4.2 幾種礦物元素的測定

實(shí)驗(yàn)20 食品中鈣含量的測定

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）了解火焰原子吸收光譜儀的工作原理。

（2）掌握火焰原子吸收光譜儀的使用方法。

2．實(shí)驗(yàn)原理

試樣經(jīng)消解處理后，加入鑭溶液作為釋放劑，經(jīng)原子吸收火焰原子化，在422.7nm處測定的吸光度值在一定濃度范圍內(nèi)與鈣含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液比較定量。

3．實(shí)驗(yàn)材料與試劑

食品樣品，市售；硝酸，為分析純；水，為GB/T 6682規(guī)定的二級水。

硝酸溶液Ⅰ：量取50mL硝酸，加入950mL水，混勻。

硝酸溶液Ⅱ：量取500mL硝酸，加入500mL水，混勻。

鹽酸溶液：量取500mL鹽酸，加入500mL水，混勻。

鑭溶液（20g/L）：稱取23.45g氧化鑭，先用少量水濕潤后再加入75mL鹽酸溶液溶解，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，加水定容至刻度，混勻。

鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，鈣標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1000mg/L）：準(zhǔn)確稱取2.4963g碳酸鈣（CAS號：471-34-1，純度＞99.99%，精確至0.0001g），加鹽酸溶液溶解，移入1000mL容量瓶中，加水定容至刻度，混勻。

鈣標(biāo)準(zhǔn)中間液（100mg/L）：準(zhǔn)確吸取10mL 鈣標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1000mg/L）于100mL容量瓶中，加硝酸溶液Ⅰ定容至刻度，混勻。

鈣標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：分別吸取鈣標(biāo)準(zhǔn)中間液（100mg/L）0mL,0.500mL,1.00mL, 2.00mL,4.00mL,6.00mL于100mL容量瓶中，另在各容量瓶中加入5mL鑭溶液（20g/L），最后加硝酸溶液Ⅱ定容至刻度，混勻。此鈣標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中鈣的質(zhì)量濃度分別為0mg/L,0.500mg/L,1.00mg/L,2.00mg/L,4.00mg/L,6.00mg/L。

4．實(shí)驗(yàn)儀器

原子吸收光譜儀、分析天平、微波消解系統(tǒng)、可調(diào)式電熱爐、可調(diào)式電熱板、壓力消解罐、恒溫干燥箱、馬弗爐。

5．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試樣的制備。

①糧食、豆類樣品去除雜物后，粉碎，儲于塑料瓶中。

②蔬菜、水果、魚類、肉類等樣品用水洗凈，晾干，取可食部分，制成勻漿，儲于塑料瓶中。

③將飲料、酒、醋、醬油、食用植物油、液態(tài)乳等液體樣品搖勻。

（2）試樣的消解。

①濕法消解。

準(zhǔn)確稱取固體試樣0.2～3g（精確至0.001g）或準(zhǔn)確移取液體試樣0.500～5.00mL于帶刻度消化管中，加入10mL硝酸、0.5mL高氯酸，在可調(diào)式電熱爐上消解（參考條件：120℃/0.5h～120℃/1h、升至180℃/2h～180℃/4h、升至200℃～220℃）。若消化液呈棕褐色，再加硝酸，消解至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶黃色。取出消化管，冷卻后用水定容至25mL，再根據(jù)實(shí)際測定需要稀釋，并在稀釋液中加入一定體積的鑭溶液（20g/L），使其在最終稀釋液中的濃度為1g/L，混勻備用，此為試樣待測液。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。亦可采用錐形瓶，在可調(diào)式電熱板上，按上述操作方法進(jìn)行濕法消解。

②微波消解。

準(zhǔn)確稱取固體試樣0.2～0.8g（精確至0.001g）或準(zhǔn)確移取液體試樣0.500～3.00mL于微波消解罐中，加入5mL硝酸，按照微波消解的操作步驟消解試樣，消解條件見表4-1。冷卻后取出消解罐，在電熱板上于140℃～160℃趕酸至1mL左右。消解罐放冷后，將消化液轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中，用少量水洗滌消解罐2～3次，合并洗滌液于容量瓶中并用水定容至刻度。根據(jù)實(shí)際測定需要稀釋，并在稀釋液中加入一定體積的鑭溶液（20g/L），使其在最終稀釋液中的濃度為1g/L，混勻備用，此為試樣待測液。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

③壓力罐消解。

準(zhǔn)確稱取固體試樣0.2～1g（精確至0.001g）或準(zhǔn)確移取液體試樣0.500～5.00mL于消解內(nèi)罐中，加入5mL硝酸。蓋好內(nèi)蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱，于140℃～160℃下保持4～5h。冷卻后緩慢旋松外罐，取出消解內(nèi)罐，放在可調(diào)式電熱板上于140℃～160℃趕酸至1mL左右。冷卻后將消化液轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中，用少量水洗滌內(nèi)罐和內(nèi)蓋2～3次，合并洗滌液于容量瓶中并用水定容至刻度，混勻備用。根據(jù)實(shí)際測定需要稀釋，并在稀釋液中加入一定體積的鑭溶液（20g/L），使其在最終稀釋液中的濃度為1g/L，混勻備用，此為試樣待測液。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

④干法灰化。

準(zhǔn)確稱取固體試樣0.5～5g（精確至0.001g）或準(zhǔn)確移取液體試樣0.500～10.0mL于坩堝中，小火加熱，炭化至無煙，轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，于550℃灰化3～4h。冷卻，取出。對于灰化不徹底的試樣，加數(shù)滴硝酸，小火加熱，小心蒸干，再轉(zhuǎn)入550℃馬弗爐中，繼續(xù)灰化1～2h，至試樣呈白灰狀，冷卻，取出，用適量硝酸溶液Ⅱ溶解轉(zhuǎn)移至刻度管中，用水定容至25mL。根據(jù)實(shí)際測定需要稀釋，并在稀釋液中加入一定體積的鑭溶液，使其在最終稀釋液中的濃度為1g/L，混勻備用，此為試樣待測液。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

（3）儀器工作條件。

火焰原子吸收光譜法參考條件見表4-2。

（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

將鈣標(biāo)準(zhǔn)系列溶液按濃度由低到高的順序分別導(dǎo)入火焰原子化器，測定吸光度值，以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中鈣的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（5）試樣溶液的測定。

在與測定標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的實(shí)驗(yàn)條件下，將空白溶液和試樣待測液分別導(dǎo)入原子化器，測定相應(yīng)的吸光度值，與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液比較定量。

6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與計(jì)算

試樣中鈣的含量按下式計(jì)算：

式中，X——試樣中鈣的含量，單位為毫克/千克或毫克/升（mg/kg或mg/L）；

ρ——試樣溶液中鈣的濃度，單位為毫克/升（mg/L）；

ρ0——空白溶液中鈣的濃度，單位為毫克/升（mg/L）；

f——試樣消化液的稀釋倍數(shù)；

V——試樣消化液的定容體積，單位為毫升（mL）；

m——試樣稱取質(zhì)量或移取體積，單位為克或毫升（g或mL）。

7．注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)鈣含量≥10.0mg/kg或10.0mg/L時(shí)，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字；當(dāng)鈣含量＜10.0mg/kg或10.0mg/L時(shí)，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

（2）所有玻璃器皿及聚四氟乙烯消解內(nèi)罐均需硝酸溶液（100mL硝酸+500mL水）浸泡過夜，用自來水反復(fù)沖洗，最后用水沖洗干凈。

（3）在采樣和試樣制備過程中，應(yīng)避免試樣污染。

（4）可根據(jù)儀器的靈敏度及樣品中鈣的實(shí)際含量確定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中元素的具體濃度。

（5）在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。

（6）以試樣稱取質(zhì)量為0.5g或移取體積為0.5mL，定容體積為25mL計(jì)算，方法的檢出限為0.5mg/kg或0.5mg/L，定量限為1.5mg/kg或1.5mg/L。

8．思考題

（1）本實(shí)驗(yàn)方法中四種試樣前處理方法各有什么特點(diǎn)？

（2）除了火焰原子吸收光譜法，還有哪些常見實(shí)驗(yàn)方法可用于食品中鈣含量的測定？

實(shí)驗(yàn)21 食品中鐵含量的測定

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）了解電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的工作原理。

（2）掌握電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的使用方法。

2．實(shí)驗(yàn)原理

試樣經(jīng)消解后，由電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定，以鐵（Fe）元素特定質(zhì)量數(shù)（質(zhì)荷比，m/z）定性，采用外標(biāo)法，以待測元素質(zhì)譜信號與內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)譜信號的強(qiáng)度比與待測元素的濃度成正比進(jìn)行定量分析。

3．實(shí)驗(yàn)材料與試劑

食品樣品，市售；硝酸、氬氣（≥99.995%）或液氬、氦氣（≥99.995%）、金元素（Au）溶液（1000mg/L），均為分析純；水，為GB/T 6682規(guī)定的二級水。

硝酸溶液（5+95）：量取50mL硝酸，緩慢加入950mL水中，混勻。

汞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定劑：量取2mL 金元素（Au）溶液，用硝酸溶液（5+95）稀釋至1000mL，用于汞標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。[注：汞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定劑亦可采用2g/L半胱氨酸鹽酸鹽+硝酸混合溶液（5+95），或其他等效穩(wěn)定劑]

元素儲備液（1000mg/L或100mg/L）：鐵，采用經(jīng)國家認(rèn)證并授予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的鐵元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

內(nèi)標(biāo)元素儲備液（1000mg/L）：鈧（Sc）、鍺（Ge）等采用經(jīng)國家認(rèn)證并授予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的單元素內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：吸取適量鐵元素儲備液，用硝酸溶液（5+95）逐級稀釋配成混合標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液，鐵元素的質(zhì)量濃度分別為0mg/L,0.100mg/L, 0.500mg/L,1.00mg/L,3.00mg/L,5.00mg/L。（注：依據(jù)樣品消解溶液中元素質(zhì)量濃度水平，適當(dāng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液中各元素質(zhì)量濃度范圍）

汞標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：吸取適量汞元素儲備液，用汞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定劑逐級稀釋配成標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液，汞元素的質(zhì)量濃度分別是0μg/L,0.100μg/L,0.500μg/L,1.00μg/L, 1.50μg/L,2.00μg/L。

內(nèi)標(biāo)使用液：吸取適量內(nèi)標(biāo)元素儲備液，用硝酸溶液（5+95）配制成合適濃度的內(nèi)標(biāo)使用液，內(nèi)標(biāo)使用液的質(zhì)量濃度分別為0mg/L,0.250mg/L,0.100mg/L, 2.50mg/L,4.00mg/L,5.00mg/L。（注：內(nèi)標(biāo)溶液既可在配制混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和樣品消化液時(shí)手動定量加入，亦可由儀器在線加入）

4．實(shí)驗(yàn)儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、分析天平、微波消解儀、壓力消解罐、恒溫干燥箱、控溫電熱板、超聲水浴箱、勻漿機(jī)、高速粉碎機(jī)。

5．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試樣的制備。

①干樣。

豆類、谷物、菌類、茶葉、干制水果、焙烤食品等低含水量樣品，取可食部分，必要時(shí)經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎均勻；固體乳制品、蛋白粉、面粉等呈均勻狀的粉狀樣品，搖勻。

②鮮樣。

蔬菜、水果、水產(chǎn)品等高含水量樣品必要時(shí)洗凈，晾干，取可食部分勻漿均勻；肉類、蛋類等樣品，取可食部分勻漿均勻。

③速凍及罐頭食品。

經(jīng)解凍的速凍及罐頭食品樣品，取可食部分勻漿均勻。

④液態(tài)樣品。

軟飲料、調(diào)味品等樣品搖勻。

⑤半固態(tài)樣品。

攪拌均勻。

（2）試樣的消解。

根據(jù)試樣中待測元素的含量水平和檢測水平要求選擇相應(yīng)的消解方法及消解容器。

①微波消解法。

稱取固體樣品0.2～0.5g（精確至0.001g，含水分較多的樣品可適當(dāng)增加取樣量至1g）或準(zhǔn)確移取液體試樣1.00～3.00mL于微波消解內(nèi)罐中，含乙醇或二氧化碳的樣品先在電熱板上低溫加熱除去乙醇或二氧化碳，加入5～10mL硝酸，加蓋放置1h或過夜，旋緊罐蓋，按照微波消解儀標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進(jìn)行消解（微波消解參考條件見表4-3）。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在控溫電熱板上或超聲水浴箱中，于100℃加熱30min或超聲脫氣2～5min，用水定容至25mL或50mL，混勻備用，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

②壓力罐消解法。

稱取固體干樣0.2～1g（精確至0.001g，含水分較多的樣品可適當(dāng)增加取樣量至2g）或準(zhǔn)確移取液體試樣1.00～5.00mL于消解內(nèi)罐中，含乙醇或二氧化碳的樣品先在電熱板上低溫加熱除去乙醇或二氧化碳，加入5mL硝酸，放置1h或過夜，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱消解（壓力罐消解參考條件見表4-4），于150℃～170℃消解4h，冷卻后，緩慢旋松不銹鋼外套，將消解內(nèi)罐取出，在控溫電熱板上或超聲水浴箱中，于100℃加熱30min或超聲脫氣2～5min，用水定容至25mL或50mL，混勻備用，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

（3）儀器參考條件。

①操作參考條件：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀操作參考條件見表4-5，鐵元素分析模式采用碰撞反應(yīng)池。

②測定參考條件：在調(diào)諧儀器達(dá)到測定要求后，編輯測定方法，根據(jù)待測元素的性質(zhì)選擇相應(yīng)的內(nèi)標(biāo)元素，待測元素和內(nèi)標(biāo)元素45Sc/72Ge的m/z是56/57。

（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中，測定待測元素和內(nèi)標(biāo)元素的信號響應(yīng)值，以待測元素的濃度為橫坐標(biāo)，待測元素與所選內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號值的比值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（5）試樣溶液的測定。

將空白溶液和試樣溶液分別注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中，測定待測元素和內(nèi)標(biāo)元素的信號響應(yīng)值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到消解液中待測元素的濃度。

6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與計(jì)算

（1）試樣中低含量待測元素的含量按下式計(jì)算：

式中，X——試樣中待測元素的含量，單位為毫克/千克或毫克/升（mg/kg或mg/L）；

ρ——試樣溶液中被測元素的濃度，單位為微克/升（μg/L）；

ρ0——空白溶液中被測元素的濃度，單位為微克/升（μg/L）；

V——試樣消化液的定容體積，單位為毫升（mL）；

f——試樣稀釋倍數(shù)；

m——試樣稱取質(zhì)量或移取體積，單位為克或毫升（g或mL）；

1000——單位換算系數(shù)。

計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字。

（2）試樣中高含量待測元素的含量按下式計(jì)算：

式中，X——試樣中待測元素的含量，單位為毫克/千克或毫克/升（mg/kg或mg/L）；

ρ——試樣溶液中被測元素的濃度，單位為毫克/升（mg/L）；

ρ0——空白溶液中被測元素的濃度，單位為毫克/升（mg/L）；

V——試樣消化液的定容體積，單位為毫升（mL）；

f——試樣稀釋倍數(shù)；

m——試樣稱取質(zhì)量或移取體積，單位為克或毫升（g或mL）。

計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字。

7．注意事項(xiàng)

（1）樣品中各元素含量大于1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%；小于或等于1mg/kg且大于0.1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的15%；小于或等于0.1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的20%。

（2）固體樣品以0.5g定容體積至50mL，液體樣品以2mL定容體積至50mL計(jì)算，本方法鐵元素的檢出限是1mg/kg、0.3mg/L，定量限是3mg/kg、1mg/L。

8．思考題

（1）本實(shí)驗(yàn)的ICP-MS法還可用于食品中哪些元素的測定？

（2）本實(shí)驗(yàn)中為何選用Sc、Ge兩種元素作為內(nèi)標(biāo)元素？

實(shí)驗(yàn)22 食品中碘含量的測定

1．實(shí)驗(yàn)范圍

（1）氧化還原滴定法，適用于海帶、紫菜、裙帶菜等藻類及其制品中碘含量的測定。

（2）砷鈰催化分光光度法，適用于糧食、蔬菜、水果、豆類及其制品、乳及其制品、肉類、魚類、蛋類等食品中碘含量的測定。

（3）氣相色譜法，適用于嬰幼兒食品和乳品中碘含量的測定。

2．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）了解三種檢測方法在食品碘含量測定中的應(yīng)用。

（2）掌握三種不同的碘含量測定方法。

（3）掌握氣相色譜儀的使用方法。

第一法 氧化還原滴定法

1．實(shí)驗(yàn)原理

樣品經(jīng)炭化、灰化后，將有機(jī)碘轉(zhuǎn)化為無機(jī)碘離子，在酸性介質(zhì)中，用溴水將碘離子氧化成碘酸根離子，生成的碘酸根離子在碘化鉀的酸性溶液中被還原析出碘，用硫代硫酸鈉溶液滴定反應(yīng)中析出的碘。

I-+3Br2+3H2O—→IO3-+6H++6Br-

IO3-+5I-+6H+—→3I2+3H2O

I2+2S2O32-—→2I-+S4O62-

2．實(shí)驗(yàn)材料與試劑

海帶、紫菜、裙帶菜等藻類及其制品，市售；無水碳酸鈉、液溴、硫酸、甲酸鈉、硫代硫酸鈉、碘化鉀、甲基橙、可溶性淀粉，均為分析純；水，為GB/T6682規(guī)定的二級水。

碳酸鈉溶液（50g/L）：稱取5g無水碳酸鈉，溶于100mL水中。

飽和溴水：量取5mL液溴，倒入塞子涂有凡士林的棕色玻璃瓶中，加水100mL，充分振蕩，使其成為飽和溶液（溶液底部留有少量溴液，操作應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行）。

硫酸溶液（3mo1/L）：量取180mL硫酸，緩緩注入盛有700mL水的燒杯中，并不斷攪拌，冷卻至室溫，用水稀釋至1000mL，混勻。

硫酸溶液（1mo1/L）：量取57mL硫酸，按上述配制硫酸溶液（3mol/L）的方法配制。

碘化鉀溶液（150g/L）：稱取15.0g碘化鉀，用水溶解并稀釋至100mL，儲存于棕色瓶中，現(xiàn)用現(xiàn)配。

甲酸鈉溶液（200g/L）：稱取20.0g甲酸鈉，用水溶解并稀釋至100mL。

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01mol/L）：按GB/T 601中的規(guī)定配制及標(biāo)定。

甲基橙溶液（1g/L）：稱取0.1g甲基橙粉末，溶于100mL水中。

淀粉溶液（5g/L）：稱取0.5g淀粉，置于200mL燒杯中，加入5mL水調(diào)成糊狀，再倒入100mL沸水，攪拌后再煮沸0.5min，冷卻備用，現(xiàn)用現(xiàn)配。

3．實(shí)驗(yàn)儀器

組織搗碎機(jī)、高速粉碎機(jī)、分析天平、電熱恒溫干燥箱、馬弗爐、瓷坩堝、可調(diào)式電熱爐、碘量瓶、棕色酸式滴定管、微量酸式滴定管。

4．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試樣的制備。

干樣品經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎，通過孔徑為425μm的標(biāo)準(zhǔn)篩，避光密閉保存或低溫冷藏。

鮮、凍樣品取可食部分勻漿后，密閉冷藏或冷凍保存。

海藻濃縮汁或海藻飲料等液態(tài)樣品，混勻后取樣。

（2）試樣的測定。

①稱取試樣2～5g（精確至0.1mg），置于50mL瓷坩堝中，加入5～10mL碳酸鈉溶液，使試樣充分浸潤，靜置5min，于101℃～105℃電熱恒溫干燥箱中干燥3h，將樣品烘干，取出。

②在通風(fēng)櫥內(nèi)用電爐加熱，使試樣充分炭化至無煙，置于（550±25）℃馬弗爐中灼燒40min，冷卻至200℃左右，取出。在坩堝中加入少量水研磨，將溶液及殘?jiān)哭D(zhuǎn)入250mL 燒杯中，坩堝用水沖洗數(shù)次并入燒杯中，燒杯中溶液總量約為150mL～200mL，煮沸5min。

③對于碘含量較高的樣品（海帶及其制品等），將②得到的溶液及殘?jiān)脽嵊脼V紙過濾至250mL容量瓶中，燒杯及漏斗內(nèi)殘?jiān)脽崴磸?fù)沖洗，冷卻，定容。然后準(zhǔn)確移取適量濾液于250mL碘量瓶中，備用。

④對于其他樣品，將②得到的溶液及殘?jiān)脽嵊脼V紙過濾至250mL碘量瓶中，備用。

⑤在碘量瓶中加入2～3滴甲基橙溶液，用1mo1/L硫酸溶液調(diào)至紅色，在通風(fēng)櫥內(nèi)加入5mL飽和溴水，加熱煮沸至黃色消失。稍冷后加入5mL甲酸鈉溶液，在電爐上加熱煮沸2min，取下，用水浴冷卻至30℃以下，再加入5mL 3mol/L硫酸溶液、5mL碘化鉀溶液，蓋上瓶蓋，放置10min，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淺黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色恰好消失。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，分別記錄消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V、V0。

5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與計(jì)算

（1）試樣中碘的含量按下式計(jì)算：

式中，X1——試樣中碘的含量，單位為毫克/千克（mg/kg）；

V——滴定樣液消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升（mL）；

V0——空白實(shí)驗(yàn)時(shí)消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升（mL）；

c——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為摩爾/升（mol/L）；

21.15——與1mL硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 [c（Na2S2O3）=1.000mol/L]相當(dāng)?shù)牡獾馁|(zhì)量，單位為毫克（mg）；

V1——碘含量較高樣液的定容體積，單位為毫升（mL）；

V2——移取碘含量較高濾液的體積，單位為毫升（mL）；

m1——試樣的質(zhì)量，單位為克（g）；

1000——單位換算系數(shù)。

計(jì)算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后一位。

第二法 砷鈰催化分光光度法

1．實(shí)驗(yàn)原理

采用堿灰化處理試樣，使用碘催化砷鈰反應(yīng)，反應(yīng)速度與碘含量成定量關(guān)系。

H3AsO3+2Ce4++H2O—→H3AsO4+2Ce3++2H+

反應(yīng)體系中，Ce4+為黃色，Ce3+為無色，用分光光度計(jì)測定剩余Ce4+的吸光度值，碘含量與吸光度值的對數(shù)呈線性關(guān)系，計(jì)算試樣中碘的含量。

2．實(shí)驗(yàn)材料與試劑

糧食、蔬菜、水果、豆類及其制品、乳及其制品、肉類、魚類、蛋類等，市售；無水碳酸鉀、硫酸鋅（ZnSO4· 7H2O）、氯酸鉀（KClO3）、氫氧化鈉、三氧化二砷、氯化鈉、硫酸鈰銨，均為分析純；硫酸、碘化鉀，均為優(yōu)級純；水，為GB/T 6682規(guī)定的二級水。

碳酸鉀—氯化鈉混合溶液：稱取30g無水碳酸鉀和5g氯化鈉，溶于100mL水中。常溫下可保存6個(gè)月。

硫酸鋅—氯酸鉀混合溶液：稱取5g氯酸鉀于燒杯中，加入100mL水，加熱溶解，加入10g硫酸鋅，攪拌溶解。常溫下可保存6個(gè)月。

硫酸溶液（2.5mol/L）：量取140mL硫酸，緩緩注入盛有700mL水的燒杯中，并不斷攪拌，冷卻至室溫，用水稀釋至1000mL，混勻。

亞砷酸溶液（0.054mol/L）：稱取5.3g三氧化二砷、12.5g氯化鈉和2.0g氫氧化鈉，置于1L燒杯中，加水約500mL，加熱至完全溶解后冷卻至室溫，再緩慢加入400mL 2.5mol/L硫酸溶液，冷卻至室溫后用水稀釋至1L，儲存于棕色瓶中。常溫下可保存6個(gè)月。（三氧化二砷以及配制的亞砷酸溶液均為劇毒品，應(yīng)遵守有關(guān)劇毒品的操作規(guī)程）

硫酸鈰銨溶液（0.015mol/L）：稱取9.5g硫酸鈰銨 [Ce（NH4）4（SO4）4·2H2O]或10.0g[Ce（NH4）4（SO4）4·4H2O]，溶于500mL 2.5mol/L硫酸溶液中，用水稀釋至1L，儲存于棕色瓶中。常溫下可避光保存3個(gè)月。

氫氧化鈉溶液（2g/L）：稱取4.0g氫氧化鈉，溶于2000mL水中。

碘標(biāo)準(zhǔn)儲備液（100μg/mL）：準(zhǔn)確稱取0.1308g碘化鉀（優(yōu)級純，經(jīng)硅膠干燥器干燥24h），置于500mL燒杯中，用氫氧化鈉溶液溶解后全部移入1000mL容量瓶中，用氫氧化鈉溶液定容。置于4℃冰箱內(nèi)可保存6個(gè)月。

碘標(biāo)準(zhǔn)中間溶液（10μg/mL）：準(zhǔn)確吸取10.00mL碘標(biāo)準(zhǔn)儲備液，置于100mL容量瓶中，用氫氧化鈉溶液定容。置于4℃冰箱內(nèi)可保存3個(gè)月。

碘標(biāo)準(zhǔn)系列工作液：準(zhǔn)確吸取碘標(biāo)準(zhǔn)中間溶液0mL,0.5mL,1.0mL,2.0mL, 3.0mL,4.0mL,5.0mL，分別置于100mL容量瓶中，用氫氧化鈉溶液定容，碘含量分別為0μg/L,50μg/L,100μg/L,200μg/L,300μg/L,400μg/L,500μg/L。置于4℃冰箱內(nèi)可保存1個(gè)月。

3．實(shí)驗(yàn)儀器

馬弗爐、恒溫水浴箱、分光光度計(jì)、瓷坩堝、電熱恒溫干燥箱、可調(diào)式電熱爐、渦旋混合器、分析天平等。

4．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試樣的制備。

糧食試樣：稻谷去殼，其他糧食除去可見雜質(zhì)，取有代表性試樣20～50g，粉碎，通過孔徑為425μm的標(biāo)準(zhǔn)篩。

蔬菜、水果：取可食部分，洗凈、晾干、切碎、混勻，稱取100～200g試樣，制備成勻漿或經(jīng)105℃干燥5h，粉碎，通過孔徑為425μm的標(biāo)準(zhǔn)篩。

奶粉、牛奶：直接稱樣。

肉、魚、禽和蛋類：制備成勻漿。

如需將濕樣的碘含量換算成干樣的碘含量，應(yīng)按照GB 5009.3—2016的規(guī)定測定食品中水分的含量。

（2）試樣前處理。

分別移取0.5mL碘標(biāo)準(zhǔn)系列工作液（含碘量分別為0ng,25ng,50ng,100ng, 150ng,200ng,250ng）和稱取0.3～1.0g試樣（精確至0.1mg）于瓷坩堝中，固體試樣加1～2mL水（液體樣、勻漿樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液不需加水），各加入1mL碳酸鉀—氯化鈉混合溶液，1mL硫酸鋅—氯酸鉀混合溶液，充分?jǐn)嚢杈鶆颉⒌鈽?biāo)準(zhǔn)系列工作液和試樣置于105℃電熱恒溫干燥箱中干燥3h。在通風(fēng)櫥中將干燥后的試樣在可調(diào)式電熱爐上炭化約30min，炭化時(shí)瓷坩堝加蓋留縫，直到試樣不再冒煙為止。碘標(biāo)準(zhǔn)系列工作液不需炭化。將碘標(biāo)準(zhǔn)系列工作液和炭化后的試樣加蓋置于馬弗爐中，調(diào)節(jié)溫度至600℃灰化4h，待爐溫降至200℃后取出。灰化好的試樣應(yīng)呈現(xiàn)均勻的白色或淺灰白色。

（3）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及試樣溶液的測定。

向灰化后的坩堝中各加入8mL水，靜置1h，使燒結(jié)在坩堝上的灰分充分浸潤，攪拌溶解鹽類物質(zhì)，再靜置至少1h使灰分沉淀完全（靜置時(shí)間不得超過4h）。小心吸取上清液2.0mL于試管中（注意不要吸入沉淀物）。碘標(biāo)準(zhǔn)系列工作液按照從高濃度到低濃度的順序排列，向各管加入1.5mL亞砷酸溶液，用渦旋混合器充分混勻，使氣體放出，然后置于（30±0.2）℃恒溫水浴箱中溫浴15min。

使用秒表計(jì)時(shí)，每管間隔時(shí)間相同（一般為30s或20s），依順序向各管準(zhǔn)確加入0.5mL硫酸鈰銨溶液，立即用渦旋混合器混勻，放回水浴中。自第一管加入硫酸鈰銨溶液后準(zhǔn)確反應(yīng)30min時(shí)，依順序每管間隔相同時(shí)間（一般為30s或20s），用1cm比色杯于405nm波長處，用水作參比，測定各管的吸光度值。以吸光度值的對數(shù)值為橫坐標(biāo)，以碘質(zhì)量為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算試樣中碘的質(zhì)量（m2）。

5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與計(jì)算

試樣中碘的含量按下式計(jì)算：

式中，X2——試樣中碘的含量，單位為微克/千克（μg/kg）；

m2——從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得的試樣中碘的質(zhì)量，單位為納克（ng）；

m3——試樣的質(zhì)量，單位為克（g）。

計(jì)算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后一位。

第三法 氣相色譜法

1．實(shí)驗(yàn)原理

試樣中的碘在硫酸條件下與丁酮反應(yīng)生成丁酮與碘的衍生物，經(jīng)氣相色譜分離，電子捕獲檢測器檢測，外標(biāo)法定量。

2．實(shí)驗(yàn)材料與試劑

嬰幼兒食品和乳品等，市售；淀粉酶（酶活力≥1.5U/mg）、過氧化氫（體積分?jǐn)?shù)為30%）、亞鐵氰化鉀 [K4Fe（CN）6·3H2O]、乙酸鋅、無水硫酸鈉，均為分析純；丁酮、正己烷，均為色譜純；硫酸、碘化鉀或碘酸鉀，均為優(yōu)級純；水，為GB/T 6682規(guī)定的二級水。

過氧化氫（3.5%）：量取11.7mL過氧化氫，用水稀釋至100mL。

亞鐵氰化鉀溶液（109g/L）：稱取109g亞鐵氰化鉀，用水溶解并定容至1000mL容量瓶中。

乙酸鋅溶液（219g/L）：稱取219g乙酸鋅，用水溶解并定容至1000mL 容量瓶中。

碘標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1.0mg/mL）：稱取131.0mg碘化鉀（優(yōu)級純，精確至0.1mg）或168.5mg碘酸鉀（優(yōu)級純，精確至0.1mg），用水溶解并定容至100mL。（5±1）℃冷藏可保存1周。

碘標(biāo)準(zhǔn)工作液（1.0μg/mL）：準(zhǔn)確移取10.0mL 碘標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用水定容至100mL混勻，再移取1.0mL濃度為100μg/mL的碘溶液，用水定容至100mL，混勻，臨用前配制。

3．實(shí)驗(yàn)儀器

氣相色譜儀、分析天平、恒溫箱等。

4．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試樣預(yù)處理。

①不含淀粉的試樣。

稱取混合均勻的固體試樣5g，液體試樣20g（精確至0.1mg）于150mL錐形瓶中，固體試樣用25mL約40℃的熱水溶解。

②含淀粉的試樣。

稱取混合均勻的固體試樣5g，液體試樣20g（精確至0.1mg）于150mL錐形瓶中，加入0.2g淀粉酶，固體試樣用25mL約40℃的熱水充分溶解，置于60℃恒溫箱中酶解30min，取出冷卻。

（2）試樣測定液的制備。

①沉淀。

將上述處理過的試樣溶液轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，加入5mL亞鐵氰化鉀溶液和5mL乙酸鋅溶液，用水定容，充分振搖后靜置10min，過濾，吸取濾液10mL 于100mL分液漏斗中，加入10mL水。

②衍生與提取。

向分液漏斗中加入0.7mL硫酸、0.5mL丁酮、2.0mL過氧化氫（3.5%），充分混勻，室溫下保持20min，加入20mL正己烷，振蕩萃取2min。靜置分層后，將水相移入另一分液漏斗中，再進(jìn)行第二次萃取。合并有機(jī)相，用水洗滌2～3次。通過無水硫酸鈉過濾脫水后移入50mL容量瓶中，用正己烷定容，此為試樣測定液。

③碘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的制備。

分別移取1.0mL,2.0mL,4.0mL,8.0mL,12.0mL碘標(biāo)準(zhǔn)工作液，相當(dāng)于1.0μg,2.0μg,4.0μg,8.0μg,12.0μg的碘，其他分析步驟同上述②。

（3）儀器參考條件。

色譜柱：DB-5石英毛細(xì)管柱（柱長30m，內(nèi)徑0.32mm，膜厚0.25μm），或具同等性能的色譜柱。

進(jìn)樣口溫度：260℃。

ECD檢測器溫度：300℃。

分流比：1∶1。

進(jìn)樣量：1.0μL。

參考程序升溫，見表4-6。

（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

將碘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別注入氣相色譜儀中得到相應(yīng)的峰面積（或峰高），以碘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中碘的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的峰面積（或峰高）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（5）試樣溶液的測定。

將試樣溶液注入氣相色譜儀中得到峰面積（或峰高），從標(biāo)準(zhǔn)曲線中獲得試樣中碘的質(zhì)量（m4）。

5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與計(jì)算

試樣中碘的含量按下式計(jì)算：

式中，X3——試樣中碘的含量，單位為毫克/千克（mg/kg）；

m4——從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得的試樣中碘的質(zhì)量，單位為微克（μg）；

m5——試樣的質(zhì)量，單位為克（g）；

f——試樣稀釋倍數(shù)。

計(jì)算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位。

6．注意事項(xiàng)

（1）在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。

（2）氧化還原滴定法的檢出限為1.4mg/kg；砷鈰催化分光光度法的檢出限為3μg/kg；氣相色譜法的檢出限為0.02mg/kg，定量限為0.07mg/kg。

7．思考題

氧化還原滴定法是否適用于嬰幼兒食品中碘含量的測定？氣相色譜法是否適用于水果制品中碘含量的測定？為什么？

實(shí)驗(yàn)23 食品中鋅含量的測定

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）了解食品中鋅含量的測定方法。

（2）掌握電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀的使用方法。

（3）區(qū)分電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）和電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）。

2．實(shí)驗(yàn)原理

食品樣品消解后，由電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定，以元素的特征譜線波長定性；待測元素譜線信號強(qiáng)度與元素濃度成正比進(jìn)行定量分析。

3．實(shí)驗(yàn)材料與試劑

食品樣品，市售；硝酸、高氯酸、氬氣（≥99.995%或液氬），均為分析純；水，為GB/T 6682規(guī)定的二級水。

硝酸溶液（5+95）：取50mL硝酸，緩慢加入950mL水中，混勻。

硝酸—高氯酸混合溶液（10+1）：取10mL高氯酸，緩慢加入100mL硝酸中，混勻。

元素儲備液（1000mg/L或10000mg/L）：鋅，采用經(jīng)國家認(rèn)證并授予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的鋅元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

鋅標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：精確吸取適量鋅元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用硝酸溶液（5+95）逐級稀釋配成混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，該系列溶液中鋅的質(zhì)量濃度分別為0.250mg/L, 1.00mg/L,2.50mg/L,4.00mg/L,5.00mg/L。

注：依據(jù)樣品溶液中元素質(zhì)量濃度水平，可適當(dāng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中元素質(zhì)量濃度范圍。

4．實(shí)驗(yàn)儀器

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、分析天平、微波消解儀、壓力消解器、恒溫干燥箱、可調(diào)式電熱板、馬弗爐、可調(diào)式電熱爐、勻漿機(jī)、高速粉碎機(jī)等。

5．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試樣的制備。

①固態(tài)樣品。

干樣：豆類、谷物、菌類、茶葉、干制水果、焙烤食品等低含水量樣品，取可食部分，必要時(shí)經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎均勻；固體乳制品、蛋白粉、面粉等呈均勻狀的粉狀樣品，搖勻。

鮮樣：蔬菜、水果、水產(chǎn)品等高含水量樣品必要時(shí)洗凈，晾干，取可食部分勻漿均勻；肉類、蛋類等樣品，取可食部分勻漿均勻。

速凍及罐頭食品：經(jīng)解凍的速凍及罐頭食品樣品，取可食部分勻漿均勻。

②液態(tài)樣品：軟飲料、調(diào)味品等樣品搖勻。

③半固態(tài)樣品：攪拌均勻。

（2）試樣的消解。（注：可根據(jù)試樣中待測元素的含量水平和檢測水平要求選擇相應(yīng)的消解方法及消解容器）

①微波消解法。

稱取固體樣品0.2～0.5g（精確至0.001g，含水分較多的樣品可適當(dāng)增加取樣量至1g）或準(zhǔn)確移取液體試樣1.00～3.00mL于微波消解內(nèi)罐中，含乙醇或二氧化碳的樣品先在電熱板上低溫加熱除去乙醇或二氧化碳，加入5～10mL硝酸，加蓋放置1h或過夜，旋緊罐蓋，按照微波消解儀標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進(jìn)行消解（微波消解參考條件見表4-7）。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在控溫電熱板上或超聲水浴箱中，于100℃加熱30min或超聲脫氣2～5min，用水定容至25mL或50mL，混勻備用，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

②壓力罐消解法。

稱取固體干樣0.2～1g（精確至0.001g，含水分較多的樣品可適當(dāng)增加取樣量至2g）或準(zhǔn)確移取液體試樣1.00～5.00mL于消解內(nèi)罐中，含乙醇或二氧化碳的樣品先在電熱板上低溫加熱除去乙醇或二氧化碳，加入5mL硝酸，放置1h或過夜，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱消解（壓力罐消解參考條件見表4-8），于150℃～170℃消解4h，冷卻后，緩慢旋松不銹鋼外套，將消解內(nèi)罐取出，在控溫電熱板上或超聲水浴箱中，于100℃加熱30min或超聲脫氣2～5min，用水定容至25mL或50mL，混勻備用，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

③濕式消解法。

準(zhǔn)確稱取0.5～5g（精確至0.001g）或準(zhǔn)確移取2.00～10.0mL試樣于玻璃或聚四氟乙烯消解器皿中，含乙醇或二氧化碳的樣品先在電熱板上低溫加熱除去乙醇或二氧化碳，加10mL硝酸—高氯酸混合溶液（10+1），于電熱板上或石墨消解裝置上消解，消解過程中消解液若變?yōu)樽睾谏蛇m當(dāng)補(bǔ)加少量混合酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶黃色，冷卻，用水定容至25mL或50mL，混勻備用，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

④干式消解法。

準(zhǔn)確稱取1～5g（精確至0.01g）或準(zhǔn)確移取10.0～15.0mL試樣于坩堝中，置于500℃～550℃的馬弗爐中灰化5～8h，冷卻。若灰化不徹底有黑色炭粒，則冷卻后滴加少許硝酸濕潤，在電熱板上干燥后，移入馬弗爐中繼續(xù)灰化成白色灰燼，冷卻取出，加入10mL硝酸溶液溶解，并用水定容至25mL或50mL，混勻備用；同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

（3）儀器參考條件。

優(yōu)化儀器操作條件，使待測元素的靈敏度等指標(biāo)達(dá)到分析要求，編輯測定方法，選擇各待測元素合適分析譜線。儀器操作參考條件如下：

①觀測方式：垂直觀測。若儀器具有雙向觀測方式，高濃度元素，如鉀、鈉、鈣、鎂等元素采用垂直觀測方式，其余采用水平觀測方式。

②功率：1150W；等離子氣流量：15L/min；輔助氣流量：0.5L/min；霧化氣氣體流量：0.65L/min；分析泵速：50r/min。

③待測鋅元素推薦分析譜線是206.2/213.8nm。

（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

將標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液注入電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀中，測定待測元素分析譜線的強(qiáng)度信號響應(yīng)值，以待測元素的濃度為橫坐標(biāo)，其分析譜線強(qiáng)度響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（5）試樣溶液的測定。

將空白溶液和試樣溶液分別注入電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀中，測定待測元素分析譜線強(qiáng)度的信號響應(yīng)值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到消解液中待測元素的濃度。

6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與計(jì)算

試樣中待測元素的含量按下式計(jì)算：

式中，X——試樣中待測元素的含量，單位為毫克/千克或毫克/升（mg/kg或mg/L）；

ρ——試樣溶液中被測元素的濃度，單位為毫克/升（mg/L）；

ρ0——空白溶液中被測元素的濃度，單位為毫克/升（mg/L）；

V——試樣消化液的定容體積，單位為毫升（mL）；

f——試樣稀釋倍數(shù)；

m——試樣稱取質(zhì)量或移取體積，單位為克或毫升（g或mL）。

計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字。

7．注意事項(xiàng)

（1）樣品中各元素含量大于1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%；小于或等于1mg/kg且大于0.1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的15%；小于或等于0.1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的20%。

（2）固體樣品以0.5g定容體積至50mL，液體樣品以2mL定容體積至50mL計(jì)算。本方法各元素的檢出限1是0.5mg/kg，檢出限2是0.2mg/L，定量限1是2mg/kg，定量限2是0.5mg/L。樣品前處理方法為微波消解法及壓力罐消解法。

8．思考題

（1）簡述ICP-OES與ICP-MS的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。

（2）ICP-OES還可用于檢測食品中的哪些元素？

實(shí)驗(yàn)24 食品中硒含量的測定

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）了解食品中硒含量的測定方法。

（2）掌握氫化物原子熒光光譜儀的使用方法。

2．實(shí)驗(yàn)原理

試樣經(jīng)酸加熱消化后，在6mol/L鹽酸介質(zhì)中，將試樣中的六價(jià)硒還原成四價(jià)硒，用硼氫化鈉或硼氫化鉀作還原劑，將四價(jià)硒在鹽酸介質(zhì)中還原成硒化氫，由載氣（氬氣）帶入原子化器中進(jìn)行原子化，在硒空心陰極燈照射下，基態(tài)硒原子被激發(fā)至高能態(tài)，在去活化回到基態(tài)時(shí)，發(fā)射出特征波長的熒光，其熒光強(qiáng)度與硒含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液比較定量。

3．實(shí)驗(yàn)材料與試劑

食品樣品，市售；硝酸、高氯酸、鹽酸、氫氧化鈉、過氧化氫、硼氫化鈉、鐵氰化鉀，均為分析純；水，為GB/T 6682規(guī)定的二級水。

硝酸—高氯酸混合酸（9+1）：將900mL硝酸與100mL高氯酸混勻。

氫氧化鈉溶液（5g/L）：稱取5g氫氧化鈉，溶于1000mL水中，混勻。

硼氫化鈉堿溶液（8g/L）：稱取8g硼氫化鈉，溶于氫氧化鈉溶液（5g/L）中，混勻，現(xiàn)配現(xiàn)用。

鹽酸溶液（6mol/L）：量取50mL鹽酸，緩慢加入40mL水中，冷卻后用水定容至100mL，混勻。

鐵氰化鉀溶液（100g/L）：稱取10g鐵氰化鉀，溶于100mL水中，混勻。

鹽酸溶液（5+95）：量取25mL鹽酸，緩慢加入475mL水中，混勻。

硒標(biāo)準(zhǔn)溶液：1000mg/L，或經(jīng)國家認(rèn)證并授予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的一定濃度的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液。

硒標(biāo)準(zhǔn)中間液（100mg/L）：準(zhǔn)確吸取1.00mL 硒標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）于10mL容量瓶中，用鹽酸溶液（5+95）定容至刻度，混勻。

硒標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00mg/L）：準(zhǔn)確吸取硒標(biāo)準(zhǔn)中間液（100mg/L）1.00mL 于100mL容量瓶中，用鹽酸溶液（5+95）定容至刻度，混勻。

硒標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：分別準(zhǔn)確吸取硒標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00mg/L）0mL,0.500mL, 1.00mL,2.00mL,3.00mL 于100mL 容量瓶中，加入10mL 鐵氰化鉀溶液（100g/L），用鹽酸溶液（5+95）定容至刻度，混勻待測。此硒標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中的質(zhì)量濃度分別為0μg/L,5.00μg/L,10.0μg/L,20.0μg/L,30.0μg/L。

注：可根據(jù)儀器的靈敏度及樣品中硒的實(shí)際含量確定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中硒的質(zhì)量濃度。

4．實(shí)驗(yàn)儀器

原子熒光光譜儀、分析天平、電熱板、微波消解系統(tǒng)。

注：所有玻璃器皿及聚四氟乙烯消解內(nèi)罐均需用硝酸溶液（1+5）浸泡過夜，用自來水反復(fù)沖洗，最后用水沖洗干凈。

5．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試樣的制備。

糧食、豆類：樣品去除雜物后，粉碎，儲于塑料瓶中。

蔬菜、水果、魚類、肉類等：樣品用水洗凈，晾干，取可食部分制成勻漿，儲于塑料瓶中。

飲料、酒、醋、醬油、食用植物油、液態(tài)乳等液體：將樣品搖勻。

（2）試樣的消解。

①濕法消解。

稱取固體試樣0.5～3g（精確至0.001g）或準(zhǔn)確移取液體試樣1.00～5.00mL，置于錐形瓶中，加10mL硝酸—高氯酸混合酸（9+1）及幾粒玻璃珠，蓋上表面皿消化過夜。次日于電熱板上加熱，并及時(shí)補(bǔ)加硝酸。當(dāng)溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙產(chǎn)生時(shí)，再繼續(xù)加熱至剩余體積為2mL左右，切不可蒸干。冷卻，再加5mL鹽酸溶液（6mol/L），繼續(xù)加熱至溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙出現(xiàn)。冷卻后轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中，加入2.5mL鐵氰化鉀溶液（100g/L），用水定容，混勻待測。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

②微波消解。

稱取固體試樣0.2～0.8g（精確至0.001g）或準(zhǔn)確移取液體試樣1.00～ 3.00mL，置于消化管中，加10mL硝酸、2mL過氧化氫，振搖混合均勻，于微波消解儀中消化，微波消解參考條件見表4-9（可根據(jù)不同的儀器自行設(shè)定消解條件）。消解結(jié)束待冷卻后，將消化液轉(zhuǎn)入錐形燒瓶中，加幾粒玻璃珠，在電熱板上繼續(xù)加熱至近干，切不可蒸干。再加5mL鹽酸溶液（6mol/L），繼續(xù)加熱至溶液變?yōu)榍辶翢o色并伴有白煙產(chǎn)生，冷卻，轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中，加入2.5mL鐵氰化鉀溶液（100g/L），用水定容，混勻待測。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

（3）儀器參考條件。

根據(jù)各自儀器性能調(diào)至最佳狀態(tài)。

參考條件：負(fù)高壓，340V；燈電流，100mA；原子化溫度，800℃；爐高， 8mm；載氣流速，500mL/min；屏蔽氣流速，1000mL/min；測量方式，標(biāo)準(zhǔn)曲線法；讀數(shù)方式，峰面積；延遲時(shí)間，1s；讀數(shù)時(shí)間，15s；加液時(shí)間，8s；進(jìn)樣體積， 2mL。

（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

以鹽酸溶液（5+95）為載流，硼氫化鈉堿溶液（8g/L）為還原劑，連續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的零管進(jìn)樣，待讀數(shù)穩(wěn)定之后，將硒標(biāo)準(zhǔn)系列溶液按濃度由低到高的順序分別導(dǎo)入儀器，測定其熒光強(qiáng)度，以溶液濃度為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（5）試樣溶液的測定。

在與測定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液相同的實(shí)驗(yàn)條件下，將空白溶液和試樣溶液分別導(dǎo)入儀器，測定其熒光強(qiáng)度，與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液比較定量。

6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與計(jì)算

試樣中硒的含量按下式計(jì)算：

式中，X——試樣中硒的含量，單位為毫克/千克或毫克/升（mg/kg或mg/L）；

ρ——試樣溶液中硒的濃度，單位為微克/升（μg/L）；

ρ0——空白溶液中硒的濃度，單位為微克/升（μg/L）；

V——試樣消化液的定容體積，單位為毫升（mL）；

m——試樣稱取質(zhì)量或移取體積，單位為克或毫升（g或mL）；

1000——單位換算系數(shù)。

7．注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)硒含量≥1.00mg/kg或1.00mg/L時(shí)，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字；當(dāng)硒含量＜1.00mg/kg或1.00mg/L時(shí)，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

（2）在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的20%。

（3）當(dāng)試樣稱取質(zhì)量為1g或移取體積為1mL，定容體積為10mL時(shí)，方法的檢出限為0.002mg/kg或0.002mg/L，定量限為0.006mg/kg或0.006mg/L。

8．思考題

（1）除了本方法外，還有哪些常見方法可用于食品中硒含量的測定？

（2）兩種常用來檢測食品中礦物元素的方法——原子熒光光譜法和原子吸收光譜法的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)分別是什么？

（任堯）