粗灰分的测定

粗灰分的测定直接灰化法（注1）方法原理总灰分常用简单、快速、节约的干灰化法测定。即将样品小心加热炭化和灼烧，除尽有机质，剩下的无机矿物质冷却后称重，即可计算样品总灰分含量。由于燃烧时生成的炭粒不易完全烧尽，样品上可能沾附有少量的尘土或加工时混入的泥沙等，而且样品灼烧后无机盐组成有所改变，如∶碳酸盐增加，氯化物和硝酸盐的挥发损失，有机磷、硫转变为磷酸盐和硫酸盐，质量均有改变。所以实际测定的总灰分只能是“粗灰分”。主要仪器（1）灰化器皿。15～25mL的瓷或白金、石英坩埚（注2）。（2）高温电炉。在525～600℃能自动控制恒温。（3）干燥器。干燥剂一般使用135℃下烘几小时的变色硅胶。（4）分析天平。（5）水浴锅或调温鼓风烘箱。试剂（1）硝酸（1∶1）溶液。（2）双氧水【ω（H2O2）=30%】。（3）100g·L-1NH4NO溶液3。称硝酸铵（NH4NO3，分析纯）10.0g溶于100mL水中。操作步骤样品预处理（*）可以采用测定水分或脂肪后的残留物作为样品①需要预干燥的试样。含水较多的果汁，可以先在水浴上蒸干含水较多的果蔬，可以先用烘箱干燥（先在60～70℃吹干，然后在105℃下烘），测得它们的水分损失量；富含脂肪的样品，可以先提取脂肪，然后分析其残留物。②谷物、豆类、种实等干燥试样一般先粉碎均匀，磨细过1mm筛即可，不宜太细，以免燃烧时飞失。灰分测定将洗净的坩埚（#4）置于550℃高温电炉内灼烧15min以上，取出，置于干燥器中平衡后称重，必要时再次灼烧，冷却后称重直至恒重为止。准确称取待测样品2~5g（水分多的样品可以称取10g左右），疏松地装于坩埚中。碳化（*5）∶将装有样品的坩埚置于可调电炉上，在通风橱里缓缓加热，烧至无烟。对于特别容易膨胀的试样（如蛋白、含糖和淀粉多的试样），可以添加几滴纯橄榄油再同上预碳化。高温灰化∶将坩埚移到已烧至暗红色的高温电炉门口，片刻后再放进高温电炉内膛深处，关闭炉门，加热至约525℃（坩埚呈暗红色），或其它规定的温度（表13-1），烧至灰分近于白色为止，大约1～2h（*0）。如果灰化不彻底（黑色碳粒较多），可以取出放冷，滴加几滴蒸馏水或稀硝酸或双氧水或100g·L-INH4NO3溶液等，使包裹的盐膜溶解，炭粒暴露，在水浴上蒸干，再移入高温电炉中，同上继续灰化。灰化完全后（±7），待炉温降至约200℃时，再移入干燥器中，冷却至室温后称重。必要时再次灼烧，直至恒重。结果计算（注8）M3——（空坩锅+样品）质量（g）。注释（适宜测定的样品种类）注1.该方法一般适用于大多数植物茎、叶、根、蔬菜、水果、饲料、茶叶、咖啡、坚果及其制品，牛乳、提取脂肪后的油脂类、糖及糖制品、鱼类及其制品、海带等试样。注2.灰化容器一般使用瓷坩埚，如果测定灰分后还测定其它成分，可以根据测定目的使用白金、石英等坩锅。也可以用一般家用铝箔自制成适当大小的铝箔杯来代替，因其质地轻，能在525～600℃的一般灰化温度范围内能稳定地使用，特别是用于灰分量少、试样采取量多、需要使用大的灰化容器的样品，如淀粉、砂糖、果蔬及其它们的制成品，效果会更好。注3.各种试样因灰分量与样品性质相差较大，其灰分测定时称样量与灰化温度不完全一致，表13-1所列条件可供参考。注4.新的瓷坩埚及盖可以用FeCl；和蓝黑墨水（也含FeCl3.6H2-O）的混合液编写号码，灼烧后即遗有不易脱落的红色Fe2O3痕迹的号码。注5.由于灰化条件是将试样放入达到规定温度的电炉内，如不经炭化而直接将试样放入，因急剧灼烧，一部分残灰将飞散。特别是谷物、豆类、干燥食品等灰化时易膨胀飞散的试样，以及灰化时因膨胀可能速出容器的食品，如蜂蜜、砂糖及含有大量淀粉、鱼类、贝类的样品一定要进行预炭化。注6.对于一般样品并不规定灰化时间，要求灼烧至灰分呈全白色或浅灰色并达到恒重为止。也有例外，如对谷类饲料和茎秆饲料灰分测定，则有规定为600℃灼烧2h。注7.即使完全灼烧的残灰有时也不一定全部呈白色，内部仍然残留有炭块，所以应充分注意观察残灰。注8.有时灰分量按占干物重的质量分数表示，如谷物、豆类极其制品的国际标准（ISO）及谷物产品的国际谷化协会（ICC）标准灰分测定均按此表示。二、添加醋酸镁灰化法（注1）方法原理谷物及其制品中，磷酸根阴离子一般过剩于阳离子，高温时磷等酸性元素易逸失，且灰化过程中形成钾、钠等磷酸盐（如KHPO2），容易形成在较低温度下熔融的无机物，因而包裹未灰化的炭，造成供氧不足，延长灰化时间，且难以灰化完全。因此添加灰化辅助剂，如醋酸镁，过量的镁与过剩的磷酸结合，残灰不熔融，呈白色松散状态，避免了磷的损失，灰化时间也可大大缩短，并且不损坏灰化容器。但同时须做空白试验，校正加入的醋酸镁量（灼烧后变成氧化镁）。主要仪器（1）灰化器皿。15～25mL的瓷或白金、石英坩埚（注2）。（2）高温电炉。在525～600℃能自动控制恒温。（3）干燥器。干燥剂一般使用135℃下烘几小时的变色硅胶。（4）分析天平。（5）水浴锅或调温鼓风烘箱。试剂醋酸镁溶液。称取MgOAc（分析纯）6g于烧杯中，加蒸馏水50mL，再加1mL冰醋酸，边搅拌边在水浴上或电热板上加热溶解，然后加450mL甲醇混合，装于细口的塑料瓶内，盖紧。（2）硝酸（1∶1）溶液。（3）双氧水【ω（H2O2）=30%】。（4）100g·L-1NH4NO3溶液。称硝酸铵（NH4NO3，分析纯）10.0g溶于100mL水中。操作步骤样品及灰化容器的预处理：①需要预干燥的试样。含水较多的果汁，可以先在水浴上蒸干含水较多的果蔬，可以先用烘箱干燥（先在60～70℃吹干，然后在105℃下烘），测得它们的水分损失量；富含脂肪的样品，可以先提取脂肪，然后分析其残留物。②谷物、豆类、种实等干燥试样一般先粉碎均匀，磨细过1mm筛即可，不宜太细，以免燃烧时飞失。将适量试样（*2）2~5g疏松地装于灰化容器内，称重（精确到0.1mg），用移液管准确吸取醋酸镁溶液5mL，均匀地洒布于试样表面，使其全部湿润。放置5～10min，使过剩的甲醇完全蒸发。碳化（*5）∶将装有样品的坩埚置于可调电炉上，在通风橱里缓缓加热，烧至无烟。对于特别容易膨胀的试样（如蛋白、含糖和淀粉多的试样），可以添加几滴纯橄榄油再同上预碳化。高温灰化∶将坩埚移到已烧至暗红色的高温电炉门口，片刻后再放进高温电炉内膛深处，关闭炉门，加热至约525℃（坩埚呈暗红色），或其它规定的温度（表13-1），烧至灰分近于白色为止，大约1～2h（*0）。如果灰化不彻底（黑色碳粒较多），可以取出放冷，滴加几滴蒸馏水或稀硝酸或双氧水或100g·L-INH4NO3溶液等，使包裹的盐膜溶解，炭粒暴露，在水浴上蒸干，再移入高温电炉中，同上继续灰化。灰化完全后（±7），待炉温降至约200℃时，再移入干燥器中，冷却至室温后称重。必要时再次灼烧，直至恒重。空白测定∶与灰化试样一样，吸取醋酸镁溶液5mL加到已知衡重的灰化容器内，按与样品测定完全相同的步骤进行操作。结果计算注释注1.含磷较高的种子样品等，可以先加入一定量的硝酸镁或醋酸镁的甲醇或乙醇溶液后再灰化，温度即使高达800℃也不至引起磷的损失。由于硝酸镁容易导致爆燃，所以通常一般用醋酸镁。同理，含硫、氯较高的样品，可以用碳酸钠或石灰溶液浸透后再灰化。注2.稻、麦、玉米、荞麦、蚕豆等谷物及其加工品等试样应该尽量采用此法。因为这些样品中磷等酸性元素含量相对较高。若采用直接灰化法，具体测定条件见表13-1。注3.添加镁灰化，即使高温也不熔融，故理论上最好采用高温，但是作为实用的灰化温度，采用600℃也能得到实质上与700℃灰化相同的测定值。三、水溶性和水不溶性灰分测定将上述测定的粗灰分中加入蒸馏水25mL，盖上表面皿，加热至沸，用无灰尘滤纸过滤，并以热水洗坩埚等容器、残渣和滤纸，至滤液总量约为60mL。将滤纸和残渣再置于原坩埚中，再进行干燥、炭化、灼烧、冷却、称重。残留物重量即为水不溶性灰分。粗灰分与水不溶