灰分及矿物元素测定

1、灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 第五章第五章 灰分及矿物元素的测定灰分及矿物元素的测定 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.1 5.1 灰分的测定灰分的测定 5.1.1 5.1.1 概述概述 是指食品中有机物被灼烧或被完全氧化后剩是指食品中有机物被灼烧或被完全氧化后剩 余的无机残留物。是标示食品中无机成分总量的一项余的无机残留物。是标示食品中无机成分总量的一项 指标。指标。 目前主要有三种有效的灰化方法：目前主要有三种有效的灰化方法： 用于测定大量样品的用于测定大量样品的； 用于高脂样品用于高脂样品( (如肉类和肉类制品如肉类和肉类制品) )中元素含量分中元素含量分 析的析的； 进

2、行挥发性元素分析时用的进行挥发性元素分析时用的 ( (也称简单等离子体灰化或低温灰化也称简单等离子体灰化或低温灰化) )。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 灰分的种类：灰分的种类： 粗灰分粗灰分：食品经高温灼烧后的残留物。：食品经高温灼烧后的残留物。 水溶性灰分水溶性灰分：粗灰分中可溶解于水的部分。反映的是：粗灰分中可溶解于水的部分。反映的是 可溶性的钾、钠、钙、镁等元素的氧化物和盐类的含量。可溶性的钾、钠、钙、镁等元素的氧化物和盐类的含量。 水不溶性灰分水不溶性灰分：粗灰分中不可溶解于水的部分。反映：粗灰分中不可溶解于水的部分。反映 的是污染的泥沙和铁、铝等元素的氧化物及碱土金属的的是

3、污染的泥沙和铁、铝等元素的氧化物及碱土金属的 碱式磷酸盐的含量。碱式磷酸盐的含量。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 酸不溶性灰分酸不溶性灰分：样品中不溶性的矿物质杂质，反映的：样品中不溶性的矿物质杂质，反映的 是污染的泥沙和食品中原来存在的微量氧化硅的含量。是污染的泥沙和食品中原来存在的微量氧化硅的含量。 土壤矿物质土壤矿物质( (含大量硅酸盐和蛋白石似的二氧化硅含大量硅酸盐和蛋白石似的二氧化硅) ) 只溶解于氢溴酸或氟化氢溶液。只溶解于氢溴酸或氟化氢溶液。 灰分的碱度灰分的碱度是一种用于测定食品的酸碱平衡和测定矿是一种用于测定食品的酸碱平衡和测定矿 物质含量，以检测食品的掺杂情况的指标

4、。物质含量，以检测食品的掺杂情况的指标。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 灰分测定的意义灰分测定的意义 食品生产工艺的控制指标食品生产工艺的控制指标 判断食品污染程度判断食品污染程度 评价食品加工精度评价食品加工精度 反映食品品质，评估食品营养反映食品品质，评估食品营养 品种鉴别与掺伪检验品种鉴别与掺伪检验 元素分析的前处理元素分析的前处理 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 常见食品的灰分含量常见食品的灰分含量 通常认为动物制品的灰分是一个恒定含量，但植物资通常认为动物制品的灰分是一个恒定含量，但植物资 源的情况却是多种多样的。源的情况却是多种多样的。 大部分新鲜食品的灰分含量不高于

5、大部分新鲜食品的灰分含量不高于5%； 纯净的油类和脂的灰分一般很少或不含灰分；纯净的油类和脂的灰分一般很少或不含灰分； 乳制品含有乳制品含有0.5%5.1%的灰分；的灰分； 水果、水果汁和瓜类含有水果、水果汁和瓜类含有0.2%0.6%的灰分，而干的灰分，而干 果含有较高的灰分（果含有较高的灰分（2.4%3.5%）；）； 面粉类和麦片类含有面粉类和麦片类含有0.3%4.3%的灰分，而含糠的的灰分，而含糠的 谷物及其制品比无糠的谷物及其制品灰分含量高谷物及其制品比无糠的谷物及其制品灰分含量高 ； 坚果及其制品含有坚果及其制品含有0.8%3.4%的灰分；的灰分； 肉、家禽和海产品类含有肉、家禽和海产

6、品类含有0.7%1.3%的灰分，而腌熏的灰分，而腌熏 腊肉制品可含有腊肉制品可含有6%的灰分，干牛肉含有高于的灰分，干牛肉含有高于11.6%的的 灰分（按湿基计算）。灰分（按湿基计算）。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 食食 品品 种种 类类 灰分含量灰分含量/%/% （按湿基计算）（按湿基计算） 谷物、面包、面制品谷物、面包、面制品 大米（糙米、大颗粒，生）大米（糙米、大颗粒，生） 玉米片（整粒，黄色）玉米片（整粒，黄色） 去胚玉米（整粒磨碎白色罐装）去胚玉米（整粒磨碎白色罐装） 白米（大颗粒、生的、强化）白米（大颗粒、生的、强化） 小麦粒（整粒）小麦粒（整粒） 通心粉（干的、浓缩）通

7、心粉（干的、浓缩） 黑麦面包黑麦面包 1.5 1.1 0.9 0.6 1.6 0.7 1.5 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 食食 品品 种种 类类 灰分含量灰分含量/%/% （按湿基计算）（按湿基计算） 乳制品乳制品 乳（未经浓缩，液状）乳（未经浓缩，液状） 乳（浓缩）乳（浓缩） 奶油（含盐）奶油（含盐） 奶油（半液体）奶油（半液体） 大豆人造奶油（硬状，普通）大豆人造奶油（硬状，普通） 普通低脂肪奶普通低脂肪奶 0.7 1.6 2.1 0.7 2.0 0.7 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 食食 品品 种种 类类 灰分含量灰分含量/%/% （按湿基计算）（按湿基计算） 蔬菜、水

8、果蔬菜、水果 苹果（带皮，未加工）苹果（带皮，未加工） 香蕉（未加工）香蕉（未加工） 樱桃（甜，未加工）樱桃（甜，未加工） 葡萄干葡萄干 土豆（带皮，未加工）土豆（带皮，未加工） 西红柿（红色，成熟，未加工）西红柿（红色，成熟，未加工） 0.3 0.8 0.5 1.8 1.6 0.4 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 食食 品品 种种 类类 灰分含量灰分含量/%/% （按湿基计算）（按湿基计算） 肉、家禽、鱼类肉、家禽、鱼类 鲜鸡蛋（全部，未经加工，新鲜）鲜鸡蛋（全部，未经加工，新鲜） 鱼片（去骨、糊状或涂面包屑油炸）鱼片（去骨、糊状或涂面包屑油炸） 猪肉（新鲜，腿心，全部、未加工）猪肉（

9、新鲜，腿心，全部、未加工） 汉堡包（单层小馅饼，普通的）汉堡包（单层小馅饼，普通的） 鸡肉（烤或炸，胸脯肉，未经加工）鸡肉（烤或炸，胸脯肉，未经加工） 牛肉（颈肉，烤前腿，未经加工）牛肉（颈肉，烤前腿，未经加工） 0.9 2.5 0.9 1.7 1.0 0.9 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.1.2 灰分的测定灰分的测定 1. 原理：原理： 样品经炭化后，在样品经炭化后，在500600的马福炉（高温炉）的马福炉（高温炉） 中灼烧，得残留物，经称量后计算样品的总灰分中灼烧，得残留物，经称量后计算样品的总灰分。 水分和挥发成分蒸发；在有氧条件下，有机物被水分和挥发成分蒸发；在有氧条件下，

10、有机物被 灼烧成二氧化碳和氮的氧化物；大部分的矿物质转化灼烧成二氧化碳和氮的氧化物；大部分的矿物质转化 成氧化物、硫酸盐、磷酸盐、氯化物和硅酸盐。成氧化物、硫酸盐、磷酸盐、氯化物和硅酸盐。 在这种灰化方法中，一些元素如硒、砷、铅、镉、在这种灰化方法中，一些元素如硒、砷、铅、镉、 汞可被部分挥发，因此，如样品灰化后要用于特殊元汞可被部分挥发，因此，如样品灰化后要用于特殊元 素分析时，必须选择其他方法。素分析时，必须选择其他方法。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 高温炉、坩埚、坩埚钳、干燥器、分析天平高温炉、坩埚、坩埚钳、干燥器、分析天平 盐酸（盐酸（1:4）、三氯化铁溶液、硝酸、过氧化氢、

11、辛）、三氯化铁溶液、硝酸、过氧化氢、辛 醇醇 灰化容器（坩埚）灰化容器（坩埚） 种类：素烧瓷坩埚、石英坩埚、蒸发皿种类：素烧瓷坩埚、石英坩埚、蒸发皿 镍坩埚、铂金坩埚镍坩埚、铂金坩埚 大小：根据样品性状及灰分含量选择大小：根据样品性状及灰分含量选择 取样量：取样量：根据试样的种类和性状来决定（根据试样的种类和性状来决定（110g） 2. 仪器仪器 3. 试剂试剂 4.测定条件的选择测定条件的选择 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 灰化温度灰化温度 灰化温度根据样品中无机成分的组成、性质及含量选灰化温度根据样品中无机成分的组成、性质及含量选 择，一般为择，一般为500550 。 例如：鱼类及

12、海产品、谷类及其制品、乳制品例如：鱼类及海产品、谷类及其制品、乳制品 550； 果蔬及其制品、砂糖及其制品、肉制品果蔬及其制品、砂糖及其制品、肉制品525 ； 个别样品个别样品(如谷类饲料如谷类饲料)可以达到可以达到600。 灰化温度过高，将引起钾、钠、氯等元素的挥发损灰化温度过高，将引起钾、钠、氯等元素的挥发损 失，而且磷酸盐、硅酸盐类也会熔融，特碳粒包藏起失，而且磷酸盐、硅酸盐类也会熔融，特碳粒包藏起 来，使碳粒无法氧化；来，使碳粒无法氧化； 灰化温度过低，则灰化速度慢、时间长，不易灰化灰化温度过低，则灰化速度慢、时间长，不易灰化 完全，也不利于除去过剩的碱（碱性食品完全，也不利于除去过剩

13、的碱（碱性食品)吸收的二氧吸收的二氧 化碳。化碳。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 灰化时间灰化时间 一般以灼烧至灰分呈白色或浅灰色，无碳粒存在一般以灼烧至灰分呈白色或浅灰色，无碳粒存在 并达到恒重为止。灰化至达到恒重的时间因试样不同并达到恒重为止。灰化至达到恒重的时间因试样不同 而异，一般需而异，一般需25小时。应根据样品的组成、性状注小时。应根据样品的组成、性状注 意观察残灰的颜色，正确判断灰化程度。铁含量高的意观察残灰的颜色，正确判断灰化程度。铁含量高的 试样，残灰呈褐色；锰、铜含量高的试样，残灰呈蓝试样，残灰呈褐色；锰、铜含量高的试样，残灰呈蓝 绿色；有时即使残灰表面呈白色，但灼

14、烧不完全，内绿色；有时即使残灰表面呈白色，但灼烧不完全，内 部仍会残留炭粒。部仍会残留炭粒。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 加速灰化的方法加速灰化的方法 样品经初步灼烧后，取出冷却，加入样品经初步灼烧后，取出冷却，加入无离子水溶解无离子水溶解 水溶性盐类灰分，暴露碳粒，蒸去水分，再灼烧至恒水溶性盐类灰分，暴露碳粒，蒸去水分，再灼烧至恒 重。重。 样品经初步灼烧后，取出冷却，加入样品经初步灼烧后，取出冷却，加入几滴硝酸或双几滴硝酸或双 氧水加速氧化氧水加速氧化，蒸干后再灼烧至恒重。，蒸干后再灼烧至恒重。 加入加入10碳酸铵等疏松剂碳酸铵等疏松剂，促进未灰化的碳粒灰化。，促进未灰化的碳粒灰

15、化。 加入加入醋酸镁、硝酸镁等助灰化剂醋酸镁、硝酸镁等助灰化剂，疏松样品，防止，疏松样品，防止 残灰熔融。残灰熔融。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 （2） 样品预处理样品预处理 液体样品：称量，蒸干液体样品：称量，蒸干 高水分样品：匀浆后，称量，烘干高水分样品：匀浆后，称量，烘干 低水分谷物、豆类等固体样品：粉碎后，称量低水分谷物、豆类等固体样品：粉碎后，称量 高脂肪样品：匀样，称样，抽脂高脂肪样品：匀样，称样，抽脂 高糖样品：匀样，称样，蒸干（加高糖样品：匀样，称样，蒸干（加12d橄榄油等橄榄油等消泡消泡 剂）剂） 酸煮酸煮洗涤洗涤编号编号灼烧灼烧灼烧灼烧称重称重称重称重 5. 测定

16、方法测定方法 （1）瓷坩埚准备）瓷坩埚准备 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 （3）炭化）炭化 （4）灰化（）灰化（500550，216h） 6. 结果计算结果计算 电炉电炉 100% 12 13 mm mm 灰分 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.1.3 水溶性灰分和水不溶性灰分的测定水溶性灰分和水不溶性灰分的测定 坩埚坩埚 去离子水去离子水 煮煮 沸沸 去离子水去离子水 洗涤洗涤 残渣等残渣等过过 滤滤 坩埚坩埚干干 燥燥灼烧灼烧称称 重重 % 100% 12 14 水不溶性灰分总灰分水溶性灰分 水不溶性灰分 mm mm 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.1.4 酸不溶

17、性灰分的测定酸不溶性灰分的测定 坩埚坩埚 盐酸溶液盐酸溶液 煮煮 沸沸 去离子水去离子水 洗涤洗涤 残渣等残渣等过过 滤滤 坩埚坩埚干干 燥燥灼烧灼烧称称 重重 100% 12 15 mm mm 酸不溶性灰分 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.1.5 5.1.5 灰分的碱度灰分的碱度 水果类和蔬菜类的灰分为碱性水果类和蔬菜类的灰分为碱性( (CaCa、MgMg、K K、Na)Na)， 肉类和一些谷物类的灰分是酸性的肉类和一些谷物类的灰分是酸性的( (P P、S S、C1)C1)， 灰分的碱度已经被作为水果和果汁的一种质量指标。灰分的碱度已经被作为水果和果汁的一种质量指标。 柠檬酸盐、苹

18、果酸盐和酒石酸盐在灼烧时产生的碳酸柠檬酸盐、苹果酸盐和酒石酸盐在灼烧时产生的碳酸 盐、磷酸盐会干扰此测定。盐、磷酸盐会干扰此测定。 此方法已经用于计算食品的酸碱平衡。此方法已经用于计算食品的酸碱平衡。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 测定灰分碱度的操作步骤如下：测定灰分碱度的操作步骤如下： (1) (1)将灰分移入容器中将灰分移入容器中( (总灰分或水不溶性灰分总灰分或水不溶性灰分) )， 并精确添加并精确添加1010mL 0.1mol/LmL 0.1mol/L的的HClHCl。 (2) (2)必要时添加沸水并在水浴中加热。必要时添加沸水并在水浴中加热。 (3) (3)冷却，定容。冷却，

19、定容。 (4) (4)用用0.0.1mol/L1mol/L标准标准NaOHNaOH溶液滴定过量的溶液滴定过量的HClHCl，用用 甲基橙作指示剂。甲基橙作指示剂。 (5) (5)以以mL(1mol/LmL(1mol/L酸酸)/100)/100g g样品为表示单位。样品为表示单位。 不溶性灰分碱度也可用甲基橙作指示剂，用不溶性灰分碱度也可用甲基橙作指示剂，用 0.10.1mol/L HClmol/L HCl直接滴定进行测定。直接滴定进行测定。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.2 矿物元素的测定矿物元素的测定 5.2.1 概述概述 一、矿物质在膳食中的重要性一、矿物质在膳食中的重要性 膳

20、食中的矿物质主要有膳食中的矿物质主要有Ca、P、Na、K、Mg、Cl 和和S，成人每天至少需要成人每天至少需要100mg这些矿物质，每一种矿这些矿物质，每一种矿 物质在人体内都有其特殊的功能，如果日常膳食中这物质在人体内都有其特殊的功能，如果日常膳食中这 些矿物质不能正常供给，肌体就会发生病变。如：些矿物质不能正常供给，肌体就会发生病变。如： 人体中大约人体中大约98%的钙和的钙和80%的磷存在于骨骼中的磷存在于骨骼中; Mg、K、Ca、Na则与神经传导和肌肉收缩有关则与神经传导和肌肉收缩有关; 胃中的盐酸对膳食中的矿物质溶解及吸收有很大的影胃中的盐酸对膳食中的矿物质溶解及吸收有很大的影 响。

21、响。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 另外还有每天需要量很少另外还有每天需要量很少( (以毫克计以毫克计) )的的1010种种微量微量 元素元素，包括，包括Fe、I、Zn、Cu、Cr、Mn，Mo、F、Se和和 Si。在维持机体的功能方面，每种元素都有其特殊的生在维持机体的功能方面，每种元素都有其特殊的生 理作用，如：理作用，如： 铁是血红蛋白和肌红蛋白分子的组成成分，与细铁是血红蛋白和肌红蛋白分子的组成成分，与细 胞间传送氧气的功能有关。胞间传送氧气的功能有关。 还有一类元素被称为还有一类元素被称为超微量矿物元素超微量矿物元素，目前正处，目前正处 于研究阶段，还不能明确解释其生物作用，这

22、类矿物于研究阶段，还不能明确解释其生物作用，这类矿物 质包括：质包括：V、Sn、Ni、As和和B。 Pb, Hg、Cd和和Al等等矿物元素则已被证明对人体有矿物元素则已被证明对人体有 毒，因此在膳食中应该避免摄入；某些必需矿物质如毒，因此在膳食中应该避免摄入；某些必需矿物质如F 和和Se，在正常的饮食水平下，它们对生物机能是有益在正常的饮食水平下，它们对生物机能是有益 的，但如果摄入过多对人体则有危害。的，但如果摄入过多对人体则有危害。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 二、食品加工中的矿物质二、食品加工中的矿物质 天然食品中含有非常丰富的矿物质，如乳是钙的一个天然食品中含有非常丰富的矿物

23、质，如乳是钙的一个 很好的来源很好的来源； 在食品加工中，有时加入食盐可降低水分活度从而起在食品加工中，有时加入食盐可降低水分活度从而起 到保护作用，并因而提高了食品中钠的含量；到保护作用，并因而提高了食品中钠的含量； 在强化食品中允许添加高于天然含量的矿物质，如通在强化食品中允许添加高于天然含量的矿物质，如通 常在早餐食品中添加常在早餐食品中添加CaCa、FeFe、ZnZn等矿物质，在食盐中等矿物质，在食盐中 加碘；加碘； 食品的一些加工过程会导致矿物质的损失，如：食品的一些加工过程会导致矿物质的损失，如：P P、 ZnZn、MgMg、CrCr、CuCu等主要存在于麸皮；等主要存在于麸皮；

24、水是食品加工过程中的一个要素。水是食品加工过程中的一个要素。 食品中矿物质的含量对食品的营养价值、潜在毒食品中矿物质的含量对食品的营养价值、潜在毒 性、适当的加工工艺和安全性等具有非常重要的意义。性、适当的加工工艺和安全性等具有非常重要的意义。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 三、矿物元素含量测定的常用方法三、矿物元素含量测定的常用方法 现代仪器已有可能一次完成对所有矿物质的测定，现代仪器已有可能一次完成对所有矿物质的测定， 而且其检测限可达到十亿分之一（而且其检测限可达到十亿分之一（1010-10 -10），但这些分 ），但这些分 析仪器的价格比较昂贵。析仪器的价格比较昂贵。 大量样品

25、的分析需要自动化仪器，而用于零星样大量样品的分析需要自动化仪器，而用于零星样 品的几种矿物质的分析则不需要太多的费用，一般有品的几种矿物质的分析则不需要太多的费用，一般有 两种方法可供选择：两种方法可供选择： 把样品送到有关检测机构进行分析；把样品送到有关检测机构进行分析； 运用传统的分析方法进行分析。如重量分析、运用传统的分析方法进行分析。如重量分析、 滴定分析、比色分析以及电化学分析法。滴定分析、比色分析以及电化学分析法。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.2.2 钙的测定钙的测定 一、概述一、概述 1 测定意义测定意义 钙是人体含量最多的一种无机元素，出生时体钙是人体含量最多的一

26、种无机元素，出生时体 内含钙总量约为内含钙总量约为28g，成年时达成年时达8501200g，相相 当于体重的当于体重的1.5%2.0%。99%集中于骨路和牙集中于骨路和牙 齿中，其余齿中，其余1%，有一半与柠檬酸整合或与蛋白，有一半与柠檬酸整合或与蛋白 质结合；另一半则以离子状态存在于软组织、质结合；另一半则以离子状态存在于软组织、 细胞外液和血液中，与骨骼钙维持着动态平衡，细胞外液和血液中，与骨骼钙维持着动态平衡， 维持体内细胞正常生理状态的需要。维持体内细胞正常生理状态的需要。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 生理功能：构成骨骼和牙齿；维持神经与肌生理功能：构成骨骼和牙齿；维持神经与

27、肌 肉活动；促进体内某些酶的活性；参与血凝肉活动；促进体内某些酶的活性；参与血凝 过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细 胞内胶质稳定性胞内胶质稳定性 我国推荐每日膳食中钙供给量为我国推荐每日膳食中钙供给量为8001000mg。 成年男女成年男女600mg/d; 孕妇孕妇 8001500mg/d 乳母乳母 2000mg/d 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 2、食品中的钙含量、食品中的钙含量 钙的食物来源应考虑二个方面，钙含量及吸收利用率。钙的食物来源应考虑二个方面，钙含量及吸收利用率。 奶与奶制品含钙丰富吸收率也高，是理想的钙来源。奶与奶制品含钙丰富

28、吸收率也高，是理想的钙来源。 水产品中小虾皮含钙特别多，其次是海带、发菜等含水产品中小虾皮含钙特别多，其次是海带、发菜等含 量也非常丰富。量也非常丰富。 豆和豆制品以及油料种子和蔬菜含钙也较高。特别突豆和豆制品以及油料种子和蔬菜含钙也较高。特别突 出的有黄豆及其制品，黑豆、赤小豆、各种瓜子、芝出的有黄豆及其制品，黑豆、赤小豆、各种瓜子、芝 麻酱等。麻酱等。 食品中钙的强化：食品中钙的强化： 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 3 3、钙的测定方法、钙的测定方法 高锰酸钾法、高锰酸钾法、 络合滴定法、络合滴定法、 原子发射光谱法、原子发射光谱法、 原子吸收

29、法原子吸收法 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 三、高锰酸钾法三、高锰酸钾法 1 原理原理 本方法是以氧化还原反应为基础。本方法是以氧化还原反应为基础。 样品样品灰化灰化溶解溶解草酸钙沉淀草酸钙沉淀洗涤洗涤溶解溶解草草 酸游离出来酸游离出来滴定。根据高锰酸钾标准溶液的消耗量，滴定。根据高锰酸钾标准溶液的消耗量， 可计算出食品中钙的含量。反应式如下：可计算出食品中钙的含量。反应式如下： CaCl2 (NH4) 2C2O4 CaC2O42NH4 C1 CaC2O4 + H 2SO4 CaSO4+ H2C2O4 5H2C2O4 2KMnO4 3H2SO4 K2SO42MnSO4 10CO2+8H

30、2O 盐酸盐酸草酸草酸水水硫酸硫酸 高锰酸钾高锰酸钾 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 2 主要试剂主要试剂 0.02mol/L 高锰酸钾标准溶液高锰酸钾标准溶液 3测定方法测定方法 （1）样品处理样品处理 （2）测定）测定 水水 称取高锰酸钾称取高锰酸钾煮煮 沸沸 砂芯漏斗砂芯漏斗 过过 滤滤 草酸钠草酸钠 标定标定 样品样品灰化灰化溶解溶解盐酸盐酸水水转移定容转移定容 样液样液 草酸铵草酸铵草酸钙草酸钙 离心离心沉淀沉淀 硫酸硫酸草酸草酸 滴定滴定 高锰酸钾高锰酸钾调调pH值值 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 4. 计算计算 式中：式中：CKMnO4溶液浓度，溶液浓度，mol/L

31、; VKMnO4溶液耗用体积，溶液耗用体积，mL; V1用于测定的样液体积，用于测定的样液体积，mL; V2样液定容体积，样液定容体积，mL; m样品质量样品质量,g; 40.08钙的摩尔质量，钙的摩尔质量，g/mol. 100 08.40 2 5 100/ 2 1 V V m VC gmg钙 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 湿法灰化是一种使用酸、氧化剂或两者的混合物湿法灰化是一种使用酸、氧化剂或两者的混合物 氧化有机物的方法。氧化有机物的方法。 该灰化过程中，矿物质在没有挥发的情况下被溶该灰化过程中，矿物质在没有挥发的情况下被溶 解，因此可作为一种适合于特殊元素分析的样品预处解，因此可

32、作为一种适合于特殊元素分析的样品预处 理方法。湿法灰化通常比干法灰化更广泛地用于特殊理方法。湿法灰化通常比干法灰化更广泛地用于特殊 元素的分析。元素的分析。 此方法往往使用硝酸和高氯酸，因此必需使用特此方法往往使用硝酸和高氯酸，因此必需使用特 制的通风橱，而且消化脂肪样品时必须小心谨慎。制的通风橱，而且消化脂肪样品时必须小心谨慎。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 低温等离子灰化是一种特殊的干法灰化方法，它低温等离子灰化是一种特殊的干法灰化方法，它 利用电磁场产生的初生态氧，在低真空的条件下氧化利用电磁场产生的初生态氧，在低真空的条件下氧化 食品。在一个比马福炉温度低得多的条件下灰化样品，

33、食品。在一个比马福炉温度低得多的条件下灰化样品， 以防止元素的挥发，灰分物质的晶体结构保持良好。以防止元素的挥发，灰分物质的晶体结构保持良好。 与典型的干法灰化相比，损失的微量元素少，使与典型的干法灰化相比，损失的微量元素少，使 用的低温用的低温( (小于小于150)150)通常使细微的晶体结构保持不变通常使细微的晶体结构保持不变 在灰化易挥发性盐样品时，它可能是首选的方法。主在灰化易挥发性盐样品时，它可能是首选的方法。主 要缺点是样品容量小和设备的损耗。要缺点是样品容量小和设备的损耗。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 微波灰化也称为微波灰化也称为“微波辅助化学微波辅助化学” 使用程序化

34、的微波湿法消化器，系统可以程序升使用程序化的微波湿法消化器，系统可以程序升 温，先脱水，然后灰化，同时可控制真空度和温度，温，先脱水，然后灰化，同时可控制真空度和温度， 与马福炉相比缩短了灰化时间，如面粉的微波湿法与马福炉相比缩短了灰化时间，如面粉的微波湿法 灰化只需灰化只需1020min。对于植物样品对于植物样品(除铜的测定外除铜的测定外)， 用微波系统灰化用微波系统灰化20min就足够了，而要得到类似的结就足够了，而要得到类似的结 果，用马福炉则需要果，用马福炉则需要40min4h。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 四、四、EDTA滴定法滴定法 1.原理原理 在在pH12-14时，时

35、，Ca2+可与可与EDTA作用生成稳定的作用生成稳定的EDTA-Ca 络合物，可直接滴定。终点指示剂为钙指示剂（络合物，可直接滴定。终点指示剂为钙指示剂（NN），）， NN水溶液在水溶液在PH11时为纯蓝色，可与时为纯蓝色，可与Ca2+ 结合生成酒红结合生成酒红 色的色的NN- Ca2+，其稳定性比其稳定性比EDTACa2+ 小，在滴定过程小，在滴定过程 中中EDTA首先与游离首先与游离Ca2+结合，接近终点时结合，接近终点时EDTA夺取夺取 NNCa2+中的中的Ca2+ ，使溶液从酒红色变成纯蓝色，即为使溶液从酒红色变成纯蓝色，即为 滴定终点。根据滴定终点。根据EDTA的消耗量，即可计算出钙

36、的含量。的消耗量，即可计算出钙的含量。 Ca2+ + EDTA EDTA-Ca Ca2+ + NN（蓝色）蓝色）NN-Ca2+ （酒红色）酒红色） 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 2.试剂试剂 钙指示剂钙指示剂 1%KCN 0.05mol/L 柠檬酸钠溶液柠檬酸钠溶液 2mol/L NaOH 6mol/L HCl 钙标准溶液（钙标准溶液（0.2mg/ml） EDTA标准溶液（标准溶液（0.01mol/L） 3. 测定测定 （1）样品处理）样品处理 同前同前 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 （2）测定）测定 4 计算计算 样液样液调调pH除干扰除干扰滴定滴定 NaOH 钙指示剂钙指示

37、剂 EDTA 氰氰 化化 钾钾 柠檬酸钠柠檬酸钠 100100/ 2 1 0 V V m TVV gmg钙 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 五五 原子吸收法原子吸收法 1原理原理 样品经湿消化后，导入原子吸收分光光度计中，样品经湿消化后，导入原子吸收分光光度计中， 经火焰原子化后，吸收经火焰原子化后，吸收422.7nm共振线，其吸收量与含量共振线，其吸收量与含量 成正比，与标准系列比较定量。成正比，与标准系列比较定量。 2试剂试剂 要求使用去离子水，优级纯试剂要求使用去离子水，优级纯试剂 盐酸、硝酸、高氯酸、盐酸、硝酸、高氯酸、0.5mol/L硝酸溶液硝酸溶液 混合酸消化液：硝酸十高氯酸

38、混合酸消化液：硝酸十高氯酸(4：1)。 镧溶液镧溶液(La 50g/L) 氧化镧氧化镧58.7g溶于溶于250ml HCl,稀释至稀释至1L 钙标准溶液：钙标准溶液：25ug钙钙/mL（CaCO3 ）盐酸溶解，配制盐酸溶解，配制 钙标准使用液（钙标准使用液（5，10，20ug钙钙/mL）吸取钙标准液，加镧吸取钙标准液，加镧 溶液溶液5ml，0.5mol/L HCl 稀释至稀释至25ml。 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 3 仪器仪器 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 4 测定测定 （1）样品制备）样品制备 （2）样品处理）样品处理 （3）测定）测

39、定 称样称样消化消化除硝酸除硝酸定容定容 混合酸混合酸镧溶液镧溶液去离子水去离子水 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 将消化好的样液、试剂空白液和各元素的标准系将消化好的样液、试剂空白液和各元素的标准系 列分别导入火焰进行测定。列分别导入火焰进行测定。 （4 4）计算）计算 以各浓度系列标准溶液与对应的吸光度绘制标准以各浓度系列标准溶液与对应的吸光度绘制标准 曲线。曲线。 测定用样品液及试剂空白液标准曲线查出浓度值测定用样品液及试剂空白液标准曲线查出浓度值 ( (C C及及C C0 0) ) 1000 100 0 m fVCC X 灰分及矿物元素测定灰分及矿物元素测定 5.2.3 铁的测定铁的测定 一、概述一、概述 1 测定意义测定意义 铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，总量约为铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，总量约为 45g。 铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素A以及某些呼吸以及某些呼吸 酶的成分，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼酶的成分，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼 吸过程。吸过程。 铁缺乏时对人体的影响：工作效率降低、学习能力下铁缺乏时对人体的影响：工作效