備液經(jīng)硝酸-重鉻酸鉀溶液稀釋成2.0，4.0，6.0，8.0，10.0ng/mL的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液。臨用時現(xiàn)配。,2、儀器　　所用玻璃儀器均需以硝酸（1＋5）浸泡過夜，用水反復(fù)沖洗，最后用去離子水沖冼干凈。雙光束測汞儀（附氣體循環(huán)泵、氣體干燥裝置、汞蒸氣發(fā)生裝置

57、及汞蒸氣吸收瓶）。恒溫干燥箱。壓力消解器、壓力消解罐或壓力溶彈。,3、分析步驟樣品預(yù)處理　　在采樣和制備過程中，應(yīng)注意不使樣品污染。　　糧食、豆類去雜質(zhì)后，磨碎，過20目篩，儲于塑料瓶中，保存?zhèn)溆??！　∈卟恕⑺?、魚類、肉類及蛋類等水分含量高的鮮樣用食品加工機(jī)或勻漿機(jī)打成勻漿，儲于塑料瓶中，保存?zhèn)溆谩?樣品消解（壓力消解罐消解法） 稱取1.00～3.00g樣品(干樣、含脂肪高的樣品少于1.00g，鮮樣少于3

58、.00g或按壓力消解罐使用說明書稱取樣品)于聚四氟乙烯內(nèi)罐，加硝酸2～4mL浸泡過夜。再加過氧化氫(30%)2～3mL(總量不能超過罐容積的1/3)。蓋好內(nèi)蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱，120～140℃保持3～4h，在箱內(nèi)自然冷卻至室溫，用滴管將消化液洗入或過濾入(視消化后樣品的鹽分而定)10.0mL容量瓶中，用水少量多次洗滌罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時作試劑空白。,4、測定　　儀器條件：打開測汞儀，預(yù)熱1

59、～2h，并將儀器性能調(diào)至最佳狀態(tài)。　　標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取上面配制的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液2.0，4.0，6.0，8.0，10.0ng/mL各5.0mL（相當(dāng)于10.0，20.0，30.0，40.0，50.0ng汞），置于測汞儀的汞蒸氣發(fā)生器的還原瓶中，分別加入1.0mL還原劑氯化亞錫（100g/L），迅速蓋緊瓶塞，隨后有氣泡產(chǎn)生，從儀器讀數(shù)顯示的最高點(diǎn)測得其吸收值，然后，打開吸收瓶上的三通閥將產(chǎn)生的汞蒸氣吸收于高錳酸鉀溶液（50g/L）中，待測

60、汞儀上的讀數(shù)達(dá)到零點(diǎn)時進(jìn)行下一次測定。并求得吸光值與汞質(zhì)量關(guān)系的一元線性回歸方程。,樣品測定：分別吸取樣液和試劑空白液各5.0mL，置于測汞儀的汞蒸氣發(fā)生器的還原瓶中，以下按5.3.2自“分別加入1.0mL還原劑氯化亞錫”起進(jìn)行。將所測得其吸收值，代入標(biāo)準(zhǔn)系列的一元線性回歸方程中求得樣液中汞含量。計(jì)算：,（二）其他消化法1、試劑除特別注明外，所用試劑均為分析純，水均為去離子水。硝酸、硫酸氯化亞錫溶液（300g/L）：稱取30g

61、氯化亞錫(SnCl2·2H2O)，加少量水，并加2mL硫酸使溶解后，加水稀釋至100mL，放置冰箱保存。無水氯化鈣：干燥用。混合酸(1+1+8)：量取10mL硫酸，再加入10mL硝酸，慢慢倒入50mL水中，冷后加水稀釋至100mL。五氧化二釩。高錳酸鉀溶液（50g/L） ：貯于棕色瓶中。鹽酸羥胺溶液(200g/L)。,汞標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：準(zhǔn)確稱取0.1354g于干燥器干燥過的二氯化汞，加混合酸(1＋1＋8)溶解后移入10

62、0mL容量瓶中，并稀釋至刻度，混勻，此溶液每毫升相當(dāng)于1.0mg汞。汞標(biāo)準(zhǔn)使用液：吸取1.0mL汞標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，置于100mL容量瓶中，加混合酸(1＋1＋8)稀釋至刻度，此溶液每毫升相當(dāng)于10.0μg汞。再吸取此液1.0mL，置于100mL容量瓶中，加混合酸(1＋1＋8)稀釋至刻度，此溶液每毫升相當(dāng)于0.10μg汞，臨用時現(xiàn)配。2、儀器消化裝置測汞儀，附氣體干燥和抽氣裝置汞蒸氣發(fā)生器,3、分析步驟樣品消化（1）　回流消化法

63、　糧食或水分少的食品：稱取10.00g樣品，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒，加45mL硝酸、10mL硫酸，轉(zhuǎn)動錐形瓶防止局部炭化。裝上冷凝管后，小火加熱，待開始發(fā)泡即停止加熱，發(fā)泡停止后，加熱回流2h。如加熱過程中溶液變棕色，再加5mL硝酸，繼續(xù)回流2h，放冷后從冷凝管上端小心加20mL水，繼續(xù)加熱回流10min，放冷，用適量水沖洗冷凝管，洗液并入消化液中，將消化液經(jīng)玻璃棉過濾于100mL容量瓶內(nèi)，用少量水洗錐形瓶、濾器，洗液并入

64、容量瓶內(nèi)，加水至刻度，混勻。按同一方法做試劑空白試驗(yàn)。,植物油及動物油脂：稱取5.00g樣品，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒，加入7mL硫酸，小心混勻至溶液顏色變?yōu)樽厣?，然后?0mL硝酸，…… 薯類、豆制品：稱取20.00g搗碎混勻的樣品(薯類須預(yù)先洗凈晾干)，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及30mL硝酸、5mL硫酸，轉(zhuǎn)動錐形瓶防止局部炭化?！狻⒌邦悾悍Q取10.00g搗碎混勻的樣品，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及

65、30mL硝酸、5mL硫酸、轉(zhuǎn)動錐形瓶防止局部炭化?！Ｈ榧叭橹破罚悍Q取20.00g牛乳或酸牛乳，或相當(dāng)于20.00g牛乳的乳制品(2.4g全脂乳粉、8g甜煉乳，5g淡煉乳)，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及30mL硝酸，牛乳或酸牛乳加10mL硫酸，乳制品加5mL硫酸，轉(zhuǎn)動錐形瓶防止局部炭化。……,（2）五氧化二釩消化法（適用于水產(chǎn)品、蔬菜、水果） 取可食部分，洗凈，晾干，切碎，混勻。 取2.50g水產(chǎn)

66、品或10.00g蔬菜、水果，置于50～100mL錐形瓶中，加50mg五氧化二釩粉末，再加8mL硝酸，振搖，放置4h，加5mL硫酸，混勻， 移至140℃砂浴上加熱，開始作用較猛烈，以后漸漸緩慢，待瓶口基本上無棕色氣體逸出時，用少量水沖洗瓶口，再加熱5min，放冷， 加5mL高錳酸鉀溶液(50g/L)，放置4h(或過夜)， 滴加鹽酸羥胺溶液(200g/L)使紫色褪去，振搖，放置數(shù)分鐘，移入容量瓶中，并

67、稀釋至刻度（蔬菜、水果為25mL，水產(chǎn)品為100mL）。 按同一方法進(jìn)行試劑空白試驗(yàn)。,測定　 用回流消化法制備的樣品消化液　 吸取10.0mL樣品消化液，置于汞蒸氣發(fā)生器內(nèi)，連接抽氣裝置，沿壁迅速加入3mL氯化亞錫溶液(300g/L)，立即通過流速為1.0L/min的氮?dú)饣蚪?jīng)活性炭處理的空氣，使汞蒸氣經(jīng)過氯化鈣干燥管進(jìn)入測汞儀中，讀取測汞儀上最大讀數(shù)，同時做試劑空白試驗(yàn)。 吸取0，0.10，0

68、.20，0.30，0.40，0.50mL汞標(biāo)準(zhǔn)使用液(相當(dāng)0，0.01，0.02，0.03，0.04，0.05μg汞)，置于試管中，各加10mL混合酸(1＋1＋8)，以下按10.2.1.1自“置于汞蒸氣發(fā)生器內(nèi)”起依法操作，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。,用五氧化二釩消化法制備的樣品消化液　 吸取10.0mL樣品消化液，以下按回流法操作?！?吸取0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL汞標(biāo)準(zhǔn)使用液(相當(dāng)0，0.1，0.2，0.3，