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重金屬檢測前處理方法技巧

閱讀:1803      發(fā)布時間:2021-11-22
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由于在食品的重金屬檢驗中,,重金屬含量屬痕量范圍,,前處理和測定過程時可能帶來的外來污染和基體干擾較多,,常導(dǎo)致檢測結(jié)果偏差較大。樣品前處理最為食品檢驗的關(guān)鍵步驟,,前處理方法選擇是否適合,,是直接影響分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,因此統(tǒng)一前處理方法,,是保證檢驗質(zhì)量和提高檢驗效率的重要步驟,,有利于排除其它成分對待測成分的干擾,縮短樣品的前處理時間,。同時還可將待測成分轉(zhuǎn)變成分析測定所要求的狀態(tài),,使待測成分的量及存在形式,適應(yīng)所選分析方法的要求,,從而使測定順利進行,,以保證分析測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效,。


檢測方法


鉛,、鎘的檢驗均按照GB 5009.12-2017和GB 5009.15-2014食品中鉛、鎘的測定方法執(zhí)行,。

 


樣品采集


監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠與否不僅受檢測方法影響,,與樣品的代表性、數(shù)量及采集方法及分析部位也有直接關(guān)系,。對許多樣品來說,,采集誤差對結(jié)果的影響往往大于分析誤差,有時即使是正確采集的樣品,,若選取不當(dāng),,保存不好,也同樣會嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,。因此在采樣中必須表明樣品的采樣日期,、批號(包裝食品)、采集的數(shù)量應(yīng)能反映食品的衛(wèi)生質(zhì)量和滿足檢驗項目對樣品量的需要,。

 

(1)蔬菜,、水果等應(yīng)采新鮮上市的,清洗干凈晾干,,分別取可食部分剪碎,、勻質(zhì)。液體(如牛奶,、果汁等),,應(yīng)先充分混勻后再采樣。

(2)糧食及固體食品應(yīng)自每批食品的上中下不同的部位分別采取部分樣品,混合后按四分法對角取樣,,再進行混合,,最后取代表性樣品。

(3)肉類,、水產(chǎn)品等食品應(yīng)按分析項目要求分別采取不同部分的樣品或混合采樣,。

(4)瓶裝食品或其它小包裝食品應(yīng)根據(jù)批號隨機取樣,同一批號取樣件數(shù)250g以上不少于6個包裝,,250g以下的包裝不少于10個包裝,。


實驗工作的準(zhǔn)備


試樣前處理是采樣,制備樣品后至關(guān)重要的檢測步驟,,如果沒有適宜的前處理方法,,既使有了代表性的樣品,有了靈敏可靠的分析測定方法,,也可能因待測成分提取不*或其它成分的干擾而無法得到準(zhǔn)確可靠的分析測定結(jié)果,,甚至無法進行分析測定。

 

1,、容器(硝酸(1+1)浸泡過夜),;

2、純水和試劑,;

3,、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配臵和儲存一般在聚乙烯塑料瓶中,且避光和盡量短時間在空氣中暴露。

4,、目前樣品處理的幾種方法,。

(1)濕法消解:

濕消化法是在適量的食品樣品中,加入氧化性強酸,,加熱破壞有機物,,使待測的無機成分釋放出來,形成不揮發(fā)的無機化合物,,以便進行分析測定。濕法消化是目前應(yīng)用比較廣泛的一種食品樣品前處理方法,,該方法實用性強,,但實試劑消耗量大,空白值多偏高,。

a.硝酸+高氯酸,;

b.硝酸+氫氟酸+高氯酸;

濕法消解是經(jīng)典的樣品前處理方法,,其要求在消解過程中盡量少帶入試劑空白和少造成樣品損失,,對于易消解的樣品快速方便,在實驗過程中,只要控制好消化溫度,,大部分元素一般很少或幾乎沒有損失,。但缺點是易造成污染(如試劑、器皿等),。

 

(2)干法消解:

干灰化法是指通過升高溫度使樣品中有機物質(zhì)全部揮發(fā)掉,,達到除去有機物質(zhì)的目的。干灰化法使用的設(shè)備為馬孚爐,,由于灰化溫度比較高,,一般都在500攝氏度左右,可能會有部分元素因為蒸發(fā)而損失掉(部分由于坩堝或器皿的吸附,,還有些樣品可以與坩堝和器皿反應(yīng)生成難以用酸溶解的物質(zhì)如玻璃或耐熔物質(zhì)等),,從而導(dǎo)致元素的部分損失。干法灰化具有操作簡單,,并且可以一次處理大批量樣品,,幾乎沒有試劑污染的優(yōu)點。但有不適合易揮發(fā)性元素Hg等和消解時間長的缺點,。

 

(3)微波消解:

微波消解是指利用微波的穿透性和激活反應(yīng)能力,,使樣品溫度升高,同時采用密封裝臵,,在加入一定量的酸溶液,,達到使樣品中有機物質(zhì)分解的目的。優(yōu)點是酸用量少,,引入空白少,,易揮發(fā)元素沒有損失。這幾年被普遍采用,,發(fā)展很快,。

 

(4)爐內(nèi)消解: 
指直接石墨爐分析,優(yōu)點是不會引入污染,,但缺點是基體干擾大,,樣品均勻性問題。


樣品保存


采樣容器要求:

采樣容器根據(jù)檢驗項目選用硬質(zhì)玻璃瓶或聚乙烯制品,。器具和容器類要先用洗滌劑洗滌干凈,,然后用硝酸(1+1)浸泡過夜,最后用蒸餾水沖洗晾干備用,。

食品重金屬污染物監(jiān)測大多是新鮮樣品,,容易變質(zhì),應(yīng)及時處理,。固體不應(yīng)凍結(jié)成塊,,液體不分層。


樣品的前處理


有些樣品的檢測項目在測定前對其進行分析前處理比較費時,操作過程十分繁瑣,,技術(shù)要求高,,直接影響測定結(jié)果。這就要求我們對樣品的前處理應(yīng)加以特別重視,,對不同的樣品及測定項目的不同,,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄒ詽M足測定要求。

(1)蔬菜,、水果類:將樣品用清水洗去異物泥土后,,自然晾干,取可食部分約500克磨碎混勻或勻漿,。

(2)肉類:取250-500克瘦肉,,磨碎制成勻漿。

(3)魚類,、海產(chǎn)品類:去頭,、內(nèi)臟、魚鱗,,取可食肉約100g,,磨碎或勻漿。

(4)蛋類:取5-8枚鮮雞蛋,,去殼后,,攪勻備用。

(5)奶類:搖勻后直接取樣,。

(6)大米:取可食部分約200g,,用食品加工機磨碎混勻。

 

食品重金屬污染物監(jiān)測樣品都是直接在市場采集,,復(fù)雜多樣,,要經(jīng)過一定的處理才能開始檢測。新鮮樣品,,應(yīng)及時處理,。固體不應(yīng)凍結(jié)成塊,液體不分層,。為了減少污染,,保證檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,樣品的處理過程盡可能簡單,、時間也盡量短,。

 

(1)樣品稱樣量確定

為了檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,,應(yīng)根據(jù)儀器的靈敏度及采用的檢測方法等具體情況確定樣品稱樣量,。

(2)樣品的消化

按GB 5009.12-2010操作。固體樣品約稱取0.5-3g,液體樣品約稱取5.0g于50mL三角燒瓶中,,加入10mL硝酸,0.5mL高氯酸,,放置片刻,于電熱板上小火緩緩加熱,,待作用緩和再升高溫度加熱消化至樣品有機物質(zhì)分解*,。再加大火力至產(chǎn)生白煙,,待瓶口白煙冒盡后,,瓶內(nèi)液體再產(chǎn)生白煙為消化*。(期間若樣品炭化變黑,,補加少量硝酸),。消化液應(yīng)澄清無色或微帶黃色,最后約剩0.5mL液體,,放冷,。用去離子水把消化液轉(zhuǎn)移至25.0mL比色管中定容。

 

為了降低樣品空白值混酸應(yīng)配成約(高氯酸+硝酸 1+9),。同時取與消化樣品相同量的硝酸-高氯酸混合液按同一方法做試劑空白試驗,。

(1)所使用的試劑均為優(yōu)級純,水為雙蒸餾去離子水,;

(2)當(dāng)使用硝酸-高氯酸混合,應(yīng)注意控制溫度,保持消化液2∽3mL,不要消化至干,否則可能發(fā)生輕微爆炸,;

(3)混酸濃度大概為9+1較為合適,比較有效安全.消解過程既要使樣品消解*,又要避免損失和污染;

(4)含低級醇類樣品,消解前要先加熱揮發(fā)醇類,否則發(fā)生劇烈反應(yīng),甚至爆炸,;

(5)消化至溶液無色透明或微微帶有黃綠色,如樣品液顏色變棕黑色,應(yīng)補加硝酸,直到冒出白煙,此時消解*;

(6)上石墨爐樣品消化時最好不用硫酸,;

(7)消化時每批樣帶3個以上空白,。


上機測試


(1)選擇合適線性范圍,;

(2)調(diào)整儀器到最佳狀態(tài)(自動進樣器),;

(3)保證石墨管的原子化次數(shù)在有效的使用范圍內(nèi),保證儀器有較高靈敏度;

(4)基體改進劑(鈀 + 磷酸二氫銨0.2 g/L+20 g/L ),。


質(zhì)量控制


(1)全程序空白(了解污染控制狀況以及試劑純度);

(2)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠),;

(3)加標(biāo)回收(空白加標(biāo))(了解消解過程損失或污染)分析過程干擾情況),;

(4)基體加標(biāo)回收(消解前加標(biāo),、消解后加標(biāo))(分析過程干擾情況);

(5)平行樣(反映實驗的穩(wěn)定性和精密度),。


問題與建議


在用硝酸和高氯酸時產(chǎn)生的酸霧和煙,,對通風(fēng)櫥的腐蝕性也很大。特別需要注意的是用高氯酸消解樣品時,,應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,,燒杯中液體不能燒干,并且要保證溫度達到200攝氏度時只有少量的有機成分存在,,否則高氯酸的氧化電位在此溫度下會迅速升高,,會導(dǎo)致劇烈的爆炸!因此建議,,在使用高氯酸時,,最好先用硝酸氧化部分的有機物,或者是先加入硝酸與高氯酸的混合液浸泡一夜,,同時實驗要在通風(fēng)櫥內(nèi)進行,。消化液不能蒸干,以防部分元素如硒,、鉛的損失,。

 

消解用的燒瓶內(nèi)多加一些玻璃珠(粒),以防止消解加熱時消化樣品液爆沸,。并在燒瓶口放置一個小漏斗,,以用來冷卻回流消化液。

(1)有些特殊食品濕消解時應(yīng)注意: 

a.含油脂成分較高的食品,,如植物油,、桃酥等,在加入混合酸后,,由于樣品浮在混酸表面上,,容易形成完整的膜,加熱時液面上有劇烈的反應(yīng),,容易造成爆沸或飛濺,,因此建議樣品稱樣量不高于1g(植物油最好為0.1-0.2g),同時要在消解過程中隨時補加硝酸,,一般來講硝酸高氯酸混合液加入15ml,,放置過夜讓其緩慢氧化,次日消化中途還需要補加混合酸10ml左右,。 


b.酒類樣品如葡萄酒,、果酒,因其含有大量的乙醇,,在加混合酸消化之前一定要加熱蒸發(fā)掉乙醇(注意不能干涸),,待乙醇揮發(fā)完畢后,,再加入酸消化。

 

(2)有些特殊食品干法灰化時應(yīng)注意:

a.含油脂成分較高的食品,,如植物油,月餅等食品,,在炭化時非常容易爆沸和易燃,,因此不建議采用干灰化法。


b.酒類樣品,,建議先用低溫加熱,,揮干部分液體再炭化,以防液體飛濺,。


c.含糖,、蛋白質(zhì)、淀粉較多的樣品炭化時會迅速發(fā)泡溢出,,可加幾滴辛醇再進行炭化,,以防止炭粒被包裹,灰化不*,。


d.含磷較多的谷物及制品,,在灰化過程中的磷酸鹽會包裹沉淀,可加幾滴硝酸或雙氧水,,加速炭粒氧化,,蒸干后再繼續(xù)灰化。


e.干灰化法的回收率不是很穩(wěn)定,,建議每批樣品都做加標(biāo)回收試驗,。 


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