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文档简介
食品中有毒有害成分的分析食品中有毒有害成分的分析
食品中有害元素的测定1食品中农药残留量的测定2食品中黄曲霉素的测定3食品中亚硝基化合物的测定4食品中苯并芘的测定5
动物性食品中兽药残留测定6食品中有害元素的测定1食品中农药残留量的测定2食品中黄曲霉有害物质自然界中,按其原来的用途正常使用导致人体生理机能、自然环境或生态平衡遭受破坏的物质或含有该物质的物料。有毒物质凡是以小剂量进入机体,通过化学或物理化学作用能够导致健康受损的物质。有害物质普通有害物质有毒物质致癌物质危险物质有害物质有害物质普通有害物质有毒物质致癌物质危险物质食品中的有害物质生物性有害物质李斯特菌、口蹄疫病毒化学性有害物质有害元素、农药残留、黄曲霉毒素亚硝基化合物、甲醇、兽药残留、苯并芘物理性有害物质金属屑、石子、动物排泻物食品中的有害物质生物性有害物质化学性有害物质物理性有害物质农药、兽药使用不当食品中有害物质的主要来源加工、贮藏、运输污染特定食品加工工艺包装材料环境污染食品原料固有毒素农药、兽药使用不当食品中有害物质的加工、贮藏、运输污染特定食概述微量元素在体内的作用浓度很低,我们通常以百万分之一(mg/kg)或十亿分之一(μg/kg)来描述。一、为什么要测定微量元素?????????从营养学角度来说食品中的矿物质不仅是构成机体组织的材料,如钙、镁是骨骼、牙齿的重要成分;还可调节人体的生理功能,比如微量元素是是酶的活化剂;铁元素是一种微量元素,它是血红蛋白的主要成分,在体内能够传递氧,假如人体缺铁的话就会引起缺铁性贫血。所以从营养学角度来说,测定食品中微量元素含量有一定的意义。从危害的角度来看食品中残留的某些重金属,不但会对机体产生不同程度的损害作用,也会影响食品的品质,国家也制定了相应的标准来控制食品中某些重金属的允许含量,所以测定对产品品质控制等也有一定的积极意义。概述微量元素在体内的作用浓度很低,我们通常以百万分之一(mg二、概念人体内矿物质含量很低,仅占人体重量0.06%左右.根据矿物质在食品中的含量不同,可分为常量元素和微量元素两类:常量元素含量在0.01%以上(如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁等
)微量元素含量在0.01%以下(如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等。其突出作用是与生命活力密切相关,摄入过量、不足或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病)二、概念人体内矿物质含量很低,仅占人体重量0.06%左右.三、功能与浓度微量元素的浓度与功能形式常严格局限在一定的范围之内,并且这个范围很窄。范围内(功能)
微量元素在特定的范围之内可使组织的结构与功能的完整性得到维持。范围外(低)当含量低于机体需要的浓度时,组织功能会减弱或不健全,甚至会受到损害并处于不健康的状态。人体对硒的每日安全摄入量为50-200µg,如低于50µg会导致心肌炎、克山病等疾病,并诱发免疫功能低下和老年性白内障的发生。范围外(高)如果含量高于这一特定的范围,则可能导致不同程度的毒性反应,甚至可以引起死亡。如果硒的摄入量在200-1000µg之间则会导致中毒,如果每日摄入量超过1mg则可导致死亡。三、功能与浓度微量元素的浓度与功能形式常严格局限在一定的范围四、来源来源主要有两个途径:一、生物链的富集作用农作物可以富集赖以生长的土壤、环境和水质中的无机元素,再由鱼虾、家禽、家畜进一步富集,最后都通过食品进入人体。二、食品加工、贮藏、包装和运输等过程中发生污染造成的比如:不纯金属用具和容器造成食品中铅、锌含量增加,镀锡罐头由于酸的腐蚀造成锡的溶出,用铜锅加工蜜饯、糖果会造成铜含量超标。四、来源来源主要有两个途径:第二部分样品预处理
为什么要对样品进行预处理呢?可不可以不对样品进行预处理而直接测定呢?
答案:不可以。因为食品中待测的无机元素,一般情况下都与有机物质结合,以金属有机化合物的形式存在于食品中,所以在测定之前,我们要对样品进行预处理,破坏有机物质,释放出被测组分。第二部分样品预处理为什么要对样品进行预处理呢?可不一、破坏有机物的方法通常采用破坏有机物的方法????
干法灰化法
湿法消化法一、破坏有机物的方法通常采用破坏有机物的方法????干法灰化法以高温灼烧的方式破坏样品中有机物的一种方法,无机成分以金属盐的形式残留下来。是否所有的微量元素在测定时,都可以用干法灰化法来进行预处理????
答案:否测定汞含量时,不能用干法灰化法进行样品预处理,因为汞在高温条件下很容易挥发(沸点356.6℃,灰化温度一般在500-800℃
)。干法灰化法以高温灼烧的方式破坏样品中有机物的一种方法,无机成湿法消化法向样品中加入强氧化剂,并加热消煮,使样品中的有机物质完全分解、氧化,呈气态形式逸出,而待测成分留在消化液中。Cu样品处理时,怎样判断消化完全了?
答案:当样品溶液为亮绿色时,我们可以认为样品消化完全了。湿法消化法向样品中加入强氧化剂,并加热消煮,使样品中的有机物
是否经过破坏有机物的预处理之后的样品溶液就可以用来测定?
答案:不可以。因为破坏有机物后得到的样液中,除含有待测元素之外,通常还含有其他多种干扰元素,而且通常情况下,待测元素的浓度很低,在我们现有的仪器条件下很难以测定。所以我们需要对样品溶液进行进一步分离和浓缩,以除去干扰元素和富集待测元素。是否经过破坏有机物的预处理之后的样品溶液就可以用来测二、样品中元素的分离浓缩方法(重点)
分离浓缩的方法如果我们用比色法测定食品中微量元素,我们通常采用分离和浓缩待测微量元素的方法是:金属鳌合物溶剂萃取法。如果我们用原子吸收分光光度法测定微量元素时,我们通常采用离子交换法分离提纯金属离子或除去干扰离子。二、样品中元素的分离浓缩方法(重点)分离浓缩的方法(一)金属螯合物溶剂萃取法原理金属离子先与螯合剂生成金属螯合物,然后用与水不相溶的有机溶剂萃取金属螯合物,使金属螯合物进入有机相,而另一些组分留在水相中,从而达到分离、浓缩的目的。优势:如果被萃取的组分是有色化合物,则可以取有机相直接进行比色测定。(一)金属螯合物溶剂萃取法原理a、萃取溶剂的选择(1)选择依据(相似相溶)通常选择与螯合剂结构相类似的溶剂,从而使得金属螯合物在溶剂中有较大的溶解度。例如含烷基的螯合物可用卤代烷烃(如CHCl3,CCl4等)作萃取剂。对含芳香基的螯合物可用芳香烃(如苯,甲苯等)作萃取剂。a、萃取溶剂的选择(1)选择依据(相似相溶)a、萃取溶剂的选择(2)萃取所选用的有机溶剂是否合适,主要取决于它们的物理性质和化学性质。所以对萃取溶剂有一定的要求??首先选用的萃取溶剂要与水互不混溶。一般尽量采用惰性溶剂,假如采用含氧的活性溶剂,可产生副反应而干扰测定。萃取溶剂的相对密度与水的密度差别要大,黏度要小,这样才便于分层。萃取溶剂还应该无毒,无特殊气味,挥发性较小。a、萃取溶剂的选择(2)萃取所选用的有机溶剂是否合适,主要取萃取剂CHCl3和CCl4一般都选用CCl4作为萃取溶剂因为:
CCl4在水中的溶解度很低,并且不容易挥发(沸点77℃,CHCl3
沸点为61.5℃),且相对密度比水大得多(1.58),在振荡之后很易分层。而CHCl3则较CCl4易溶于水又更容易挥发,且毒性较大。所以只有当螯合物在CCl4中溶解度不大时,才选用CHCl3作为萃取剂。萃取剂CHCl3和CCl4一般都选用CCl4作为萃取溶剂b、常见的鏊合剂在食品分析中应用最普遍的鏊合剂有:
双硫腙(HOZ黑色结晶粉末)
二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC-Na)
丁二酮肟
铜铁试剂(N-亚硝基苯胲胺,CUP)等它们生成的金属螯合物都相当稳定,难溶于水而易溶于有机溶剂,很多都带有可直接比色的颜色,故用于金属的测定十分简便。b、常见的鏊合剂c、干扰离子的消除因为样品中常常含有多种金属离子,这些金属离子之间会相互干扰,影响最后结果的测定,所以在测定之前要消除干扰离子的影响。通常使用的方法有:控制PH使用掩蔽剂c、干扰离子的消除因为样品中常常含有多种金属离子,这些金属离控制PH控制适当的酸度,可以做到选择地只萃取一种离子,或连续萃取几种离子,使它们相互分离。例如在含有Hg2+,Bi3+,Pb2+,Cd2+的溶液中,用双硫腙—CCl4萃取Hg2+,若控制溶液的PH值为1,则Bi3+、Pb2+、Cd2+不被萃取,若要萃取Pb2+,可先将溶液的PH值调至4~5,将Hg2+、Bi3+先萃取除去,再将PH值调至9~10,将Pb2+萃取出来。PH对萃取金属离子的影响见下图:控制PH控制适当的酸度,可以做到选择地只萃取一种离子,或连续PH对萃取金属离子的影响曲线PH对萃取金属离子的影响曲线使用掩蔽剂在螯合反应中最普遍使用的一种方法。加入掩蔽剂之后,可使干扰离子生成稳定的络合物。从而避免干扰离子干扰测定。例如用双硫腙—CCl4萃取Ag+时,控制溶液的PH值为4~5,加入EDTA(乙二胺四乙酸),则除Hg2+、Au3+外,许多金属离子都不被萃取。
使用掩蔽剂在螯合反应中最普遍使用的一种方法。(二)离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂与待测溶液中的离子之间所发生的交换反应来进行分离的一种方法。本法适用于:
1.带相反电荷的离子之间或带相同电荷的离子之间的分离
2.也适用于食品分析中微量元素的富集与纯化。举例:
欲测定样品中六价铬离子的含量,为了使之与三价铬离子及其他金属离子分离,可使检液通过强酸性阳离子交换树脂柱,六价铬(Cr2O72-)不被吸附而流出柱外。(二)离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂与待测溶液中的离a、离子交换树脂的特性离子交换树脂现在应用较多的是有机离子交换树脂,它是一种高分子化合物,其网状结构的骨架上,有许多可以与溶液中的离子起交换作用的活性基团。离子交换树脂本身性质稳定,对酸、碱、有机溶剂不溶解,对氧化剂、还原剂不起氧化还原反应,对热也较稳定。a、离子交换树脂的特性离子交换树脂现在应用较多的是有机离子交b、离子交换树脂的种类按对离子的交换作用,离子交换树脂可分为两类:
1.阳离子交换树脂
2.阴离子交换树脂b、离子交换树脂的种类按对离子的交换作用,离子交换树脂可分为1.阳离子交换树脂阳离子交换树脂的活性基团为酸性基团,按活性基团酸性强弱,又可分为强酸型阳离子交换树脂和弱酸型阳离子交换树脂。强酸型阳离子交换树脂的活性基团如—SO3H等。nR-SO3H+Men+
(R-SO3)nMe+nH+弱酸型阳离子交换树脂的活性基团如-COOH等nR-COOH+Men+
(R-COO)nMe+nH+1.阳离子交换树脂阳离子交换树脂的活性基团为酸性基团,按活性2.阴离子交换树脂活性基团为碱性基团,如为季胺碱-N-,则为强碱性阴离子交换树脂;如果活性基团为伯胺基,仲胺基或叔胺基,则为弱碱性阴离子交换树脂。其交换反应为:nR-N(CH3)3Cl+Xn-[R-N(CH3)3]nX+nCl-2.阴离子交换树脂活性基团为碱性基团,如为季胺碱-N-,则为C、离子交换树脂的主要性能指标颗粒与形状交联度交换容量亲和力C、离子交换树脂的主要性能指标颗粒与形状①颗粒与形状颗粒大小从十几目到100目以上大小不等。颗粒大小越小,表面积越大,交换速度就越快。但是假如颗粒小的话,装填就很紧密,阻力就大,交换压力就很大。树脂的形状有不定形状或球状。目数,就是孔数,就是每平方英寸上的孔数目。目数越大,孔径越小。一般来说,目数×孔径(微米数)=15000。比如,400目的筛网的孔径为38微米左右;500目的筛网的孔径是30微米左右。
①颗粒与形状颗粒大小从十几目到100目以上大小不等。目数,就②交联度离子树脂的结构大多数离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合而成,在长碳链(苯乙烯)之间,用二乙烯苯交联起来,形成网状结构。二乙烯苯为交联剂,树脂中二乙烯苯的重量百分率称为该树脂的交联度。交联度大小对离子交换的影响树脂的交联度小,对水的溶胀性能好,网眼大,交换速度快,且树脂的结构疏松,强度小,各种体积大小的离子都容易进入树脂内部,所以交换的选择性差。树脂交联度大的则反之。结论
选择适当的交联度,可使树脂对大小不同的各种离子有选择性通过的能力。通常树脂的交联度一般在4%~14%之间。②交联度离子树脂的结构③交换容量交换容量的概念及表示方法
交换容量是离子交换树脂交换离子量的大小的指标。用每千克干树脂交换离子的摩尔数来表示。注意离子交换树脂交换离子的量不能超过交换树脂的交换容量。③交换容量交换容量的概念及表示方法④亲和力离子在离子交换树脂上交换能力称为离子交换树脂对离子的亲和力,不同的离子的亲和力不一样,其大小与离子的水合半径,离子的电荷数有关(通常水合离子的半径越小,电荷越高,离子的极化程度越大,其亲和力也越大)。水合金属离子又称水合离子,是水溶液中的金属离子与水分子络合生成的络离子。④亲和力离子在离子交换树脂上交换能力称为离子交换树脂对离子的阳离子交换树脂的亲和力不同价的离子,电荷越高,亲和力越大
Na+<Ca2+<Al3+<Th4+(钍)一价阳离子的亲和力顺序为:
Li+<H+<Na+<NH4+<K+<Rb+<Cs+<Ti+<Ag+二价阳离子的亲和力顺序为:(了解)
Mg2+<Zn2+<Co2+<Cu2+<Cd2+<Ni2+<Ca2+阳离子交换树脂的亲和力不同价的离子,电荷越高,亲和力越大阴离子交换树脂的亲和力对于强碱型
Cr2O72->SO42->I->NO3->CrO42->Br->CN->Cl-
>OH-
>F->Ac-对于弱碱型
OH->SO42->CrO42->NO3->AsO43->PO43->Ac->I->Br->Cl->F-阴离子交换树脂的亲和力对于强碱型D、离子交换树脂的柱上操作①装柱②柱上操作D、离子交换树脂的柱上操作①装柱食品中有毒有害成分的分析课件①装柱根据工作需要,选好树脂的类型和合适的粒度,先用4mol/lHCl溶液浸泡1-2天,以除去杂质,再用水漂洗至中性。此时若是阳离子交换树脂,则被处理成H+式,若是阴离子交换树脂,则被处理成Cl-式.也可以特殊处理,比如用NaCl溶液处理H+式阳离子交换树脂,则H+式转化为Na+式。处理好的树脂可以用于装柱,或浸泡在蒸馏水中待用。①装柱根据工作需要,选好树脂的类型和合适的粒度,先用4mol装柱步骤及要点柱的下端要垫有玻璃棉或尼龙布,然后在有水的情况下,将处理好的树脂带水加入到柱中,最后在树脂层上面盖一层玻璃棉,以免在加液时冲动树脂层。柱中的树脂应保持在液面之下,否则会因树脂层干涸而进入气泡,造成树脂柱的断路。装柱步骤及要点柱的下端要垫有玻璃棉或尼龙布,然后在有水的情况柱上操作柱上操作包括:交换、洗脱和再生等过程。交换控制流速可以完成离子的交换过程,但是试液中离子总量不应突破交换树脂的交换容量。洗脱交换的逆过程。再生用适当的溶液处理(如3MHCl或1MNaOH溶液等)使树脂恢复交换前的形式称为再生。所以离子交换树脂可以反复使用柱上操作柱上操作包括:交换、洗脱和再生等过程。离子交换原理离子交换原理第一节食品中有害元素的测定食品中有毒有害元素主要有铅、镉、汞、砷等;主要来源是工业“三废”、化学农药、食品加工辅料等方面的污染;有害元素污染食品后,随食品进入体内,会危害人体健康,甚至致人终身残废或死亡;检测食品中有害元素的意义:可以分析食品中有害元素的种类及含量;可以防止有害元素危害人体健康;可以为加强食品生产和卫生管理提供依据。第一节食品中有害元素的测定食品中有毒有害元素主要有铅、镉、食品中的重金属
重金属:密度在5×103kg/m3以上的金属统称为重金属,如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。砷本属于非金属元素,但根据其化学性质,又鉴于其毒性,一般将其列在有毒重金属元素中。食品中的重金属重金属:密度在5×103kg/m3以上的金属从污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是铅、汞、镉、铬等。从污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金食品中的有毒重金属元素,一部分来自于农作物对重金属元素的富集,另一部分则来自于食品生产加工、贮藏运输过程中出现的污染。重金属元素可通过食物链经生物浓缩,浓度提高千万倍,最后进入人体造成危害。进入人体的重金属要经过一段时间的积累才显示出毒性,往往不易被人们所察觉,具有很大的潜在危害性。
食品中的有毒重金属元素,一部分来自于农作物对重金属元素的富集重金属的危害重金属离子对生物有严重的毒理效应,所以重金属离子污染给人类带来了严重的威胁。重金属对人体的危害,一方面通过直接饮用造成重金属中毒而损害人体健康;另一方面,间接污染农产品和水产品,通过食物链对人体健康构成威胁。重金属能抑制人体化学反应酶的活动,使细胞质中毒,从而伤害神经组织,还可导致直接的组织中毒,损害人体解毒功能的关键器官——肝、肾等组织。重金属的危害重金属离子对生物有严重的毒理效应,所以重金属离子常见重金属及中毒重金属中毒的一般症状:浑身乏力、齿龈发炎、肌肉酸痛、多汗、脱发、便秘、倦怠、嗜睡、睡觉时有轻度的呼吸困难、脖子酸痛等。不同重金属中毒症状各有不同。常见重金属及中毒重金属中毒的一般症状:浑身乏力、齿龈发炎、肌常见重金属及中毒砷(Arsenic,As)
急性中毒:食入性中毒:急性期会有恶心、呕吐、腹痛、血便、休克、低血压、溶血、大蒜、及金属味、肝炎、黃疸、急性肾衰竭、昏迷、抽搐。吸入性中毒:咳嗽、呼吸困难、胸痛、肺水肿、急性呼吸衰竭。氢化砷中毒:引起大量溶血,会有腹痛、血尿及黄疸(triad)的典型症状,急性肾衰竭并不少见。常见重金属及中毒砷(Arsenic,As)
慢性中毒A.皮肤:湿疹、角质化、皮肤癌。
B.神经:中枢及周边神经病变。
C.血液:贫血、血球稀少、白血病。
D.其他:周边血管病变、四肢坏死(乌脚病Blackfootdisease)及肝功能异常。肺癌、肝癌及膀胱癌的几率大幅上升。
慢性中毒A.皮肤:湿疹、角质化、皮肤癌。铅(Lead,Pb)
急性中毒(成年人):
轻微及中度中毒:疲倦、躁动、感觉异常、肌痛、腹痛、抖动、头痛、恶心、呕吐、便秘、体重减少、性欲降低。
严重中毒:运动神经病变、脑病变、抽搐、昏迷、严重腹绞痛、急性肾衰竭。铅(Lead,Pb)急性中毒(成年人):
轻微及中度中铅(Lead,Pb)慢性中毒:
中枢神经:脑病变、精神智能障碍、神经行为异常(血铅浓度30ug/dl以上),影响孩童发育、发展及智商(血铅浓度5ug/dl以上)。
周边神经:运动神经传导速度变缓,血铅浓度大于30ug/dl尺神经传导即受影响。
血液:贫血、溶血、抑制ALAD(血铅浓度10ug/dl以上)及FEP(15ug/dl)。尿中ALA上升(血铅浓度30ug/dl以上)及红血球Basophilicstippling。
肾脏:高血压、痛风,及慢性肾衰竭。
其他:降低甲状腺荷尔蒙浓度及慢性肾衰竭,干扰维生素D代谢、减少精子活动性及数目、致癌性。
铅(Lead,Pb)慢性中毒:
中枢神经:脑病变、精神智
儿童铅中毒的诊断和分级主要依照血铅水平:
一级:血铅<100微克/升,相对安全(已有胚胎发育毒性,孕妇易流产);
二级:血铅100~199微克/升,血红素代谢受影响,神经传导速度下降;
三级:血铅200~499微克/升,铁锌钙代谢受影响,出现缺钙、缺锌、血红蛋白合成障碍,可有免疫力低下、学习困难、注意力不集中、智商水平下降或体格生长迟缓等症状;
四级:血铅500~699微克/升,可出现性格多变、易激怒、多动症、攻击性行为、运动失调、视力和听力下降、不明原因腹痛、贫血和心律失常等中毒症状;
五级:血铅≥700微克/升,可导致肾功能损害、铅性脑病(头痛、惊厥、昏迷等)甚至死亡。
儿童铅中毒的诊断和分级主要依照血铅水平:
一级:镉(Cadmium,Cd)
急性中毒:
食入——恶心、腹痛、呕吐、出血性肠胃炎、肝、肾坏死、心脏扩大。
吸入——氧化镉引起严重的金属熏烟热(Metalfumefever)在暴露后12一24小时后,发生胸痛、头痛、咳嗽、呼吸困难、发烧、肺水肿、肾肝坏死。
慢性中毒:
食入——肾病变包括低分子量蛋白尿,胺基酸尿及糖尿、痛痛病、高血压、心脏血管疾病、及癌症。
吸入——肺纤维化及肾病变。
镉(Cadmium,Cd)急性中毒:
食入——恶心、铬(Chromium,Cr)
铬(chromium,Cr)为人体必需的微量元素之一
急性中毒:
六价铬:剧毒及腐蚀性<br>皮肤:(铬溃疡)Chromeulcer,鼻中膈穿孔,过敏性接触皮肤炎(吸人),胃肠出血性胃肠炎(食入1-2g会致命),肾:急性肾衰竭(食入,吸入或皮肤吸收),肺:72h后会发生肺水肿(吸入大量).
三价铬:
为身体必须元素,为糖份代谢必要,肠胃吸收困难(<1%)。
慢性中毒:
长期六价铬暴露可能引起癌症,尤其是肺癌。呼吸系统:气喘及尘肺症,
铬(Chromium,Cr)铬(chromium,Cr铜(Copper,Cu)
急性中毒:
大多为食入硫酸铜或食入铜食器污染的食物、果汁所致。
食入大量的铜,会引起严重的恶心、含绿蓝物的呕吐、腹痛、腹泻、吐血、变性血红素症、血尿等症状。严重者会有肝炎、低血压、昏迷、溶血、急性肾衰竭、抽搐等并发症。甚至死亡也可能发生。
铜(Copper,Cu)急性中毒:铜慢性中毒原因A.
因为铜为人体必须元素,吸收后很快的经由尿液及胆汁排出。目前医学文献少有慢性铜中毒报告。但有人认为长期暴露过多的铜或长久使用铜餐俱及水管,可能引起慢性肝病变。长期吸入铜粉尘及熏烟,会导致鼻中膈穿孔、肺部肉芽肿、肺间质纤维化(VineyardSprayer'sLung)及肺癌。
B.
威尔森病(WilsonDisease):是先天性铜代谢异常的一种疾病。铜会堆积在大脑神经核、内脏及角膜上面,造成健康伤害,又叫作hepatolenticulardegeneration。长时间的累积,青春期后渐渐会有永久性脑部病变及肝硬化的病症出现。
铜慢性中毒原因A.因为铜为人体必须元素,吸收后很快的经由尿汞(Mercury,Hg)
a.元素汞中毒:
A.急性中毒:(主要为吸人汞蒸气所致)
急性支气管炎、肺炎、口腔炎、肠炎、发烧、意识混乱、呼吸困难、
吞食元素汞一般没有症状,除非相当大量。
B.慢性中毒:
主要影响中枢神经,有三项特别症状(Triad):发抖、牙龈炎、及红。Erethism(包括失眠、害羞、记忆衰退、情绪不稳、神经质、及食欲不振)
其他有视力障碍晶体混浊,类似巴金森症状,周边神经病变。
汞(Mercury,Hg)a.元素汞中毒:
A.急b.无机汞中毒A.急性中毒:主要是食入性中毒,病患会有局部腐蚀性,产生消化道出血、坏死、休克、甚至急性肾衰竭出现。急性吸入烟雾,会产生急性呼吸窘迫症候群及肺纤维化,缺氧而死亡。
B.慢性中毒则类似元素汞慢性中毒。
b.无机汞中毒A.急性中毒:主要是食入性中毒,病患c.有机汞
长链的有机汞毒性作用与无机汞类似,短链有机汞如甲基汞毒性如下:
A.急性中毒:
心、呕吐、腹痛、血球少、口腔炎、蛋白尿、肾病症候群、肾衰竭,但仍以中枢神经病变为主要症状,包括皮肤会有红皮症痒及脱落性皮肤炎。
B.慢性中毒:
与急性中毒类似,中枢神经异常为主要症状,但是视野缩小及视力受损,感觉及运动障碍,肌肉萎缩及智能受损较明显。出生的孩童会有类似脑性麻痹的症状,最有名的例子为MinamataDisease(水俣病
c.有机汞长链的有机汞毒性作用与无机汞类似,短链有锰(Manganese,Mn)急性中毒:
吸入氧化锰的粉尘即有可能产生所谓金属熏烟热或化学性肺炎,氧化锰常因焊接或切割含锰物而产生的。发冷、发烧、恶心、咳嗽都会发生。慢性中毒:主要是引起神经及精神上的异常,分为三个阶段
A.初期——认知障碍及情绪困扰,包括有食欲不振、肌痛、神经质、躁动、无法控制暴力行为、失眠、性欲降低。
B.中期——无法控制的哭笑、说话障碍、视幻觉、行动笨拙、意识皆乱。
C.后期——行走困难、僵硬、无法说话、抖动、类似“巴金森症”。
锰(Manganese,Mn)急性中毒:
吸入氧化锰的粉镍(Nickel,Ni)
急性中毒:
A.一般常见于吸入有机镍Nickelcarbonyl所致,中毒症状类似一氧化碳中毒,但合并有血糖及尿糖上升;常会有恶心、呕吐、头痛、头晕、失眠、躁动持续数小时、然后12小时到5天没症状。随之会有如肺炎般的胸闷、呼吸困难、咳嗽、心悸、流汗、虚弱及视力模糊。严重者4到13天可能会死亡。
B.二价无机镍中毒:误饮镍污染的饮水或透析用水被污染所致,其症状为恶心、呕吐、头痛、心悸、虚弱、腹泻、呼呶短促、咳嗽等持续1-2天。慢性中毒:
长期皮肤接触会有过敏性皮肤炎发生,另外慢性呼吸道疾病、免疫机能异常、及癌症都可发生。常见于从事电镀业者。
镍(Nickel,Ni)急性中毒:
A.一般常见于吸锌(Zinc,Zn)
急性中毒:
A.食入性:恶心、呕吐、腹痛、血便、发烧、常自行恢复。
B.吸入性:吸入氯化锌的烟雾微粒会引起咳嗽、呼吸困难,严重者会变成呼吸窘迫症,急性肾衰竭,甚至死亡。
C.接触性:皮肤接触锌化合物会引起皮肤炎,有些人会溃疡,眼睛喷到氯化锌及硫酸锌溶液会引起伤害。
D.金属熏烟热:吸入氧化锌的粉尘及烟雾4到小时后发生,有金属味,咳嗽、呼吸短促、疲劳、肌痛、发烧到,流汗,化学性肺炎,肺水肿等。大多数人功能可完全恢复。
锌(Zinc,Zn)急性中毒:
A.食入性:恶心、呕吐锌(Zinc,Zn)慢性中毒:
长期大量锌暴露,会引起慢性锌中毒,如长期吃雄性动物生殖器、服用大量锌药片。会引起贫血、白血球稀少症、免疫力受损、体重减轻等症状。锌(Zinc,Zn)慢性中毒:
长期大量锌暴露,会引起慢元素的形态
化学形态就是物质在自然界存在的形式“形态”包含状态(state)、形式(form)和物种(species)的意思。根据形态层次不同可分为六组:溶解态和非溶解态、胶态和非胶态、有机态和无机态、离子态和非离子态、络合态和非络合态以及价态。 元素的某一形态可能是有毒的,而同一种元素的另一形态却可能是无毒的,甚至对生物组织的特定功能是必需的。因此,测定元素特定的化学形态的含量,如Cr6+而不是总铬,有机汞而不是总汞,对于解释它们的生物化学行为和评价其潜在危害是很有必要的。形态分析也越来越受到人们的重视。元素的形态化学形态就是物质在自然界存在的形式形态分析(speciationanalysis)按照IUPAC(国际理论与应用化学联合)会的定义,形态分析是识别和测定存在于样品中的一种特定元素不同化学物理形式的过程。微量元素的形态分析是现在研究中的一个热点。形态分析(speciationanalysis)形态分析的对象①元素天然物种之间的差别。如砷的化合物包括As(III)、As(V)、单甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)、砷胆碱(AsB)、砷甜菜碱(AsT)。这些物种的毒性顺序:As(III)>As(V)>MMA>DMA,而AsB和AsT可认为是无毒的。另一个例子是铬,Cr(III)是人体必需,有利于糖的代谢,而Cr(VI)则被认为是高毒性的。
形态分析的对象①元素天然物种之间的差别。②一些人工合成物质如用作广谱杀菌的有机锡化合物,这些化合物可能会对生态环境产生不利影响。到目前为止,虽然食物中有机锡还不足以引起危害,但鱼和海产品中的这些化合物含量呈上升趋势。虽然现在不能确定这些化合物对人类产生多大的危害,确切的数据也比较缺乏,但有一点可以肯定在人类活动将它们引入到环境之前,环境中有机锡的浓度为零。②一些人工合成物质如用作广谱杀菌的有机锡化合物,这些化合物③一些元素以低毒性、低浓度、大范围的形式进入环境,但这种元素可能在食物链底部的生物体内转化为有毒物种,而且在食物链的顶部达到很危险的程度。汞就是一个这样的例子,无机汞在酶的作用下,通过甲基化转化为高毒性的甲基汞。
③一些元素以低毒性、低浓度、大范围的形式进入环境,但这种元食品中重金属分析检测技术紫外-可见分光光度法(金属离子)原子吸收分光光度法(可测定70多种元素,检出限:10-2mg/L
)原子荧光光谱法(As、Bi、Pb、Sn、Se、Sb、Te、Zn、Cd(g/L))
电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)(70多种元素)电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)多元素同时分析检出限:10-3
g/L
(形态分析,联用技术:HPLC-ICP-MS,CE-ICP-MS)食品中重金属分析检测技术紫外-可见分光光度法(金属离子)原子一、铅的分布与污染铅是具有代表性的重金属元素之一,在自然界和食品中分布很广。对人体具有毒害作用,并且不为人体所必需。全世界每年铅消耗量约为400万吨。
40%用于制造蓄电池
25%以烷基铅形式加入到汽油中
12%用于建筑材料
6%用作电缆外套
5%用于弹药
17%用于其它方面铅的测定一、铅的分布与污染铅的测定二、铅的代谢与毒性铅对人体的毒害作用主要表现在四个器官系统。即作用于造血系统、神经系统、肠胃系统和肾。铅还干扰免疫系统功能。铅在人体内具有蓄积作用。儿童摄入过量的铅还会引起脑力发展障碍。我国膳食调查研究结果:5岁以下儿童铅摄入量平均值为ADI的92.6%。所谓ADI:AcceptableDailyIntake--是不伴随被认可的健康上的风险、人类一生中可每日摄取的每1kg体重的量。
二、铅的代谢与毒性所谓ADI:AcceptableDail三、铅的测定方法(一)石墨炉原子吸收分光光度法(二)火焰原子吸收光谱法(三)双硫腙比色法(四)氢化物原子荧光法(五)示波极谱法(1)效率高:石墨炉的原子化效率接近100%,可以测定固体及粘稠试样,而火焰法的原子化效率只有1%左右。(2)灵敏度高:用石墨炉进行原子化时,基态原子在吸收区内的停留时间较长(3)火焰法测试的元素多石墨炉法相对少;(4)进样量石墨炉小.分析速度火焰快。利用惰性气体作载气,将气态氢化物和过量氢气与载气混合后,导入加热的原子化装置,氢气和氩气在特制火焰装置中燃烧加热,氢化物受热以后迅速分解,被测元素离解为基态原子蒸气,其基态原子的量比单纯加热砷、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素生成的基态原子高几个数量级。示波极谱法又称“单扫描极谱分析法”。它是一种快速加入电解电压的极谱法。常在滴汞电极每一汞滴成长后期,在电解池的两极上,迅速加入一锯齿形脉冲电压,在几秒钟内得出一次极谱图,为了快速记录极谱图,通常用示波管的荧光屏作显示工具,因此称为示波极谱法。三、铅的测定方法(1)效率高:石墨炉的原子化效率接近100%(一)石墨炉原子吸收光谱法(GB5009.12-2010第一法)1.原理
样品经灰化或酸消解后,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。(一)石墨炉原子吸收光谱法(GB5009.12-2010分析步骤
(1)样品预处理
在采样和制备过程中,应注意不使样品污染。
粮食、豆类去杂物后,磨碎,过20目筛,储于塑料瓶中,保存备用。
蔬菜、水果、鱼类、肉类及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。(2)样品消解(根据实验室条件选用)分析步骤
(1)样品预处理
在采样和制备过程中,应湿式消解法:称取样品1.00~5.00g于三角瓶或高脚烧杯中,放数粒玻璃珠,加10mL混合酸(或再加1~2mL硝酸),加盖浸泡过夜,加一小漏斗电炉上消解,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,放冷用滴管将样品消化液洗入或过滤入(视消化后样品的盐分而定)10~25mL容量瓶中,用水少量多次洗涤三角瓶或高脚烧杯,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。称样浸泡过夜消解过滤转移定容混合酸混合酸湿式消解法:称取样品1.00~5.00g于三角瓶或高脚烧杯中(3)测定仪器条件: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0.2~1.0nm,灯电流5~7mA,干燥温度120℃,20s;灰化温度450℃,持续15~20s,原子化温度1700~2300℃,持续4~5s,背景校正为氘灯。(3)测定标准曲线绘制:吸取上面配制的铅标准使用液10.0,20.0,40.0,60.0,80.0μg/mL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。标准曲线绘制:吸取上面配制的铅标准使用液10.0,20.0,样品测定: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,代入标准系列的元线性回归方程中求得样液中铅含量。
基体改进剂的使用:对有干扰样品,则注入适量的基体改进剂磷酸铵溶液(20g/L)(一般为小于5μL)消除干扰。绘制铅标准曲线时也要加入与样品测定时等量的基体改进剂磷酸铵溶液。可消除背景干扰,减少铅在灰化过程的损失,可获得更好的稳定和重现性,还可作为释放剂。样品测定:分别吸取样液和试剂空白液各10μL,注入石墨炉,测计算
式中:X1——样品中铅含量,μg/kg(μg/L);
m1——测定样液中铅含量,ng/mL;
m2——空白液中铅含量,ng/mL;
V1——实际进样品消化液体积,mL;
V2——进样总体积,mL;
V3——样品消化液总体积,mL;
m3——样品质量或体积,g或mL。
结果的表述:报告算术平均值的二位有效数字。计算
(二)火焰原子吸收光谱法(GB5009.12-2010第三法)1原理
样品经处理后,铅离子在一定pH条件下与DDTC(二乙基二硫代氨基甲酸)形成络合物,经4-甲基-2戊酮(MIBK)萃取分离,导入原子吸收光谱仪中,火焰原子化后,吸收283.3nm共振线,其吸收量与铅含量成正比,与标准系列比较定量。(二)火焰原子吸收光谱法(GB5009.12-2010第(三)双硫腙比色法(GB5009.12-2010第四法)原理
样品经消化后,加入柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等,消除钙、镁、铁、铜、锌等离子干扰,在pH8.5~9.0时,铅离子与双硫腙生成红色络合物,溶于三氯甲烷。在510nm处有最大吸收,与标准系列比较定量。适用范围适用于各类食品中铅残留量的测定;同样适用于食品包装材料、食具、容器等浸泡液中铅含量的测定。(三)双硫腙比色法(GB5009.12-2010第四法)2.主要试剂:掩蔽剂(盐酸羟胺溶液、柠檬酸铵溶液、氰化钾溶液)二硫腙-三氯甲烷溶液(0.5g/L)二硫腙使用液(透光率70%)
1mL→10mL,测吸光度A510nm,1cm
VmL→100mL铅标准使用液吸取1.0mL二硫腙溶液,加三氯甲烷至10mL,混匀。用1cm比色杯,以三氯甲烷调节零点,于波长510nm处测吸光度(A),用下式算出配制100mL二硫腙使用液(70%透光率)所需二硫腙溶液的毫升数(V)。2.主要试剂:吸取1.0mL二硫腙溶液,加三氯甲烷至103.分析步骤
样品预处理:同石墨炉原子吸收光谱法
测定:
吸取0,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50mL铅标准使用液(相当0,1,2,3,4,5μg铅),分别置于125mL分液漏斗中,各加1mL硝酸(1+99)至20mL。吸取10.0mL消化后的定容溶液和同量的试剂空白液,分别置于125mL分液漏斗中,各加水至20mL。3.分析步骤
样品预处理:同石墨炉原子吸收光谱法
测于样品消化液、试剂空白液和铅标准液中各加2mL柠檬酸铵溶液(20g/L),1mL盐酸羟胺溶液(200g/L)和2滴酚红指示液,用氨水(1十1)调至红色,再各加2mL氰化钾溶液(100g/L),混匀。各加5.0mL二硫腙使用液,剧烈振摇1min,静置分层后,三氯甲烷层经脱脂棉滤入1cm比色杯中,以三氯甲烷调节零点于波长510nm处测吸光度,各点减去零管吸收值后,绘制标准曲线或计算一元回归方程,样品与曲线比较。样液分液漏斗掩蔽调pH值掩蔽络合萃取比色于样品消化液、试剂空白液和铅标准液中各加2mL柠檬酸铵溶液(4计算4计算注意:①双硫腙法用氰化钾作掩蔽剂,不要任意增加浓度和用量以免干扰铅的测定。②氰化钾,剧毒,不能用手接触,必须在溶液调至碱性再加入。废的氰化钾溶液应加NaOH和FeSO4(亚铁),使其变成亚铁氰化钾再倒掉。③如果样品中含Ca、Mg的磷酸盐时,不要加柠檬酸铵,避免生成沉淀带走使铅损失。④样品中含锡量>150mg时,要设法让其变成溴化锡,而蒸发除去,以免产生偏锡酸而使铅丢失。⑤测铅要用硬质玻璃皿,提前用1-10%HNO3浸泡,再用水冲洗干净。注意:镉的测定(Cd)GB5009.15—2003
镉用于治金、电镀、颜料、原子工业、农药等,生活用水,因使用镀锌、塑料管中镉的污染经消化道、呼吸道进入人体,损害人的肾、肝,易引起“骨痛病”。国标有四种方法:第一法:石墨炉原子吸收光谱法原理:酸性溶液中,镉离子与碘离子形成络合物,并经4-甲基戊酮—2萃取分离,导入原子吸收仪中,原子化后,吸收228.8nm共振线,与标准系列比较定量。镉标准溶液:用金属镉溶于HCl中加HNO3+H2O稀释。镉的测定镉的测定(Cd)GB5009.15—2003第一法:石第二法:原子吸收分光光度法
(碘化钾—4-甲基戊酮—2法)
(双硫腙—乙酸乙酯法)原理:样品经消化处理后,在pH6左右的溶液中,镉离子与双硫腙形成络合物,并经碘化钾—4-甲基戊酮—2或乙酸乙酯萃取分离,导入原子吸收仪中。第三法:比色法第四法:原子荧光法第二法:原子吸收分光光度法第三法:比色法汞的测定汞多用于电气仪器及设备、电解食盐、农药等等。工业自动化越发展,汞的用量越大,环境污染就越严重。污染严重的日本、瑞典40ug/人·
天摄入,其它国家10ug/人·天,FAO/WHO规定34ug/人·天,中国食品汞允许量(mg/kg)粮食0.02 禽肉蛋0.05
水产0.3 牛乳0.01蔬菜水果0.01 植物油0.05汞的测定汞的测定汞的测定汞挥发性强,气态汞被人呼吸进入肺部,大部分进入红血球中;进入消化道;接触或皮肤吸收进入体内。汞对中枢神经损害,汞蒸汽中毒:兴奋亢进、易怒、健忘失眠。汞急性中毒:恶心、呕吐、腹痛、肾损害、死亡。有机汞毒性更强,特别是甲基汞:使人感官失调、视野缩小、头发损伤、各机群间共济失调。汞挥发性强,气态汞被人呼吸进入肺部,大部分进入红血球中;进入GB5009.17—2003《总汞及有机汞的测定》1.氢化物原子荧光光谱法(双道原子荧光光度计)
2.冷原子吸收光谱法
3.二硫腙比色法压力消解法其他消化法GB5009.17—2003压力消解法其他消化法原子荧光光谱分析法
原理:试样经酸加热消解后,在酸性介质中,试样中汞被硼氢化钾或硼氢化钠还原成原子态汞,由载气(氩气)带入原子化器中,在特制汞空心阴极灯照射下,基态汞原子被激发至高能态,在去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度与汞含量成正比,与标准系列比较定量。原子荧光光谱分析法原理:试样经酸加热消解后,
高压消解法:针对粮食及豆类等干样:称取经粉碎混匀过40目筛的干样0.2g-1.00g,置于聚四氟乙烯塑料内罐中,加5mL硝酸,混匀后放置过夜,再加7mL过氧化氢,盖上内盖放入不锈钢外套中,旋紧密封,将消解器放入普通干燥箱中加热,升温至120℃后保持恒温2-3h,至消解完全,自然冷却至室温。将消解液用硝酸溶液(1+9)定量转移并定容至25mL,摇匀。同时做试剂空白试验。待测。高压消解法:
微波消解法称取0.10-0.50g试样于消解罐中加入1-5mL硝酸,1-2mL过氧化氢,盖好安全阀后,将消解罐放入微波消解系统中,根据不同种类的试样设置微波炉消解系统的最佳分析条件,至消解完全,冷却后用硝酸溶液(1+9)定量转移并定容至25mL,混匀待测。微波消解法食品中有毒有害成分的分析课件冷原子吸收光谱法
原理:汞蒸气对波长253.7nm的共振线具有强烈的吸收作用。试样经过酸消解或催化酸消解使汞转为离子状态,在强酸性介质中以氯化亚锡还原成元素汞,以氮气或干燥空气作为载体,将元素汞吹入汞测定仪,进行冷原子吸收测定,在一定浓度范围内其吸收值与汞含量成正比,与标准系列比较定量。冷原子吸收光谱法原理:汞蒸气对波长253.其他消化法回流消化法其他消化法五氧化二钒消化法(适用于水产品、果蔬)
取可食部位,洗净,晾干,切碎,混匀。取2.50g水产品或10.00g蔬菜、水果,置于50-100mL锥形瓶中,加50mg五氧化二钒粉末,再加8mL硝酸,振摇,放置4h,加5mL硫酸,混匀,然后转移至140℃砂浴上加热,开始作用较猛烈,以后逐渐缓慢,待瓶口基本上无棕色气体逸出时,用少量水冲洗瓶口,再加热5min,放冷,加5mL高锰酸钾溶液(50g/L),放置4h,滴加盐酸羟胺溶液(200g/L)使紫色褪去,振摇,放置数分钟,移入容量瓶中,并稀释至刻度。蔬菜、水果为25mL,水产品为100mL。五氧化二钒消化法(适用于水产品、果蔬)取可食部位
(1)比色法:(>1mg/kg)原理:双硫腙氯仿溶液与样品中汞离子在酸性条件下生成双硫腙汞,在氯仿溶液中呈橙黄色,颜色深浅与汞离子浓度成正比。主要仪器:消化装置:上带冷凝管的平底烧瓶。
721型分光光度计(2)甲基汞测定:
1、气相色谱法
2、冷原子吸收法(1)比色法:(>1mg/kg)气相色谱法(酸提取巯基棉法)
原理:试样中的甲基汞,在氯化钠研磨后加入含有Cu2+的盐酸(1+11),(Cu2+与组织中结合的CH3Hg交换)完全萃取后,经离心或过滤,将上清液调试至一定的酸度,用巯基棉吸附,再用盐酸(1+5)洗脱,最后以苯萃取甲基汞,用带电子捕获鉴定器的气相色谱仪分析。气相色谱法(酸提取巯基棉法)原理:试样中
另:分离测定痕量汞时要注意试剂、滤纸、橡皮管上可能含有少量汞。
汞若洒在地上,应马上用吸尘器或用洗耳球吸除干净,或用脱汞剂去除。(1)硫磺粉(2)20%FeCl2溶液(3)矿物油+含有粉末硫、碘的水→乳浊液(4)盐酸酸化的10%KMnO4溶液。
另:分离测定痕量汞时要注意试剂、滤纸、橡皮管上可能含有少食品中砷的测定性质砷(As)类金属,常见砷化物有:
As2O3(亚砷酸酐)砒霜、信石、人信、地信
As2O5(砷酸酐)
As2S2(雄黄)、As2S3(雌黄)
Na3AsO4AsH3(胂)有机砷(退菌特、甲基胂酸锌、甲基胂酸钙、对氨基苯基砷酸、乙酰砷酸铜、二甲胂酸等)食品中砷存在状态分有机砷和无机砷两类。无机砷的毒性>有机砷>砷化氢检测方法银盐法砷斑法硼氢化物还原比色法氢化物原子吸收(荧光)法砷的测定食品中砷的测定性质砷的测定砷的测定
银盐法原理样品经消化后,以碘化钾,氯化亚锡将高价砷还原为三价砷,然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢,通过乙酸铅溶液浸泡的棉花去除硫化氢的干扰,然后与溶于三乙醇胺-氯仿的二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)作用,生成棕红色胶态银,比色定量。
砷的测定银盐法2.试剂硝酸—高氯酸混合溶液(4+1):硝酸镁溶液(150g/L)、氧化镁银盐溶液:二乙基二硫代氨基甲酸银[(C2H5)2NCS2Ag]-三乙醇胺-三氯甲烷溶液0.10mg/mL砷标准溶液:称取干燥过的三氧化二砷→加碱溶解→加酸→加水定容(贮存于棕色玻塞瓶中)1.0μg/mL砷标准使用液2.试剂3.仪器3.仪器4.测定步骤(1)样品消化4.测定步骤灰化法称样坩埚混匀浸泡4h蒸干炭化氧化镁、硝酸镁灰化550℃灰分容量瓶6M盐酸洗5ml×3加5mL水湿润加6M盐酸10ml水洗5mL×3灰化法称样坩埚混匀浸泡4h蒸干炭化氧化镁、硝酸镁灰化550℃(2)测定湿法消化液标准系列样品液标准使用液体积(mL)0.02.04.06.08.010.0加水至40mL×加硫酸(1+1)10mL×加KI、3mL加SnCl20.5mL,混匀后静置15min加锌粒2g粗粒锌、1g细粒锌反应45min后补足氯仿比色0管调零,1cm比色皿,520nm下测吸光度(2)测定标准系列样品液标准使用液体积(mL)0.02.04
干法灰化液标准系列样品液标准使用液体积(mL)0.02.04.06.08.010.0加水至43.5mL×加盐酸6.5mL×加KI、3mL加SnCl20.5mL,混匀后静置15min加锌粒2g粗粒锌、1g细粒锌反应45min后补足氯仿比色0管调零,1cm比色皿,520nm下测吸光度
绘制标准曲线,比较定量干法灰化液标准系列样品液标准使用液体积(mL)0.02计算氯化亚锡为什么要调酸性?
是因为该试剂不稳定,在空气中能氧化生成不溶性氯氧化物,失去还原剂作用,所以配制时加入盐酸溶解为酸性氯化亚锡。酸性氯化亚锡在此的作用是:还原As5+成As3+以及在锌粒表面沉淀锡层以抑制产生氢气作用过猛。计算氯化亚锡为什么要调酸性?(二)砷斑法1.原理
样品经消化后,以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷,然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢,再与溴化汞试纸生成黄色至橙色的色斑,与标准砷斑比较定量。
AsH3
+3HgBr2→3HgBr+As(HgBr)3
As(HgBr)3+AsH3→3AsH(HgBr)2
As(HgBr)3+AsH3→3HBr+As2Hg3(二)砷斑法2.试剂同银盐法溴化汞试纸3.仪器4.测定步骤样品处理测定5.计算2.试剂总结样品有机物破坏定容取样
比色法调节pH加还原剂加掩蔽剂加螯合剂显色溶剂萃取特定波长比色同时作标准曲线计算结果
原子吸收分光光度法回归曲线测定计算结果
总结样品有机物破坏定容元素铅Pb锌Zn汞Hg锡Sn铜Cu三价铁二价铁消化干湿法(不用H2SO4干湿法湿法回流干湿法干湿法干湿法干湿法pH8—91:9硫酸调4—5.54酸性<8.5强酸<2强酸2还原剂盐酸羟胺Na2S2O3盐酸羟胺KMnO4氧化再盐酸羟胺还原L-抗坏血酸不用过硫酸钾盐酸羟胺掩蔽剂KCN,柠檬酸胺酒石酸EDTA,柠檬酸胺显色剂双硫腙双硫腙双硫腙苯芴酮DDTC-Na盐硫氰酸钾邻氮二菲溶剂萃取CCl4CHCl3动物胶CCl4水水波长510530490橙色490440黄色485红色510橙红比色法总结元素铅Pb锌Zn汞Hg锡Sn铜Cu三价铁二价铁消化干湿法(不有机破坏法总结湿法氧化干法灰化微波灰化速度快慢更快温度低高更高过程需监视不需监视操作规范样品性质要求低,适应面广要求高,适应面窄广试剂空白大小小样品量少大少挥发性少多少有机破坏法总结湿法氧化干法灰化微波灰化速度快慢更快温度低高更食品中农药残留量的测定概述农药:用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草及其他有害生物,以及调节植物、昆虫生长的药物总称。农药残留:指农药本身及代谢产物等在环境、动植物或食品中的残留现象。残留量:就是残留的数量,单位mg/Kg或μg/Kg。目前,全世界使用的农药品种有上千种,其中绝大部分为化学合成农药。农药按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、植物生长调节剂、杀鼠药等。农药按化学成分可分为有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氯类、拟除虫菊酯类、苯氧乙酸类、有机锡类等。食物中农药残留数量超过最大残留限量时经对人体和动物产生不良影响。食品中农药残留量的测定概述
农药残留的分析一般过程为:
提取→净化→检测
提取是将样品中的农药溶解分离出来的操作步骤。净化的基本原理主要为液一液作用,液一固作用,液一气作用及化学反应。检测是指利用仪器检测样品中的农药残留。农药残留的分析一般过程为:样品的前处理
提取和净化是前处理部分,样品前处理不仅要求尽可能完全提取其中的待测组分,还要尽可能除去与目标物同时存在的杂质,避免对色谱柱和检测器等的污染,减少对检测结果的干扰,提高检测的灵敏度和准确性。样品的前处理提取和净化是前处理部分,样品前处理不仅要常用样品制备技术
溶剂萃取样品制备微波萃取衍生化固相萃取固相微萃取超临界萃取常用样品制备技术溶剂萃取样品制备微波萃取衍生化固相萃取固相固相萃取SPESPE:SolidPhaseExtraction是一种液相色谱分离,利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物与干扰化合物分离,达到分离和富集目标化合物的目的。SPE是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。较常用的方法是使液体样品溶液通过吸附剂,保留其中被测物质,再选用适当强度溶剂冲去杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱被测物质,从而达到快速分离净化与浓缩的目的。也可选择性吸附干扰杂质,而让被测物质流出;或同时吸附杂质和被测物质,再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。固相萃取SPESPE:SolidPhaseExtrac1.填料保留目标化合物固相萃取操作一般有四步l活化----除去小柱内的杂质并创造一定的溶剂环境。l上样----将样品用一定的溶剂溶解,转移入柱并使组分保留在柱上。l淋洗----最大程度除去干扰物。l洗脱----用小体积的溶剂将被测物质洗脱下来并收集。2.填料保留杂质固相萃取操作一般有三步l活化--除去柱子内的杂质并创造一定的溶剂环境。l上样--将样品转移入柱,此时大部分目标化合物会随样品基液流出,杂质被保留在柱上,l故此步骤要开始收集l洗脱---用小体积的溶剂将组分淋洗下来并收集,合并收集液。此种情况多用于食品或农残分析中去除色素。1.填料保留目标化合物固相萃取操作一般有四步优点:1可同时完成样品富集与净化,大大提高检测灵敏度2比液液萃取更快,更节省溶剂,可自动化批量处理3重现性好缺点:1.使用进口固相萃取小柱成本较高2.需要专业人员协助进行方法开发优点:固相微萃取SPME
SPME是在固相萃取技术上发展起来的一种微萃取分离技术,是一种集采样,萃取,浓缩和进样于一体的无溶剂样品微萃取新技术。与固相萃取技术相比,固相微萃取操作更简单,携带更方便,操作费用也更加低廉;另外克服了固相萃取回收率低、吸附剂孔道易堵塞的缺点。因此成为目前所采用的样品前处理技术中应用最为广泛的方法之一。
SPME有三种基本的萃取模式:直接萃取(DirectExtractionSPME)、顶空萃取(HeadspaceSPME)和膜保护萃取(membrane-protectedSPME)。固相微萃取SPMESPME是在固相萃取技术上发展
直接萃取方法中,涂有萃取固定相的石英纤维被直接插入到样品基质中,目标组分直接从样品基质中转移到萃取固定相中。在实验室操作过程中,常用搅拌方法来加速分析组分从样品基质中扩散到萃取固定相的边缘。对于气体样品而言,气体的自然对流已经足以加速分析组分在两相之间的平衡。但是对于水样品来说,组分在水中的扩散速度要比气体中低3-4个数量级,因此须要有效的混匀技术来实现样品中组分的快速扩散。比较常用的混匀技术有:加快样品流速、晃动萃取纤维头或样品容器、转子搅拌及超声。
直接萃取方法中,涂有萃取固定相的石英纤维被直
在顶空萃取模式中,萃取过程可以分为两个步骤:
1、被分析组分从液相中先扩散穿透到气相中;
2、被分析组分从气相转移到萃取固定相中。这种改型可以避免萃取固定相受到某些样品基质(比如人体分泌物或尿液)中高分子物质和不挥发性物质的污染。在该萃取过程中,步骤2的萃取速度总体上远远大于步骤1的扩散速度,所以步骤1成为萃取的控制步骤。因此挥发性组分比半挥发性组分有着快得多的萃取速度。实际上对于挥发性组分而言,在相同的样品混匀条件下,顶空萃取的平衡时间远远小于直接萃取平衡时间。在顶空萃取模式中,萃取过程可以分为两个步骤:
膜保护SPME的主要目的是为了在分析很脏的样品时保护萃取固定相避免受到损伤,与顶空萃取SPME相比,该方法对难挥发性物质组分的萃取富集更为有利。另外,由特殊材料制成的保护膜对萃取过程提供了一定的选择性。膜保护SPME的主要目的是为了在分析很脏的样超临界萃取SFE超临界为超临界流体,是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态,这种物质只能在其温度和压力超过临界点时才能存在。超临界流体的密度较大,与液体相仿,而它的粘度又较接近于气体。因此超临界流体是一种十分理想的萃取剂。超临界萃取SFE超临界为超临界流体,是介于气液之间的一种既非
超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这种特性,只需改变萃取剂流体的压力和温度,就可以把样品中的不同组分按在流体中溶解度的大小,先后萃取出来,在低压下弱极性的物质先萃取,随着压力的增加,极性较大和大分子量的物质再被萃取出来,所以在程序升压下可萃取不同的组分,同时还可以起到分离的作用。
温度的变化体现在影响萃取剂的密度与溶质的蒸汽压两个因素,在低温区(仍在临界温度以上),温度升高降低流体密度,而溶质蒸汽压增加不多,因此,萃取剂的溶解能力随着温度的升高而降低,可使溶质从流体萃取剂中析出,温度进一步升高到高温区时,虽然萃取剂的密度进一步降低,但溶质蒸汽压增加,挥发度提高,萃取率不但不会减少反而有增大的趋势。除压力与温度外,在超临界流体中加入少量其他溶剂也可改变它对溶质的溶解能力。其作用机理至今尚未完全清楚。通常加入量不超过10%,且以极性溶剂甲醇、异丙醇等居多。加入少量的极性溶剂,可以使超临界萃取技术的适用范围进一步扩大到极性较大化合物。超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度微波萃取
微波萃取是利用电磁场的作用使固体或半固体物质中的某些有机物成分与基体有效的分离,并能保持分析对象的原本化合物状态的一种分离方法。微波是指频率在300兆赫至300千兆赫的电磁波。
吸收微波→细胞内部温度↑→细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力→细胞破裂→有效成分自由流出。微波萃取微波萃取是利用电磁场的作用使固体或半固体物经典检测技术气相色谱法GC气相色谱-质谱联用法GC-MS高效液相色谱法HPLC液相色谱-质谱联用法LC-MS超临界流体色谱法SFC经典检测技术气相色谱法GC气相色谱法GasChromatography,GC
气相色谱法是利用试样中各组分在气相和固定液一液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带人色谱柱中运行时,组分就在其中的两相间进行反复多次分配,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进人检测器,产生的离子流信号经放大后,在记录器上描绘出各组分的色谱峰。气相色谱法具有操作简单,分析速度快,分离效能高,灵敏度高,应用范围广,可进行多残留分析等特点,但一般不适用现场检侧,沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难以应用气相色谱法进行分析。气相色谱法GasChromatography,GC
气相色谱法气路系统气相色谱法气路系统气相色谱-质谱联用法GC-MS
气相色谱-质谱联用是将气相色谱仪和质谱仪串联起来作为一个整体的检测技术。样本中的残留农药通过气相色谱分离后,对它们进行质谱的从低质量数到高质量数的全谱扫描。根据特征离子的质荷比和质量色谱图的保留时间进行定性分析,根据峰高或峰面积进行定量,不但可将目标化合物与干扰杂质分开,而且可区分色谱柱无法分离或无法完全分离的样品。气相色谱-质谱联用法GC-MS
气相
高效液相色谱法HPLC
高效液相色谱法也是一种传统检测方法,可以分离检测极性强、分子量大的离子型农药,尤其适用
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