第十一章微量元素的测定.ppt

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1、第十一章 微量元素的测定,本章内容,1概述 2 有机物破坏法 3 各种元素的测定,11-1概述,食品中微量元素的测定。包括金属和非金属两部分。在这些微量元素中，有很多是我们生活中必不可少的。所以这些元素都是我们必测的项目，尤其是Pb、Cu、As、Zn、Cd、Hg。,根据元素茬食品中含量的高低，可将其分为以下四类: 大量元素 包括碳、氢、氧、氮。 常量元素 包括钾、钠、钙、镁、铁、硫、磷等元素 。 微量元素 包括锰、锌、铜、钼、锂、铝、铬、镍、硅、氟、氯、碘等元素 。 痕量元素 包括汞、铅、银、镉、硒、铍、砷等元素,根据食品中各种成分元素进入人体后的作用，可将其分为以下三大类: 营养元素 包括碳

2、、氢、氧、氮四种元素，是供给人体能量和修补机体组织的主要原料。 必需元素 包括钾、钠、钙，磷、镁、铁、碘、铜、锰、锌、钴、镍、钒、硅、氟、氯等元素 。 有害元素 包括汞、铅、铬、镉、砷等元素 。,11-2有机物破坏法,食品中重金属的分析和其他分析一样，关键在于如何将重金属从其他干扰其测定的物质中分离出来。一般是用湿法灰化或干法灰化的手段将食品中的有机物破坏、除去，至于湿法或干法的选择，要以不致丢失所要分析的对象为原则。,常用于有机物破坏的方法有两种 1. 湿化法（湿法破坏）主要用硫酸来破坏有机物 2. 消化法 HNO3-H2SO4消化法 H2SO4-H2O2消化法 H2SO4-HCLO4消化法

3、,3.灰化法（干法灰化），将样品灰化。用灰分来测定这些元素。 干法灰化又分 1.直接灰化法（用于含Cu、Pb、Zn样品中的有机物破坏） 2.Ca(OH)2法（用于含砷有机样品的破坏） 3.NaOH法（适用于含锡样品的有机物破坏）,一、直接灰化法,固体样5g500马福炉灰白色冷却加1:1 HCL 2ml水浴加热至干加水定容到50ml的容量瓶中 液体样 25ml蒸发皿水溶至干入马福炉同上,Ca(OH)2法 (含砷样),称5g样+5g Ca(OH)2于蒸发皿加少量水均匀保温炭化500马福炉灰白色冷却加6N HCL溶解定容50ml,NaOH法 (含锡样品),称样5g +10% NaOH 3ml蒸发皿水

4、溶蒸干低温600灰化为灰白色冷却加5ml水蒸干加10ml浓HCL溶解10ml移入50ml容量瓶用1:1 的HCL定容,二、湿法破坏,1HNO3-H2SO4 HNO3-H2SO4 消化法适用于含Pb、As、Cu、Zn等样品分析。 样品于K瓶加水10ml+ HNO3 15ml+ H2SO410ml K瓶溶液呈棕色时加HNO3 2-5ml有机物完全分解不再有棕色气体产生时迅速加热呈微黄色冷却水5ml定容50ml(作空白),2.H2SO4-H2O2消化法,此法用于含Fe含脂肪高的食品的破坏： 糕点、罐头、肉制品、乳制品等。 样品+10ml H2SO4低温至黑色糊稠状升温加3%的H2O2 2ml溶液呈透

5、明液体加热10分钟冷却定容50ml(作空白),3.H2SO4-HCLO4消化法,适用于含Sn、Fe 有机物的破坏 样品+10ml H2SO4低温至黑色糊稠状升温滴加HCLO4 2ml至溶液呈透明液体加热20分钟冷却加10ml水定容50ml,湿法破坏和干法破坏的优缺点,湿法破坏 干法破坏 化时间快 消化时间很慢 需温度低，挥发少，时间短 要求温度高,挥发快，时间长对样品性不敏感 对样品有选择性 较多的监视（需人看管） 不需监视 试剂空白大 试剂空白小 不能处理大量样品 能处理大量样品,11-3各种元素的测定方法,一、铅的测定 铅用于制造蓄电池，另外也用于制造四乙醛 ，铅用于汽油的防冻剂，铅还可以

6、用于印刷、油漆、陶瓷、农药及塑料等工业这样就给工业带来了铅的污染，它很容易被水作物，农作物吸收积累，从而污染食品，其次是工厂的设备和器皿，表面涂优铅的器皿也容易污染食品，铅不是人体必须的，铅通过食品，消化道进入人体，积累则会产生铅中毒。,目前测定铅的方法有 a.双硫腙比色法测定铅、锌、铜、汞 b.原子吸收分光光度法 c.离子选择电极测铅 d.极普法测铅,一）双硫腙比色法测定铅、锌、铜、汞,原理：双硫腙与某些金属离子形成络合物容于氯仿，四氯化碳等有机物溶剂中，在一定的平H值下，双硫腙可与不同的金属离子呈现出不同的颜色，在加入掩蔽剂和其他消除干扰的试剂后调节平H.-.时铅离子可与双硫腙形成双硫腙铅

7、，可被三氯甲烷萃取出来，根据三氯甲烷呈现颜色与标准比色，540mm测定,双硫腙可与许多金属元素反应，在周期表中可与多种金属反应，所以我们就应该排除干扰离子，否则会影响测定效果。 排除干扰离子的方法有 调溶液的平H值（最理想的方法） 改变金属离子的价数 加入掩蔽剂使干扰元素不与双硫腙反应，使干扰离子生成稳定的络合物,二Ca的测定,Ca是人体中的重要元素之一，Ca参与整个生长，发育过程并各种有机物结合在一起，体内Ca总量存在于骨骼组织及牙齿内。婴儿，儿童，妊娠期的妇女及哺乳期的母亲都需要大量的钙。因此，测定食品中的钙具有非常重要的营养学意义。,Ca的测定法 a.KMnO4滴定法 b.乙二胺四乙酸滴

8、定法 这两种方法比较简单，测定速度也快，是常用的方法。这两种方法处理样品是这样的：采用H2SO4-HCLO4破坏法进行消化。,EDTA测定步骤： 准确吸收消化液5ml加水20ml用2N NaOH中和用水稀释50ml加氢化钾滴，NaOH 2mlCa指示剂g用 EDTA标液滴定至兰色，同时做空白。,三As的测定,As为非金属元素，砷化物毒性很强，最常见的砷化合物有三氧化二砷（俗称砒霜或白霜），三氧化二砷为白色，无味无嗅的粉末。若含量不纯三氧化二砷为橘红色，俗称砒霜。砷的分布很广，如天然颜料、矿石、土壤、食盐、水、动植物体内。,砷的中毒有以下三种类型：（1）胃肠型：中毒后-小时即出现症状，快者几十分

9、钟即可出现。开始咽喉有灼烧感觉、口渴、流涎、恶心，接着出现腹痛、呕吐，同时出现腹泻、小便稀少、心慌、眩晕、休克。 （2）神经型：头痛、头晕、抽搐、知觉丧失、出现昏迷状态，最后因呼吸麻痹及心血管中枢麻痹而死亡,（3）混合型：具有胃肠型和神经型的症状，对于慢性中毒为面色苍白、黄疸、消化不良、发炎、落发、眩晕、头痛、烦躁不安、兴奋、运动发生障碍等。 砷的中毒很强，服用.-.克可引起及性中毒，服用.-.克可以致死。,As的测定方法目前有 .古蔡氏砷斑法 .二乙基二硫代氨醛甲酸银比色法(DDC-Ag) 3.二乙基二硫代氨基甲酸银测定砷器发生比色法 .原子吸收光度法,古蔡氏砷斑法,.原理，在酸性条件下，用

10、氯化亚锡将五价的砷还原为三价砷，在利用锌和酸反应产生原子态氢，而将三价砷还原为砷化氢。当砷化氢气体碰到溴化汞试纸时，根据不同的砷量而产生有黄色至黄褐色的砷斑，斑点颜色的深浅与砷的含量成正比，可根据颜色的深浅比色定量，同时在测定的过程中用醋酸铅试纸和棉花去生成的砷化氢气体，从而去除干扰。,反应式如下： As2O5 +2SnCL2+4HCLAs2O3+2SnCL2+2H2O As2O3+6Zn+12HCL2AsH3+3H2O+6ZnCl2 AsH3+6HBrAs(HgBr)3+3HBr（黄色） 2 As(HgBr)3+ AsH33AsH(HgBr)2（黄褐色） AsH(HgBr)2+ AsH33H

11、Br+As2Hg3(棕色),2.方法： 样品的处理 准确称取样品5g于10g瓷坩埚中加氧化镁粉2g加10%硝酸镁10ml于水浴蒸干小火上炭化后移入550灼烧到灰白色冷却后加10ml浓HCL溶解残渣移入100ml容量瓶定容 样品分析 取七个100ml的三角瓶编号,编号 1 2 3 4 5 6 7 砷液1mg/ml 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 20ml（标液） 20%碘化钾 5ml 40%SnCL2 2ml 浓HCL 15ml 15ml 15ml 15ml 15ml 15ml 13ml 加水 总体积达45ml,放置10分钟后，加入锌粒5g迅速装上溴化汞试纸，醋酸 铅棉花和滤纸的

12、测砷管。25-30避光处放45分钟，取出试纸，将样 品与标准色斑比色比较，求出样品溶液中的含砷量。 3.计算：砷（mg/kg）=c/w*1000 C-相当于砷的标准量(mg)；w-测定时样液相当于样品的重量(g),注意事项： （1）吸收溶液的量可按样品中含砷量而定，最后总体积达45ml即可。 （2）样品色斑相当于砷的量应扣除空白液的色斑相当于砷的量。 （3）试剂空白只允许呈现极浅的淡黄色（一般不显色）砷斑，如空白显色应找出原因。 （4）对试剂的要求纯度高，必须是无砷Zn粒，一级盐酸。,（5）装入醋酸铅棉花时不要太紧和太松，松紧要合适。 （6）加入锌粒时，加完一个，立即盖上醋酸铅棉花溴化汞试纸的玻璃管。 （7）As2O3为剧毒注意安全，勿用嘴吸。 4.讨论：加醋酸铅棉花的目的？Pb(AC)2+H2SPbS（黑色） 除去硫化氢的干扰。,思考题,常见食品中限量元素的含量范围及其测定意义。 测定食品中无限量元素时为什么需要分离和浓缩？螯合溶剂萃取分离的原理是什么？ 介绍双硫腙的性质及其与金属离子的反应。 砷的测定主要有那些方法，砷斑法的基本原理是什么？,