11 矿物质的测定.ppt

第1页：矿物质元素测定的三项内容

矿物质元素的测定

1. 食品中铅的测定
2. 食品中钙的测定
3. 食品中铜的测定

第2页：石墨炉原子吸收光谱法测铅的原理

食品中铅的测定——石墨炉、火焰原子吸收光谱法（参考GB/T 5009.12-2003）

（一）石墨炉原子吸收光谱法原理

试样经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收283.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铅含量成正比，与标准系列比较定量

第3页：测铅用试剂的配制

2.试剂

• 2.1 硝酸
• 2.2 过硫酸铵
• 2.3 过氧化氢（30%）
• 2.4 高氯酸
• 2.5 硝酸（1＋1）：取50mL硝酸慢慢加入50mL水中
• 2.6 硝酸（0.5mol/L）：取3.2mL硝酸加入50mL水中，稀释至100mL
• 2.7 硝酸（1mol/L）：取6.4mL硝酸加入50mL水中，稀释至100mL

第4页：铅标准储备液与标准使用液

• 2.8 磷酸铵溶液（20g/L）：称取2.0g磷酸铵，以水溶解并稀释至100mL
• 2.9 混合酸[硝酸＋高氯酸（4＋1）]：取4份硝酸和1份高氯酸混合
• 2.10 铅标准储备液：准确称取1.000g金属铅（99.99%），分次加少量硝酸（1＋1），加热溶解，总量不超过37mL，移入1000mL容量瓶，加水至刻度，混匀。此溶液每毫升含1.0mg铅
• 2.11 铅标准使用液：每次吸取铅标准储备液1.0mL于100mL容量瓶中，加硝酸（0.5mol/L）或硝酸（1mol/L）至刻度，如此经多次稀释成每毫升含10.0、20.0、40.0、60.0、80.0 ng铅的标准使用液

第5页：测铅用仪器与器皿处理

3.仪器：所用玻璃仪器均需以硝酸（1＋5）浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净

• 3.1 原子吸收分光光度计（附石墨炉及铅空心阴极灯）
• 3.2 马弗炉
• 3.3 干燥恒温箱
• 3.4 瓷坩埚
• 3.5 压力消解器、压力消解罐或压力溶弹
• 3.6 可调式电热板、可调式电炉

第6页：测铅试样的预处理

4.分析步骤——4.1 试样预处理：在采样和制备过程中，应注意不使试样污染

• 4.1.1 粮食、豆类去杂物后，磨碎，过20目筛，储于塑料瓶中，保存备用
• 4.1.2 蔬菜、水果、鱼类、肉类或蛋类等水分含量高的鲜样，用食品加工机或匀浆机打成匀浆，储于塑料瓶中，保存备用

第7页：压力消解罐消解法

4.2 试样消解（可根据实验室条件选用以下任何一种方法）——4.2.1 压力消解罐消解法

称取1.00g～2.00g试样（干样、含脂肪高的试样1.00g，鲜样2.0g或按压力消解罐使用说明书称取试样）于聚四氟乙烯内罐，加硝酸2mL～4mL浸泡过夜；再加过氧化氢（30%）2mL～3mL（总量不超过罐容积的三分之一）；盖好内盖，旋紧不锈钢外套，放入恒温干燥箱，120℃～140℃保持3h～4h，在箱内自然冷却至室温，用滴管将消化液洗入或过滤入（视消化后试样的盐分而定）10mL～25mL容量瓶中，用水少量多次洗涤罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白

第8页：干法灰化消解

4.2.2 干法灰化

称取1.00g～5.00g（根据铅含量而定）试样于瓷坩埚中，先小火在可调式电热板上炭化至无烟，移入马弗炉500℃灰化6h～8h，冷却；若个别试样灰化不彻底，则加1mL混合酸在可调式电炉上小火加热，反复多次直到消化完全，放冷，用硝酸（0.5mol/L）将灰分溶解，用滴管将试样消化液洗入或过滤入（视消化后试样的盐分而定）10mL～25mL容量瓶中，用水少量多次洗涤罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白

第9页：过硫酸铵灰化法

4.2.3 过硫酸铵灰化法

称取1.00g～5.00g试样于瓷坩埚中，加2mL～4mL硝酸浸泡1h以上，先小火炭化，冷却后加2.00g～3.00g过硫酸铵盖于上面，继续炭化至不冒烟，转入马弗炉，500℃恒温2h，再升至800℃，保持20min，冷却，加2mL～3mL硝酸（1.0mol/L），用滴管将试样消化液洗入或过滤入（视消化后试样的盐分而定）10mL～25mL容量瓶中，用水少量多次洗涤罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白

第10页：湿式消解法

4.2.4 湿式消解法

称取试样1.00g～5.00g于锥型瓶或高脚杯中，放数粒玻璃珠，加10mL混合酸，加盖浸泡过夜，加一小漏斗于电炉上消解，若变棕黑色，再加混合酸，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，放冷后用滴管将试样消化液洗入或过滤入（视消化后试样的盐分而定）10mL～25mL容量瓶中，用水少量多次洗涤罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白

第11页：测铅的仪器条件与标准曲线

4.3 测定

4.3.1 仪器条件

根据各自仪器性能调至最佳状态。参考条件为波长283.3nm，狭缝0.2nm～1.0nm，灯电流5mA～7mA，干燥温度120℃、20s；灰化温度450℃、持续15s～20s，原子化温度1700℃～2300℃、持续4s～5s，背景校正为氘灯或塞曼效应

4.3.2 标准曲线绘制

吸取已配制的铅标准使用液10.0、20.0、40.0、60.0、80.0 ng/mL（或μg/L）各10μL，注入石墨炉，测得其吸光值并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程

第12页：试样测定与基体改进剂

4.3.3 试样测定

分别吸取样液和试剂空白液各10μL，注入石墨炉，测得其吸光值，代入标准系列的一元线性回归方程中求得样液中铅含量

4.3.4 基体改进剂的使用

对有干扰试样，则注入适量的基体改进剂磷酸二氢铵溶液（20g/L），一般为5μL或与试样同量，消除干扰；绘制铅标准曲线时也要加入与试样测定时等量的基体改进剂磷酸二氢铵溶液

源文件中「基体改进剂」写作「基本改进剂」，此处按标准术语更正。

第13页：铅含量的结果计算与精密度

5.结果计算：X ＝ (C₁－C₀) × V × 1000 / (m × 1000)

• X：试样中铅含量，单位为微克每千克或微克每升（μg/kg或μg/L）
• C₁：测定样液中铅含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）
• C₀：空白液中铅含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）
• V：试样消化液定量总体积，单位为毫升（mL）
• m：试样质量或体积，单位为克或毫升（g或mL）

计算结果保留两位有效数字。

6.精密度：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。

第14页：火焰原子吸收光谱法测钙的原理

食品中钙的测定——火焰原子吸收光谱法（参考GB/T 5009.92-2003）

1.原理

试样经湿法消化后，导入原子吸收分光光度计中，经火焰原子化后，吸收422.7nm的共振线，其吸收量与含量成正比，与标准系列比较定量

第15页：测钙用试剂与标准溶液

2.试剂

• 2.1 盐酸
• 2.2 硝酸
• 2.3 高氯酸
• 2.4 混合酸消化液：硝酸＋高氯酸＝4＋1
• 2.5 0.5mol/L硝酸溶液：量取32mL硝酸，加去离子水并稀释至1000mL
• 2.6 20g/L氧化镧溶液：称取23.45g氧化镧（纯度大于99.99%），先用少量水湿润再加75mL盐酸于1000mL容量瓶中，加去离子水稀释至刻度
• 2.7 钙标准储备溶液：准确称取1.2486g碳酸钙（纯度大于99.99%），加50mL去离子水，加盐酸溶解，移入1000mL容量瓶中，加20g/L氧化镧溶液稀释至刻度。贮存于聚乙烯瓶内，4℃保存。此溶液每毫升相当于500μg钙
• 2.8 钙标准使用液：配制见表12-1，配制后贮存于聚乙烯瓶内，4℃保存

第16页：表12-1 钙标准使用液配制

表12-1 钙标准使用液配制

3.仪器与设备：所用玻璃仪器均以硫酸-重铬酸钾洗液浸泡数小时，再用洗衣粉充分洗刷，后用水反复冲洗，最后用去离子水反复冲洗晒干或烘干，方可使用

• 3.1 实验室常用设备
• 3.2 原子吸收分光光度计附火焰原子化器

第17页：测钙试样的制备

4.分析步骤——4.1 试样制备：微量元素分析的试样制备过程中应特别注意防止各种污染

• 所用设备如电磨、绞肉机、匀浆器、打碎机等必须是不锈钢制品
• 所用容器必须使用玻璃或聚乙烯制品，做钙的测定的试样不得使用石磨研碎
• 鲜样（如蔬菜、水果、鲜鱼、鲜肉）先用自来水冲洗干净后，要用去离子水充分洗净
• 干粉类试样（如面粉、奶粉等）取样后立即装容器密封保存，防止空气中的灰尘和水分污染

第18页：测钙试样的消化

4.2 试样消化

精确称取均匀干试样0.5g～1.5g（湿样2.0g～4.0g，饮料等液体试样5.0g～10.0g）于250mL烧杯，加混合酸消化液20mL～30mL，上盖表面皿，置于电热板或沙浴上加热消化；如未消化好而酸液过少时再补加几毫升混合酸消化液，继续加热消化，直至无色透明为止；加几毫升水，加热以除去多余的硝酸；待烧杯中液体接近2mL～3mL时取下冷却，用20g/L氧化镧溶液洗并转移于10mL刻度试管中，并定容至刻度；取与消化试样相同量的混合酸消化液，按上述操作做试剂空白实验测定

第19页：表12-2 标准稀释液的配制方法

4.3 测定：将钙标准使用液分别配制不同浓度系列的标准稀释液，见表12-2，测定操作参数见表12-3。

表12-2 不同浓度系列标准稀释液的配制方法

源文件中该表数字粘连难以切分，此处按标准系列浓度＝使用液浓度×吸取量÷稀释体积的关系还原各行数值，稀释体积统一为50mL。

第20页：表12-3 钙的测定操作参数

表12-3 测定操作参数

其他实验条件：仪器狭缝、空气及乙炔的流量、灯头高度、元素电流等均按使用的仪器说明调至最佳状态。将消化好的试样液、试剂空白液和钙元素的标准浓度系列分别导入火焰进行测定。

第21页：钙含量的结果计算与精密度

5.结果计算：X ＝ (C₁－C₀) × V × f × 1000 / (m × 1000)

• X：试样中元素的含量，单位为毫克每百克（mg/100g）
• C₁：测定用样品液中元素的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）
• C₀：试剂空白液中元素的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）
• m：试样质量，单位为克（g）
• V：试样定容体积，单位为毫升（mL）
• f：稀释倍数

计算结果表示到小数点后两位。

6.精密度：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

第22页：原子吸收光谱法测铜的原理

食品中铜的测定——原子吸收光谱法（参考GB/T 5009.13-2003）

1.原理

试样经处理后，导入原子吸收分光光度计中，经石墨炉或火焰原子化器原子化后，吸收324.8nm共振线，其吸收值与铜含量成正比，与标准系列比较定量

第23页：测铜用试剂与标准溶液

2.试剂

• 2.1 硝酸
• 2.2 石油醚
• 2.3 硝酸（10%）：取10mL硝酸置于适量水中，再稀释至100mL
• 2.4 硝酸（0.5%）：取0.5mL硝酸置于适量水中，再稀释至100mL
• 2.5 硝酸（1＋4）：取20mL硝酸加入80mL去离子水中，混合均匀
• 2.6 硝酸（4＋6）：量取40mL硝酸加入60mL去离子水中，混合均匀
• 2.7 铜标准溶液：准确称取1.0000g金属铜（99.99%），分次加入少量硝酸（4＋6）溶解，总量不超过37mL，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于1.0mg铜
• 2.8 铜标准使用液Ⅰ：吸取10.0mL铜标准溶液，置于100mL容量瓶中，用0.5%硝酸溶液稀释至刻度，摇匀，如此多次稀释至每毫升相当于1.0μg铜
• 2.9 铜标准使用液Ⅱ：按2.8方式，稀释至每毫升相当于0.10μg铜

第24页：测铜用仪器与器皿处理

3.仪器：所用玻璃仪器均以硝酸（10%）浸泡24h以上，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗晾干后，方可使用

• 3.1 捣碎机
• 3.2 马弗炉
• 3.3 原子吸收分光光度计

第25页：谷类茶叶等试样的灰化处理

4.分析步骤——4.1 试样处理

4.1.1 谷类（除去外壳）、茶叶、咖啡等

磨碎，过20目筛，混匀；蔬菜、水果等试样取可食部分，切碎、捣成匀浆。称取1.00g～5.00g试样，置于石英或瓷坩埚中，加5mL硝酸，放置0.5h，小火蒸干，继续加热炭化，移入马弗炉中，500℃±25℃灰化1h，取出放冷，再加1mL硝酸浸湿灰分，小火蒸干，再移入马弗炉中，500℃灰化0.5h，冷却后取出，以1mL硝酸（1＋4）溶解4次，移入10.0mL容量瓶中，用水稀释至刻度，备用；取与消化试样相同量的硝酸，按同一方法做试剂空白试验

第26页：水产类乳类与油脂类试样处理

4.1.2 水产类

取可食部分捣成匀浆，称取1.00g～5.00g，以下按4.1.1自「置于石英或瓷坩埚中……」起依法操作

4.1.3 乳、炼乳、乳粉

称取2.00g混匀试样，按4.1.1自「置于石英或瓷坩埚中……」起依法操作

4.1.4 油脂类

称取2.00g混匀试样，固体油脂先加热融成液体，置于100mL分液漏斗中，加10mL石油醚，用硝酸（10%）提取2次，每次5mL，振摇1min，合并硝酸液于50mL容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀，备用；并同时作试剂空白试验

第27页：液体试样的处理

4.1.5 饮料、酒、醋、酱油等液体试样

可直接取样品测定，固形物较多时或仪器灵敏不足时，可把上述试样浓缩后按4.1.1操作

第28页：火焰原子化法测定铜

5.测定

5.1 火焰法标准系列与测定

吸取0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL铜标准使用液Ⅰ（1.0μg/mL），分别置于10mL容量瓶中，加硝酸（0.5%）稀释至刻度，混匀，容量瓶中每毫升分别相当于0.0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00μg铜。将处理后的样液、试剂空白液和各容量瓶中铜标准液分别导入调至最佳条件的火焰原子化器进行测定

参考条件

灯电流3mA～6mA，波长324.8nm，光谱通带0.5nm，空气流量9L/min，乙炔流量2L/min，灯头高度6mm，氘灯背景校正

定量方式

以铜标准溶液含量和对应吸光度，绘制标准曲线或计算直线回归方程，试样吸收值与曲线比较或代入方程求得含量

第29页：石墨炉法标准系列的配制

5.2 石墨炉法标准系列

吸取0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL铜标准使用液Ⅱ（0.10μg/mL）分别置于10mL容量瓶中，加硝酸（0.5%）稀释至刻度，摇匀，容量瓶中每毫升相当于0、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10μg铜

第30页：石墨炉法测定的操作参数

石墨炉测定

将处理后的样液、试剂空白液和各容量瓶中铜标准液10μL～20μL分别导入调至最佳条件的石墨炉原子化器进行测定

参考条件

灯电流3mA～6mA，波长324.8nm，光谱通带0.5nm，保护气体1.5L/min（原子化阶段停气）

操作参数

干燥90℃、20s；升到800℃、20s；原子化2300℃、4s

定量方式

以铜标准溶液Ⅱ系列含量和对应吸光度，绘制标准曲线或计算直线回归方程，试样吸收值与曲线比较或代入方程求得含量

第31页：干扰的消除与基体改进剂

5.3 干扰的消除

氯化钠或其他物质干扰时，可在进样前用硝酸铵（1mg/mL）或磷酸二氢铵稀释，或进样后（石墨炉）再加入与试样等量上述物质作为基体改进剂

源文件中「基体改进剂」写作「基本改进剂」，此处按标准术语更正。

第32页：火焰法铜含量的计算

6.结果计算——6.1 火焰法：X ＝ (A₁－A₂) × V × 1000 / (m × 1000)

• X：试样中铜的含量，单位为毫克每千克或毫克每升（mg/kg或mg/L）
• A₁：测定用试样中铜的含量，单位为微克每毫升（μg/mL）
• A₂：测定空白液中铜的含量，单位为微克每毫升（μg/mL）
• V：试样处理后的总体积，单位为毫升（mL）
• m：试样质量或体积，单位为克或毫升（g或mL）

第33页：石墨炉法铜含量的计算与精密度

6.2 石墨炉法：X ＝ (A₁－A₂) × V × 1000 / [m × (V₁ / V₂) × 1000]

• X：试样中铜的含量，单位为毫克每千克或毫克每升（mg/kg或mg/L）
• A₁：测定用试样消化液中铜的含量，单位为微克（μg）
• A₂：测定空白液中铜的含量，单位为微克（μg）
• m：试样质量（体积），单位为克或毫升（g或mL）
• V₁：试样消化液的总体积，单位为毫升（mL）
• V₂：测定用试样消化液的体积，单位为毫升（mL）

计算结果保留两位有效数字，试样含量超过10mg/kg时保留三位有效数字。

7.精密度：在重复性条件下获得的两次测定结果的绝对值不得超过算术平均值的10%。

第34页：铜测定的补充页（内容待补充）

本页源文件未提取到可辨识的文字内容（仅见乱码字符），推测为图示或公式页。建议对照原课件图片补充本页要点说明。