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第九章灰分及几种矿物元素的测定9.1灰分的测定一、概述二、总灰分的测定三、水溶性灰分和水不溶性灰分的测定四、酸不溶性灰分的测定9.2几种重要矿物元素的测定一、概述二、钙的测定三、铁的测定四、碘的测定五、磷的测定19.1灰分的测定一、概述(一)相关概念1.食品的组成十分复杂,由大量有机物质和丰富的无机成分组成。2.灰分的概念在高温灼烧时,食品发生一系列物理和化学变化,最后有机成分挥发逸散,而无机成分(主要是无机盐和氧化物)则残留下来,这些残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一项指标。23.粗灰分的概念

灰分不完全或不确切地代表无机物的总量,如某些金属氧化物会吸收有机物分解产生的CO2而形成碳酸盐,使无机成分增多了,有的又挥发了(如Cl、I、Pb为易挥发元素。P、S等也能以含氧酸的形式挥发散失)。从这个观点出发通常把食品经高温灼烧后的残留物称为——粗灰分(总灰分)。

酸溶性灰分酸不溶性灰分总灰分水溶性灰分水不溶性灰分34.水溶性灰分——反映可溶性K、Na、Ca、Mg等的氧化物和盐类的含量。可反映果酱、果冻等制品中果汁的含量。

5.酸溶性灰分——反映Fe、Al等氧化物、碱土金属的碱式磷酸盐的含量。6.酸不溶性灰分——反映污染的泥沙及机械物和食品中原来存在的微量SiO2的含量。4(二)食品中的灰分质量分数大部分新鲜食品的灰分质量分数小于5%,纯净的油类和脂的灰分一般很少或不含灰分,而干牛肉含有高于11.6%的灰分(按湿基计算)。5脂肪、油类和酥油为0~4.09%;乳制品为0.5%~5.1%:水果、水果汁和瓜类为0.2%~0.6%;干果为2.4%~3.5%;面粉类和麦片类为0.3%~4.3%;纯淀粉为0.3%:小麦胚芽为4.3%;坚果及共制品为0.8%~3.4%;肉、家禽和海产品类为0.7%~1.3%;含糠谷物及其制品比无糠的谷物及其制品灰分质量分数高。6(三)灰分测定的意义1.灰分是某些食品重要的质量控制指标,是食品成分全分析的项目之一。例如:在面粉加工中,常以总灰分评价面粉等级。面粉的加工精度越高,灰分质量分数越低,因小麦麸皮的灰分含量比胚乳高20倍。富强粉应为0.3~0.5%,标准粉应为0.6~0.9%,总灰分质量分数还可说明果胶、明胶等胶质品的胶冻性能;水溶性灰分质量分数可反映果酱、果冻等制品中果汁的质量分数。7茶叶中无机化合物占干物质总量的3.5%~7.0%,分为水溶性和水不溶性两部分。这些无机化合物经高温灼烧后的无机物质称之为“灰分”。灰分中能溶于水的部分称之为水溶性灰分,占总灰分的50%~60%。嫩度好的茶叶水溶性灰分较高,粗老茶、含梗多的茶叶总灰分含量高。灰分是出口茶叶质量检验的指标之一,一般要求总灰分含量不超过6.5%。

2.测定灰分可以判断食品受污染的程度。不同的食品因所用原料、加工方法及测定条件不同,灰分的组成和质量分数不相同。但当这些条件确定后,其食品中的灰分质量分数就在一定范围内,如果灰分质量分数超过了正常范围,说明食品中可能使用了不合乎卫生标准的原料或食品添加剂,或食品在加工、储运过程中受到污染。

83.测定灰分可以判断食品是否掺假。比如牛奶中的总灰分在牛奶中的质量分数是恒定的,一般为0.68%—0.74%,平均值非常接近0.70%。因此,可用测定牛奶中总灰分的方法判定牛奶是否掺假,若掺水,灰分降低。另外还可以判断浓缩比,如果测出牛奶灰分在1.4%左右,说明牛奶浓缩一倍。4.测定植物性原料的灰分可以反映植物生反的成熟度和自然条件的影响,测定动物性原料的灰分可以反映动物品种、饲料组分的影响。尤其对于植物性原料,总灰分组成和质量分数与自然条件、成熟度等因素密切相关。因此,通过测定生物在生长过程中的灰分质量分数及其变化,可以掌握适时采摘期和环境、气候、施肥等因素对作物的影响。9二、总灰分的测定食品中总灰分测定的方法主要有直接灰化法、硫酸灰化法及醋酸镁灰化法。硫酸灰化法适用于糖类制品,测定结果以硫酸灰分表示;醋酸镁法适用于台磷酸较多、灼烧过程中易形成熔融无机物而致使灰化不完全的样品,诸如谷类食品。直接灰化法(GB/T5009.4~2003)《食品中灰分的测定方法》广泛用于各类食品灰分质量分数的测定,重点进行介绍。

(一)直接灰化法原理:把一定的样品经炭化后放入高温炉内灼烧,转化,称量残留物的重量至恒重,计算出样品总灰分的含量。10(二)灰化条件的选择灰化容器——坩埚。坩埚盖子与埚要配套。

坩埚材质有多种:①素瓷②铂③石英④铁⑤镍等,个别情况也可使用蒸发皿。11①素瓷坩埚优点:耐高温可达1200℃,内壁光滑,耐酸,价格低廉。缺点:⑴耐碱性差,灰化成碱性食品(如水果、蔬菜、豆类等),坩埚内壁的釉质会部分溶解,反复多次使用后,往往难以得到恒重。⑵温度骤变时,易炸裂破碎。12②铂坩埚

优点:耐高温达1773℃,导热良好,耐碱,耐HF,吸湿性小。缺点:价格昂贵,约为黄金的9倍,要有专人保管,免丢失。使用不当会腐蚀或发脆。13使用铂坩埚应注意:1.铂坩埚要保持清洁,内外光亮,若含尘土,会因还原作用而引起腐蚀。2.样品中不允许含有多量的磷酸盐,因磷化物与铂生成低熔点的共熔混合物。不可与游离卤素的试剂接触。3.样品中不应有铅、砷、锑、铋等元素,铂最怕这些元素。如有铅应加入氧化剂,防止铅被还原成单质。144.铂较软,不能用玻璃及其它尖头物质刮取赃物,必要时用水湿润的极细的海砂擦洗。可用水或酸在沸腾状态下清洗。如坩埚中含有KClO3(白药粉)、KMnO4、K2Cl2O7、K2S2O7(二硫酸钾、焦硫酸钾)、H2S2O7(焦硫酸)等强氧化剂,则不能用王水、盐酸清洗,视坩埚内已有的内容物而定。5.坩埚钳应包以铂头。灼烧后,防在烧过,除去C粒的石棉板上。152.取样量

根据试样种类和性状来定,一般控制灼烧后灰分为10~100mg。通常:乳粉、麦乳精、大豆粉、调味料、水产品等取1~2g。谷物及制品、肉及制品、糕点、牛乳等取3~5g。蔬菜及制品、砂糖及制品、蜂蜜、奶油等取5~10g。水果及制品取20g、油脂取50g。具体见163页表9-2。163.灰化温度灰化温度的高低对灰分测定结果影响很大。由于各种食品中无机成分的组成、性质及含量各不相同,灰化温度也应有所不同,一般为525~600℃,谷类的饲料达600℃以上。温度太高,将引起K、Na、Cl等元素的挥发损失,磷酸盐、硅酸盐也会熔融,将碳粒包藏起来,使元素无法氧化。17温度太低,则灰化速度慢,时间长,不宜灰化完全,也不利于除去过剩的碱性食物吸收的CO2。所以要在保证灰化完全的前提下,尽可能减少无机成分的挥发损失和缩短灰化时间。加热速度不可太快,防急剧干馏时灼热物的局部产生大量气体,而使微粒飞失、易燃。18

4.灰化时间

一般不规定灰化时间,而是观察残留物(灰分)为全白色或浅灰色,内部无残留的碳块,并达到恒重为止。两次结果相差<0.5mg。对于已做过多次测定的样品,可根据经验限定时间。总的时间一般为2~5小时,个别样品有规定温度、时间。应指出,对某些样品即使灰化完全,残灰也不一定呈白色或浅灰色,如铁含量高的食品,残灰呈褐色。锰、铜含量高的食品,残灰呈蓝绿色。19(三)加速灰化的方法

有些样品难于灰化,如含磷较多的谷物及其制品。磷酸过剩于阳离子,灰化过程中易形成KH2PO4、NaH2PO4等,会熔融而包住C粒,即使灰化相当长时间也达不到恒重。对这类样品,可采用下述方法加速灰化:20⑴样品初步灼烧后,取出,冷却,从灰化容器边缘慢慢加入少量无离子水,使残灰充分湿润(不可直接洒在残灰上,以防残灰飞扬损失),用玻璃棒研碎,使水溶性盐类溶解,被包住的C粒暴露出来,把玻璃棒上粘的东西用水冲进容器里,在水浴上蒸发至干涸,至120~130℃烘箱内干燥,再灼烧至恒重。21⑵经初步灼烧后,放冷,加入几滴HNO3、H2O2等,蒸干后再灼烧至恒重,利用它们的氧化作用来加速C粒灰化。也可加入10%(NH4)2CO3等疏松剂,在灼烧时分解为气体逸出,使灰分呈松散状态,促进灰化。这些物质的添加不会增加残灰的质量,灼烧后完全消失。22⑶糖类样品残灰中加入硫酸,可以进一步加速。⑷加入MgAc2、Mg(NO3)2等助灰化剂,这类镁盐随灰化而分解,与过剩的磷酸结合,残灰不熔融而呈松散状态,避免了碳粒被包裹,可缩短灰化时间,但产生了MgO会增重,也应做空白试验。⑸添加MgO、CaCO3等惰性不熔物质,它们的作用纯属机械性,它们和灰分混杂在一起,使C粒不受覆盖,应做空白试验,因为它们使残灰增重。23(四)总灰分的测定方法(以瓷坩埚为例)

恒重取出入干燥器冷却30分钟结果计算不恒重灰化1小时炭化样品瓷坩埚的准备马福炉的准备称样品24①瓷坩埚的准备根据取样量的大小、样品的性质(如易膨胀等)来选取坩埚的大小。有时样品太多,宜选素瓷蒸发皿。使用的容器大会使称量的误差增大(有的蒸发皿在光电天平中放不下)。将两个坩埚用(1:4)的HCl煮沸1~2小时,洗净凉干。

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用FeCl3+蓝墨水的混合物在坩埚外壁及盖子上编号。打开马福炉,用坩埚钳夹住,先放在炉口预热,因炉内各部位的温度不一致,假如设定600℃,炉内热电偶附近为600±10℃,中间部位为590±10℃,前面部分为560±10℃,不论炉子大小,门口部分温度最低。26

真正灼烧时不能放在靠近门口部分,每次开始放入炉内或取出时,都要放在门口缓冲一下温差,不然就会破裂,然后慢慢往里面放,把盖子搭在旁边。稍停一下在关炉门,于规定温度(500~600℃)灼烧半小时,再移至炉口冷却到200℃左右,再移入干燥器中,冷却至室温,准确称量,再入高温炉中烧30分钟,取出冷却称重,直至恒重(两次称重之差不大于0.5mg),记录数据备用。27②高温炉(马福炉、蒙弗炉)的准备SRTX-4-9型箱式电阻炉、DRZ-4型温度控制仪。接通电源,调好要使用的温度,电线容量要大,因为功率为2000-4000W,不然会失火。如室内配电容量小,其他电器都不得与它同时使用。电加热管式(分1、2、3段),少量样品方便。箱式(有不同体积),要预热,用电量大。2829303132③样品的预处理可用测定水分之后的样品。⑴富含脂肪的样品先提取脂肪后再测灰分。⑵对于液体样品应先在水浴上蒸干,否则直接炭化,液体沸腾易造成溅失。33⑶果蔬、动物组织等含水分较多的样品,先制备成均匀样品,再准确称取样品置于已知重量坩埚中,放烘箱中干燥(先60~70℃,后105℃),再炭化。⑷谷物、豆类等水分含量较少的固体样,粉碎均匀后可直接称取、炭化。34④炭化样品

准确称量一定量处理好的样品,放在高温炉之前,要先进行炭化处理,以防温度高,试样中的水分急剧蒸发使样品飞扬,防止易发泡膨胀的物质在高温下发泡而溢出,减少碳粒被包裹住的可能性。炭化操作一般在电炉或煤气灯下进行,半盖坩埚盖,小心加热使样品在通气情况下逐渐炭化,直至无黑烟产生。对易膨胀、发泡的如含糖多的,含蛋白多的样品,可在样品上加数滴辛醇或纯植物油,再进行炭化。354.灰化

炭化后,把坩埚移入已达规定温度的高温炉口,稍停片刻,再慢慢移入炉膛内,以下操作同求坩埚恒重时一样,至恒重。

m1—空坩埚质量,gm2—样品+空坩埚质量,gm3—残灰+空坩埚质量,gB—空白试验残灰重,g5.结果计算×100%灰分=×100%如有空白试验为36

有的样品如面粉等粮食样品是以干物质的灰分来计算的,从总重中减去水分。6.说明:①从干燥器中取出冷却的坩埚时,因内部成真空,开盖恢复常压时应让空气缓缓进入,以防残灰飞散。②灰化后的残渣可留作Ca、P、Fe等成分的分析。③用过的坩埚,应把残灰及时倒掉,初步洗刷后,用粗HCl(废)浸泡10~20分钟,再用水冲刷洗净。37④日本有采用自制铝箔杯直接灰化的。特点:杯子不吸湿好恒重,本身重量轻,好冷却,减小误差。在600℃以下,可稳定使用,用圆形铝箔套在塑料瓶上向上捻成杯状。⑤测定值%中小数点后保留一位小数。⑥测定食糖中总灰分可用电导法,简单、迅速、准确,免泡沫的麻烦。38三、水溶性灰分和水不溶性灰分的测定将测定所得的总灰分称量、计算后,约加25ml热无离子水,分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣。将残渣及滤纸一起移回原坩埚中,在水浴上蒸发至干涸,入干燥箱中干燥,再进行炭化、灼烧、冷却、称量,至恒重。

m4—不溶性灰分+原坩埚质量gm1—原坩埚质量gm2—样品+原坩埚质量g水溶性灰分%=总灰分%-水不溶性灰分%计算:水不溶性灰分=×100%39四、酸不溶性灰分的测定

取水不溶性灰分或总灰分的残留物,加入25ml0.1mol/L的HCl,放在小火上轻微煮沸,用无灰滤纸过滤后,再用热水洗涤至不显酸性为止,将残留物连同滤纸置坩埚中进行干燥、炭化、灰化,直到恒重。计算:酸不溶性灰分%=×100%

m5—酸不溶性灰分+坩埚质量m1—原坩埚质量m2—样品+原坩埚质量40无灰滤纸(定量滤纸)按灰分分为三个等级甲<0.01%(0.1mg)乙<0.03%丙<0.06%是化学纯度高度纯洁,疏松多孔,有一定过滤速度,显中性,耐稀酸。目前国内生产的定量分析滤纸,分快速、中速、慢速三类,在滤纸盒上分别用白带(快速)、蓝带(中速)、红带(慢速)为标志分类。定性分析滤纸一般残留灰分较多,仅供一般的定性分析和用于过滤沉淀或溶液中悬用,不能用于质量分析。41五、灰分的快速测定测定灰分的常用标准方法是高温灰化法,此法只能得到粗灰分,且费时费力,耗能大。研究快速、准确、省力、省时的新灰化方法势在必行。42(一)微波快速灰化法1.微波灰化的原理及特点微波加热使样品内部分子间产生强烈振功和碰撞,导致加热物体内部温度急剧升高,不管样品是在敞开或密闭的容器内,用程序化的微波湿法消化器与马弗炉相比缩短了灰化时间,同时可控制真空度和温度,如面粉的微波干法灰化只需10—20min。在一个封闭的系统中微波湿法灰化同样是快速和安全的。对照试验显示,这种微波系统干法灰化约40min的效果相当于在马弗炉中灰化4h,对植物样品(除铜的测定外),用微波系统灰化20min就足够了,而要得到类似的结果,用马弗炉则需要40min。微波灰化技术可显著加快分析速度,但一次能处理的样品数量有限。43WM-2微波马弗炉具有升温速度快、低耗能、洁净等诸多特点,可改善实验室环境和提升实验室形象,从室温升至900℃仅需30min,是现代实验室样品灰化处理设备的升级换代产品。1.采用大功率磁控管加热,由微波功率发射系统,专利聚能热辐射腔和可编程温度监控系统组成,实现快速升温(室温—900℃仅需30min)全过程精确控温,无须炭化过程直接完成灰化;

2.采用大容量风机,实现强气流微波灰化;

3.炉腔容积1.5L,可容纳8个直径35mm的坩埚。

4.炉壁按有温度保护装置,以确保安全。

5.恒温时控:触摸式面板控制加热温度可任意设定,各工步温度升到设定值自动按设定时间保温。

6.热污染少:辐射腔体绝热性好,升温至1000℃保温1小时,外壳表面温度仅30℃。目前美国CEM公司和我国上海屹尧公司均生产出了微波马弗炉。441.升温速度快且易控制:几分钟内就可由室温程序升温至1000-1200℃,最大8阶独立升温。

2.无须炭化直接灰化:省略了样品放进马弗炉前蒸发水分、燃烧除去有机物的炭化过程。

3.灰化时间短:大部分样品10分钟之内就可灰化完全,而普通马弗炉却需要几个小时甚至几十个小时。

4.瞬间冷却:灰化完成后只需几十秒即可冷却,传统方法需要一个小时甚至更长时间。

5.兼容各种传统坩埚,更有CEM专利石英纤维坩埚,使灰化更快速。

6.精确、安全:内部的安全锁定机制可在发生意外情况时自动停止仪器运作。45(二)面粉灰分快速测定法近红外分析仪灰分测定

近红外技术(NIR)作为一种新兴的物理技术在近30年得到了不断改进和发展,已成为一种优秀的、具有良好性能的工具。20世纪80年代中期,NIR被国际谷物化学师协会(AACC)、国际粮食科技协会(ICC)接受.成为测定谷物成分的标准方法。其中灰分采用近红外测定法(瑞典Perten8620),ICC标淮,第202号。近红外分析仪是用近红外范围的光照射样品,用光检测元件检测各段波长的光吸收特性。近红外分析仪的优点是所需样品量少,重复性好,不用化学试剂,整个过程只需20s。46近红外分析仪型号:M190650

仪器适合快速测定粉末状、糊膏状和液体样品中的多种成份,不用称重,不用化学试剂,检测快速准确。近红外仪器是唯一被美国谷物化学家协会认证的灰分近红外专用检测仪器。应用领域酿酒工业:葡萄酒、果酒、白酒等各种酒精饮料国家计量器具型式批准证书可测成分:酒精度、糖度等啤酒工业:麦芽、大麦、小麦、大米可测成分:水分、蛋白、脂肪、总淀粉、直链淀粉、脂肪酸、浸出物、可溶性氮、库尔巴哈值、α氨基氮等乳品工业:奶粉、鲜奶、奶油、黄油、奶酪可测成分:水分、蛋白、脂肪、干物质、乳糖、非脂、酸度面粉工业:面粉、小麦可测成分:水分、蛋白、淀粉、纤维、沉降值、灰分、白度、47近红外分析仪型号:M190650

硬度、颗粒度、吸水率、破损淀粉油脂工业:大豆(粕)、菜籽(粕)、葵花籽(粕)、芝麻(粕)、花生(粕)、成品油可测成分:水分、蛋白、脂肪、纤维、灰分、硫甙、尿素酶、氨基酸饲料行业:饲料原料、全价料、预混料、浓缩料、宠物食品可测成分:水分、蛋白、脂肪、淀粉、纤维、氨基酸、灰分、白度、硬度及颗粒度等其他行业:科学育种、粮食仓储、质量监督、检验检疫、燃料乙醇

489.2几种重要矿物元素的测定一、概述食品中除含有大量有机物外,还含有丰富的矿物质,它们都存在于灰分之中,要先灰化处理,然后再测定。其中:常量元素含量>0.01%(Ca、Mg、K、Na、P、S、Cl)占总灰分80%,微量元素(痕量元素)含量<0.01%(Fe、Co、Ni、Zn、Cr、Mo、Al、Si、Se、Sn、I、F……)49矿物元素的测定方法很多:化学分析法、分光光度法、原子吸收分光光度法、极谱法、离子选择性电极法、荧光法等等。50

介绍一种新的样品处理技术——微波密闭消解高压消解+微波快速加热微波加热原理:微波——300~300000MHz间的电磁波。微波密闭消解常用2450MHz为工作频率。微波产生的电磁场正负信号变换24.5亿次/每秒钟,溶液中极性分子在微波电场作用下,以24.5亿次/每秒钟的速度改变其正负方向,使分子产生高速的碰撞和摩擦而产生高热。同时还有离子的导电作用。51样品和溶剂放在密闭容器里进行微波加热,产生高压。消解速度是传统方法的10~100倍,消解完全彻底,回收率高,易挥发元素损失少,环境污染少,劳动强度低等优点。操作简便:只需把样品及溶剂防入消解罐,调整好所需要的压力,设定好加热时间,即可进行微波消解。52微波密闭消解仪器:1.上海新仪微波化学科技有限公司生产的MDS—2002A型压力自控密闭微波溶样系统。2.美国CEM公司生产的MARS—5型微波消解系统实际消解速度:食品样品最多只要10分钟(2.5MPa);化妆品样品有的要12分钟(3MPa);药、保健品最多只要10分钟(2.0MPa);冶金类样品最多要20分钟(2.5MPa);53惠安褶牡蛎集美近江牡蛎同安潘涂太平洋牡蛎莆田太平洋牡蛎杏林褶牡蛎漳浦褶牡蛎实验用牡蛎壳样品54

牡蛎壳样品的消化:按四分法准确称取牡蛎壳粉末样品0.2g(准确至0.0001g),加入HNO3和H2O2,放置过夜,进行预消解。按设定的微波消解条件进行微波消解,冷却,加入1mL去离子水,溶样杯盖子微开,放在电子控温加热板上加热(120℃),赶酸至溶液剩1-2mL,取下冷却,将消解液转移至25mL容量瓶中,溶样杯内壁应反复洗涤,洗液并入容量瓶中,用5%HCl定容。待测。本试验选用HNO3和H2O2为消解试剂,考察不同HNO3和H2O2的用量,消解时间,消解压力对牡蛎壳消解效果的影响,找出最佳的微波消解条件。采用正交方法优化Pb、As、Hg测定的微波消解条件,按L9(34)条件安排试验,进行消解及测定。

微波消解条件优化试验

552.2仪器MDS——2003F型微波消解仪单体高压消解罐电子控温加热板565758SolaarM系列原子吸收光谱仪AF-640原子荧光光谱仪59原子吸收光谱法简介(AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS)

基于被测元素基态原子在蒸气状态对原子共振辐射吸收进行元素定量分析的方法。分析对象为金属元素;通用型方法;难实现多元素同时测定。60

应用广泛的微量金属元素的首选测定方法(非金属元素可采用间接法测量)。(1)头发中微量元素的测定—微量元素与健康关系;(2)水中微量元素的测定—环境中重金属污染分布规律;(3)水果、蔬菜中微量元素的测定;(4)矿物、合金及各种材料中微量元素的测定;(5)各种生物试样中微量元素的测定。应用(6)玻璃,陶瓷,水泥,化工产品,土壤,食品,环境污染物等试样中的金属元素61AAS仪器及其组成

原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计,由光源、原子化系统(类似样品容器)、分光系统及检测系统组成。采用锐线光源;单色器在火焰与检测器之间;原子化系统动画62二、钙的测定(一)KMnO4法原理:灰分+HCl溶解CaCl2+(NH4)2C2O4→CaC2O4↓+2NH4ClCaC2O4+H2SO4→CaSO4+

H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4

K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O此法需要沉淀、过滤、洗涤等步骤,费时费力,较为少用。63极谱法简介

伏安法和极谱法是一种特殊的电解方法。以小面积、易极化的电极作工作电极,以大面积、不易极化的电极为参比电极组成电解池,电解被分析物质的稀溶液,由所测得的电流-电压特性曲线来进行定性和定量分析的方法。是电分析化学的一个重要分支。

在含义上,伏安法和极谱法是相同的,而两者的不同在于工作电极:

★伏安法的工作电极是电解过程中表面不能更新的固定液态或固态电极,如悬汞、汞膜、玻璃碳、铂电极等;

★极谱法的工作电极是表面能周期性更新的液态电极,即滴汞电极。(有的书把两者统称为极谱法)

64伏安法和极谱法的特殊之处:采用一大一小的电极65极谱分析法的特点1.直流极谱法的测量浓度范围为10-2~10-5mol·L-1,即灵敏度一般,采用其他新技术,可以获得较高的灵敏度,脉冲极谱法检测限可达10-9mol·L-1;2.准确度高,重现性好,相对误差一般在2%以内;3.选择合适的极谱底液时,可不经分离而同时测定几种物质,具有一定的选择性;4.由于极谱电解电流很小,分析结束后浓度几乎不变,试液可以连续反复使用;5.应用比较广,仪器较为简单、便宜,凡能在电极上起氧化―还原反应的有机或无机物均可采用,有的物质虽不能在电极上反应,但也可以间接测定。66(二)EDTA滴定法(乙二胺四乙酸)

原理:

先向系统中加入钙红指示剂(pH﹥11,纯蓝色),它与二价钙离子络合,生成酒红色的络合物,再用EDTA滴定,它先与游离的钙离子络合,因其络合能力强,当与游离二价钙离子结合完以后,又夺取指示剂已络合的二价钙离子,使指示剂又显原来颜色,生成蓝色,用以指示终点。(三)原子吸收分光光度法67三、铁的测定

(一)硫氰酸钾分光光度法(二)磺基水杨酸分光光度法(三)邻菲罗啉(邻二氮菲)分光光度法(四)原子吸收分光光度法68铁的测定意义铁是人体内不可缺少的微量元素,它与蛋白质结合形成血红蛋白,参与了血液中氧的运输作用,缺乏铁会引起缺铁性贫血。铁也是与能量代谢有关的酶的成分,所以人体每日都必须摄入一定量的铁。1988年中国营养学会推荐的铁的供应量为:成年男子12mg/日,女子18mg/日。在肉、蛋、果蔬等食品中都含有丰富的铁元素,可以满足大多数人群的日常需要。但婴幼儿、青少年,孕妇等易缺乏。食品在加工及贮藏过程中铁的含量会发生变化,并影响食品的质量。如三价铁离子具有氧化作用,可破坏维生素,并引起食品褐变;由于加工机械,包装等污染可使食品中铁增加,使食品产生金属味等。因此,测定食品中铁的含量除了有营养学意义外,还可以鉴定食品中铁的污染程度,控制食品的质量。铁的测定常用硫氰酸盐分光光度法、邻二氮菲分光光度法、联吡啶分光光度法和原子吸收分光光度法。69硫氰酸钾分光光度法(1)原理

在酸性条件下,三价铁离子与硫氰酸钾作用,生成血红色的硫氰酸铁络合物,溶液颜色深浅与铁离子浓度成正比,故可以比色测定。反应式如下:Fe2(SO4)3+6KCNS→2Fe(CNS)3+3K2SO4(2)试剂①2%KMnO4溶液②20%KCNS溶液③2%K2S2O7溶液④浓H2SO4⑤铁标准使用液:准确称取0.4979g硫酸亚铁(Fe2(SO4)3·7H2O)溶于100ml水中,加入5ml浓硫酸微热,溶解即滴加2%高锰酸钾溶液,至最后一滴红色不褪色为止,用水定容至1000ml,摇匀,得标准贮备液,此液每毫升含Fe+3100μg。取铁标准贮备液10ml于100ml容量瓶中,加水至刻度,混匀,得标准使用液,此液每ml含Fe+310μg。70

①样品处理:称取均匀样品10.0g,干法灰化后,加入2ml1:1盐酸,在水浴上蒸干,再加入5ml蒸馏水,加热煮沸后移入100ml容量瓶中,以水定容,混匀。②标准曲线绘制:准确吸取上述铁标准溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml,分别置于25ml容量瓶或比色管中,各加5ml水,0.5ml浓硫酸,0.2ml2%过硫酸钾,2ml20%硫氰酸钾,混匀后稀释后至刻度,用1cm比色皿,在485nm处,以试剂空白作参比液测定吸光度。以铁含量(μg)为横坐标,以吸光度为纵坐标绘制标准曲线。③样品测定:准确吸取样液5~10ml,置于25ml容量瓶或比色管中,以下按标准曲线绘制步骤进行,测得吸光度,从标准曲线上查出相对应的铁的含量。(3)测定方法样品处理→标准曲线绘制→样品测定71Fe(μg/100g)=×100式中:x——从标准曲线上查得测定用样液相当的铁含量,μg;V1——测定用样液体积,ml;V2——样液总体积,ml;m——样品质量,g;(4)计算72①加入的过硫酸钾是作为氧化剂,以防止三价铁变成二价铁。②硫氰酸铁的稳定性差,时间稍长,红色会逐渐消退,故应在规定时间内完成比色。③随硫氰酸根浓度的增加,Fe+3可与之形成FeCNS2+直至Fe(CNS)63-等一系列化合物

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