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            汞的測定方法

            來源:常州金壇泰納儀器廠   2008年03月09日 14:06  
            冷原子吸收光譜法
            1.原理
            樣品經過硝酸-硫酸、硝酸-硫酸-五氧化二釩或硝酸-過氧化氫高壓消解,使樣品中的汞轉為離子狀態,在強酸性中以氯化亞錫為還原劑,將離子狀態的汞定量的還原為汞原子。在常溫下易蒸發為汞原子蒸氣,以氮氣或干燥清潔空氣為載氣,將汞吹出。而汞原子對波長253.7nm的共振線具有強烈的吸收作用,在一定濃度范圍其吸收大小與汞原子濃度的關系符合比爾定律,與標準系列比較定量。zui低檢出濃度為0.11-0.30ng/ml,zui低檢出量為0.002mg/kg。該方法適用于各類食品中總汞的測定。
            2.試劑
            除特別注明外,本標準所用試劑均為分析純試劑,水均為去離子水。
            玻璃對汞有吸附作用,因此測汞所用一切器皿需用硝酸溶液(1+3)浸泡,洗凈后備用。
            (1) 硝酸(優極純)
            (2) 硫酸(優極純)
            (3) 30過氧化氫
            (4) 300g/L氯化亞錫溶液:稱取30g氯化亞錫(SnCl2·2H2O),加少量水,再加2ml硫酸使溶解后,加水稀釋至100ml,放置冰箱保存。
            (5) 變色硅膠:干燥用。
            (6) 硫酸+硝酸+水混合酸液(1+1+8):量取10ml硫酸,再加入10ml硝酸,慢慢倒入80ml水中,混勻后冷卻。
            (7) 五氧化二釩。
            (8) 50g/L高錳酸鉀溶液:配好后煮沸10min,靜置過夜,過濾,貯于棕色瓶中。
            (9) 200g/L鹽酸羥胺溶液。
            (10) 汞標準儲備溶液:精密稱取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100ml容量瓶中,并稀釋至刻度,混勻,此溶液每毫升相當于1mg汞。
            **為了避免在配制稀汞標準溶液時玻璃對汞的吸附,先在容量瓶內加進部分底液,再加入汞貯備液。
            為保證汞貯備液穩定性,通常在溶液中加少量重鉻酸鉀。配制方法:取0.5g重鉻酸鉀,用水溶解,加50ml優極純硝酸,加水至1L。用此保存液來配制汞標準貯備溶液(1ml含10μg汞)可保存2年不變,若配制汞標準應用液(1ml含0.1μg汞),置于冰箱中保存10天不變。
            (11) 標準使用液:吸取1.0ml汞標準溶液,置于100ml容量瓶中,加混合酸(1+1+8)稀釋至刻度,此溶液每毫升相當于10μg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,此溶液每毫升相當于0.1μg汞,臨用時現配。
            3.儀器
            (1) 消化裝置。
            (2) 壓力消解器(或壓力消解罐或壓力溶彈)100ml容量。
            (3) 微波消解裝置。
            (4) 測汞儀。
            (5) 汞蒸氣發生器或25ml布氏吸收管代替。
            4.操作方法
            實驗前先做試劑空白實驗,檢查所用試劑、實驗用水及器皿是否符合要求,如空白值過高,實驗用水、試劑須提高純度,儀器再次清洗,必要時用稀硝酸煮沸熱洗。
            4.1樣品消化
            (1)回流消化法
            A. 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,加玻璃珠數粒,加45ml硝酸、10ml硫酸,轉動錐形瓶,防止局部炭化。裝上冷凝管后,小火加熱,待開始發泡即停止加熱,發泡停止后,加熱回流2h。如加熱過程中溶液變棕色,再加5ml硝酸,繼續回流2h,放冷后從冷凝管上端小心加20ml水,繼續加熱回流10min,放冷,用適量水沖洗冷凝管,洗液并入消化液中,將消化液經玻璃棉過濾于100ml容量瓶內,用少量水洗錐形瓶、濾器,洗液并入容量瓶內,加水至刻度,混勻。取與消化樣品相同量的硝酸、硫酸,按同一方法做試劑空白試驗,待測。
            B. 植物油及動物油脂:稱取5.0g樣品,置于消化裝置錐形瓶中,加玻璃珠數粒,加入7ml硫酸,小心混勻至溶液顏色變為棕色,然后加40ml硝酸,裝上冷凝管后,以下按4.1.1.1自"小火加熱"起依法操作。
            **含油脂較多的食品,消化時易發泡外濺,可在消化前在樣品中先加少量硫酸,變成棕色(輕微炭化),然后加硝酸可減輕發泡外濺現象,但避免嚴重炭化。
            C. 薯類、豆制品:稱取20.00g搗碎混勻的樣品(薯類須預先洗凈晾干),置于消化裝置錐形瓶中,加玻璃珠數粒及30ml硝酸、5ml硫酸,轉動錐形瓶,防止局部炭化。裝上冷凝管后,以下按4.1.1.1自"小火加熱"起依法操作。
            D. 肉、蛋類:稱取10.00g搗碎混勻的樣品,置于消化裝置錐形瓶中,加玻璃珠數粒及30ml硝酸、5ml硫酸,轉動錐形瓶,防止局部炭化。裝上冷凝管后,以下按4.1.1.1自"小火加熱"起依法操作。
            E. 牛乳及乳制品:稱取20.00g牛乳或酸牛乳,或相當于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,加玻璃珠數粒及30ml硝酸,牛乳或酸牛乳加10ml硫酸,乳制品加5ml硫酸,轉動錐形瓶,防止局部炭化。裝上冷凝管后,以下按4.1.1.1自"小火加熱"起依法操作。
            **在消化過程中,由于殘余在消化液中的氮氧化物對測定有嚴重干擾,使結果偏高。尤其硝酸-硫酸回流法,硝酸用量大,消化后需加水繼續加熱回流10min,使剩余二氧化氮排出,消解液趁熱進行吹氣驅趕液面上的氮氧化物,冷卻后濾去樣品中蠟質等不易消化物質,避免干擾。
            (2)五氧化二釩消化法
            本法適用于水產品、蔬菜、水果中總汞的測定。
            取可食部分,洗凈,晾干,切碎,混勻。取2.50g水產品或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,然后移至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,用少量水清洗瓶口,再加熱5min,放冷,加5ml 50g/L高錳酸鉀溶液,放置4h(或過夜),滴加200g/L鹽酸羥胺溶液使紫色褪去,振搖,放置數分鐘,移入容量瓶中,并稀釋至刻度。蔬菜、水果為25ml,水產品為100ml。待測。
            取與消化樣品相同量的五氧化二釩、硝酸、硫酸,按同一方法進行試劑空白試驗。
            (3)高壓消解法:本方法適用于糧食、豆類、蔬菜、水果、瘦肉類、魚類、蛋類及乳與乳制品類食品中總汞的測定。
            A. 糧食及豆類等干樣:稱取1.00g經粉碎混合均勻后過40目篩孔的樣品,置于聚四氟乙烯塑料內罐內,加5ml硝酸放置過夜,再加3ml過氧化氫,蓋上內蓋放入不銹鋼外套中,將不銹鋼外蓋和外套旋緊密封,然后將消解器放入普通干燥箱(烘箱)隔板上,關好箱門,通電加熱,溫升至120℃后保持恒溫2~3h,至消解完成,關斷電源,自然冷至室溫,開啟消解罐,將消解液用玻璃棉過濾至25ml容量瓶中,用少量去離子水淋洗內罐,經玻璃棉濾入容量瓶內,定容至25ml,搖勻。同時做試劑空白試驗,待測。
            B. 蔬菜、瘦肉、魚類及蛋類水分含量高的鮮樣:將鮮樣用搗碎機打成勻漿,稱取勻漿3.00g置于聚四氟乙烯塑料罐內,加蓋留縫,于65℃烘箱中鼓風干燥或一般烘箱至近干,取出,加5ml硝酸放置過夜,以下按4.1.3.1自"再加3ml過氧化氫"起依法操作。
            (4)微波消解法:稱取0.10~0.50g樣品于消解罐中,加入1~5ml硝酸、1~2ml過氧化氫,蓋好安全閥后,將消解罐放入微波爐消解系統中,按照預先設定的程序(表1)進行升溫消化,至消解*,冷卻后用硝酸溶液(1+9)定量轉移并定容至25ml(低含量樣品可定容至10ml),混勻待測。
            微波消化升溫程序
              
            1
            2
            3
            4
            5
            功率,
            100
            100
            100
            100
            100
            壓力,Psi
            20
            40
            85
            135
            175
            升壓時間,min
            10
            10
            10
            10
            10
            保壓時間,min
            5
            5
            5
            5
            5
            排風量,
            100
            100
            100
            100
            100
            注:1Psi=6.89kPa(Psi:磅力每平方英寸,是進口儀器常用非法定壓力單位,為便于使用,本方法不再換算成法定壓力單位)。
            4.2測定: 按儀器要求調整好,備用。
            測汞儀中的光道管、氣路管道均要保持干燥、光亮、平滑、無水氣凝集,否則應分段拆下,用無汞水煮,再烘干備用。
            從汞蒸氣發生瓶至測汞儀的連接管道不宜過長,宜用不吸附汞的氯乙烯塑料管。測定時應注意水氣的干擾,從汞蒸氣發生器產生的汞原子蒸氣,通常帶有水汽,進儀器前如不經干燥,會被帶進光道管,產生汞吸附,降低檢測靈敏度。因此通常汞原子蒸氣必須先經干燥管吸水后再進入儀器檢測。常用的干燥劑以變色硅膠為好,當干燥管硅膠吸水變色后,提示需更換干燥劑,以保證儀器光道管的干燥。
            (1) 吸取10.0ml樣品消化液,置于汞蒸氣發生器內,連接抽氣裝置,沿壁迅速加入1ml 300g/L氯化亞錫溶液,立即通入流速為1.5L/min 的氮氣或經活性炭處理的空氣,使汞蒸氣經過硅膠干燥管進入測汞儀中,讀取測汞儀上zui大讀數,同時做試劑空白試驗。
            (2) 標準曲線的繪制:吸取0.00,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50ml汞標準使用液(相當0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05μg汞),置于試管中,各加3.4mol/L混合酸至10ml,以下按4.2.1自"置于汞蒸氣發生器內"起依法操作,繪制標準曲線。
            (3) 五氧化二釩消化法標準曲線的繪制:吸取0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0ml汞標準使用液(相當0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5μg汞),置于6個50mL容量瓶中,各加1ml硫酸1+1、1mL 50g/L 高錳酸鉀溶液,加20ml水,混勻,滴加(200g/L)鹽酸羥胺溶液使紫色褪去,加水至刻度混勻,分別吸取10.00ml(相當0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10μg汞),以下按4.2.1自"置于汞蒸氣發生器內"起依法操作,繪制標準曲線。
            5.計算
                       (A1-A2)× 1000
            X = ----------------------------------------
                        M × V2/V1 ×1000
            式中:X -樣品中汞的含量,mg/kg或mg/L;
            A1-測定用樣品消化液中汞的質量,μg;
            A2-試劑空白液中汞的質量,μg;
            M -樣品的質量或體積,g或ml;
            V1-樣品消化液總體積,ml;
            V2-測定用樣品消化液體積,ml。
            6. 注意事項
            (1)本方法在不同實驗室zui低檢出濃度為0.11~0.30ng/ml,標準曲線相關系數范圍為0.9994~0.9999;在各類食品中的回收率為90.1~102.2,油樣回收偏低;相對標準偏差為9.5~12.2;用標準參考樣品NBS1570核對結果的準確性,在五個實驗室進行準確度試驗均獲得好的結果。
            (2)用五氧化二釩消解可直接在50~100ml錐形瓶中進行,不需要回流裝置,適宜大批樣品的消解,如在錐形瓶口加一個長頸漏斗效果更好(回流作用),但注意不能加熱時間過長,更不能燒干,如能按照上述條件控制,用五氧化二釩消解與回流法消解,經統計t檢驗,二者無顯著差別。
            高壓消解法消化樣品具有快速、簡便、防污染的特點。但使用高壓消解器時必須按使用說明操作,應注意控溫、消解器內罐容量和取樣量等方面。為了防止在消解反應中產生過高的壓力,將樣品先冷消化放置過夜是必須的。
            微波消解法是目前汞測定中消化樣品的*方法,它具有消解時間zui短,污染可能性zui小,方法簡便安全的優點。如果條件允許,推薦使用此方法。
             

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