第五章有害有毒元素的检测 实验一砷含量测定（古蔡氏法） 一、目的与要求 1.学习砷斑法(Gutz心氏法)测定食品中总砷含量的基本原理和操作方法。 2.学会分析影响测定准确性的因素。 二、原理 样品经分解消化后，其中的碑转变成五价碑五价砷在酸性氯化亚锡和磺化钾的作用下， 被还原为三价砷： H3AsO.+2KI+2HCl ◆HAsO3+l+2KC+H0 z+SnCl2+2HCI 三价砷与氢反应生成砷化氢： H:AsO为+3Zn+6HC1◆AsH3↑+3ZnC2+HO 所产生的碑化氢气体，通过醋酸铅溶液浸润过的棉花除去硫化氢的干扰，与溴化汞试纸 作用生成由黄色到橙色的色斑，根据颜色深浅，与标准比较定量。 HsH,+3HgBr. →3HBr+As(HgBr)(黄色 2As(HgBr):+AsH3 →3AsH(HgBr)(黄褐色) As(HgBr+AsH:↑ ◆3HBr+As,Hg:(橙色) 三、仪器与试剂 1.溴化汞乙醇溶液(5%)：取溴化汞1g,加95%乙醇稀释至20mL。 2.溴化汞试纸：将滤纸剪成测碑管大小的圆片，浸入溴化汞乙醇溶液中约1h,取出成 暗处使其自然干燥后备用。 3.酸性氯化亚锡溶液(40%)：称取分析纯氯化亚锡(SnC2·2H0)40g，用盐酸溶 解并稀释至100mL,临用时配制，贮于棕色瓶中。 4.醋酸铅棉花：用10%醋酸铅溶液浸透脱脂棉花，挤干并使其疏松，在80℃以下干燥， 贮于棕色磨口瓶中各用。 5.无砷锌粒：直径2~3mm。 6.碘化钾溶液(20%). 7.砷标准贮备溶液：精确称取预先在硫酸干燥中干燥的分析纯三氧化二砷0.1320g,溶 于10mL、1mol/L氢氧化钠溶液中，加lmol/LHs0,溶液10mL,将此溶液仔细地移入1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液含量为0.1mgmL。 8.砷标准使用溶液：吸取1mL砷标准贮备液于100mL容量瓶中，加10%硫酸1mL 加水至刻度，混匀。此溶液含砷量为1μgmL。 9.测砷装置，见图5-1
1 第五章 有害有毒元素的检测 实验一 砷含量测定（古蔡氏法） 一、目的与要求 1. 学习砷斑法（Gutze 氏法）测定食品中总砷含量的基本原理和操作方法。 2. 学会分析影响测定准确性的因素。 二、原理 样品经分解消化后，其中的砷转变成五价砷。五价砷在酸性氯化亚锡和碘化钾的作用下， 被还原为三价砷： 三价砷与氢反应生成砷化氢： 所产生的砷化氢气体，通过醋酸铅溶液浸润过的棉花除去硫化氢的干扰，与溴化汞试纸 作用生成由黄色到橙色的色斑，根据颜色深浅，与标准比较定量。 三、仪器与试剂 1. 溴化汞乙醇溶液（5%）：取溴化汞 1g，加 95%乙醇稀释至 20mL。 2. 溴化汞试纸：将滤纸剪成测砷管大小的圆片，浸入溴化汞乙醇溶液中约 1h，取出放 暗处使其自然干燥后备用。 3. 酸性氯化亚锡溶液（40%）：称取分析纯氯化亚锡（SnCl2·2H2O）40g ，用盐酸溶 解并稀释至 100mL，临用时配制，贮于棕色瓶中。 4. 醋酸铅棉花：用 10%醋酸铅溶液浸透脱脂棉花，挤干并使其疏松，在 80℃以下干燥， 贮于棕色磨口瓶中备用。 5. 无砷锌粒：直径 2～3mm。 6. 碘化钾溶液（20%）。 7. 砷标准贮备溶液：精确称取预先在硫酸干燥中干燥的分析纯三氧化二砷 0.1320g，溶 于 10mL、1mol/L 氢氧化钠溶液中，加 1mol/LH2SO4溶液 10mL，将此溶液仔细地移入 1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液含砷量为 0.1mg/mL。 8. 砷标准使用溶液：吸取 1mL 砷标准贮备液于 100mL 容量瓶中，加 10%硫酸 1mL， 加水至刻度，混匀。此溶液含砷量为 1μg/mL。 9. 测砷装置，见图 5-1 H3AsO4+2KI+2HCl H2AsO3+I2+2KCl+H2O I2+SnCl2+2HCl 2HI+SnCl4 H3AsO3+3Zn+6HCl AsH3↑+3ZnCl2+H2O HsH3+3HgBr2 3HBr+As(HgBr)3 （黄色） 2As(HgBr)3+AsH3 3AsH(HgBr)2 （黄褐色） As(HgBr)3+AsH3↑ 3HBr+As2Hg3（橙色）
图51测砷装置 1一三角瓶（或广口瓶）：2一橡皮塞：3一测砷管：4一管口： 5一玻璃帽：6一酷酸铅棉花：7一溴化汞试纸 四、操作步骤 1.样品处理 (1)湿法消化：吸取酱油样品10mL(含砷约10μg以下)，置于500mL凯氏 烧瓶中，加入10mL浓硫酸，混匀，放置片刻，小火加热使样品溶解，放冷。然后加浓 硫酸10mL加热，至棕红色烟雾消失，溶液开始变成棕色时，立即滴入硝酸，反复操作 2~3次，至溶液澄明，并发生大量白烟时取下，冷却，加水20mL,继续加热至骨白烟， 重复操作二次，将剩余的硝酸完全驱除，放冷，加水20mL稀释，冷却后，用水将溶液 全部移入100mL容最瓶中，摇匀，冷却至室温，加水至刻度，摇匀。 (2)干法消化：准确称取均匀样品1~10g(视砷含量多少币定)于60mL瓷坩埚 中，加入分析纯氧化镁粉1g,10%硝酸镁10mL,于烘箱中烘干或在水浴上蒸干，用小 火炭化至无烟后移入高温炉中加热至550℃，灼烧5h,冷却后取出。加水5mL,湿润 灰分，再慢慢加入6molL盐酸10mL溶解，移入100mL容最瓶中，再用6mol/L盐酸 10mL、水15mL分数次洗涤坩埚，洗液均移入容量瓶中，再加水至刻度，混匀。 同时做试剂空白试验。 2.样品测定 (1)安装测砷管：将酯酸铅棉花拉松后装入各支测碑管中，长度5~6cm,上 端至管口处不少于3cm。棉花松紧程度要求基本一致，不得太紧太松。然后将溴化汞试 2
2 图 5-1 测砷装置 1—三角瓶（或广口瓶）：2—橡皮塞：3—测砷管；4—管口； 5—玻璃帽；6—醋酸铅棉花；7—溴化汞试纸 四、操作步骤 1. 样品处理 （1）湿法消化：吸取酱油样品 10mL（含砷约 10μg 以下），置于 500mL 凯氏 烧瓶中，加入 10mL 浓硫酸，混匀，放置片刻，小火加热使样品溶解，放冷。然后加浓 硫酸 10mL 加热，至棕红色烟雾消失，溶液开始变成棕色时，立即滴入硝酸，反复操作 2～3 次，至溶液澄明，并发生大量白烟时取下，冷却，加水 20mL，继续加热至冒白烟， 重复操作二次，将剩余的硝酸完全驱除，放冷，加水 20mL 稀释，冷却后，用水将溶液 全部移入 100mL 容量瓶中，摇匀，冷却至室温，加水至刻度，摇匀。 （2）干法消化：准确称取均匀样品 1～10g（视砷含量多少币定）于 60mL 瓷坩埚 中，加入分析纯氧化镁粉 1g，10%硝酸镁 10mL，于烘箱中烘干或在水浴上蒸干，用小 火炭化至无烟后移入高温炉中加热至 550℃，灼烧 5h，冷却后取出。加水 5mL，湿润 灰分，再慢慢加入 6mol/L 盐酸 10mL 溶解，移入 100mL 容量瓶中，再用 6mol/L 盐酸 10mL、水 15mL 分数次洗涤坩埚，洗液均移入容量瓶中，再加水至刻度，混匀。 同时做试剂空白试验。 2. 样品测定 （1）安装测砷管：将醋酸铅棉花拉松后装入各支测砷管中，长度 5～6cm，上 端至管口处不少于 3cm。棉花松紧程度要求基本一致，不得太紧太松。然后将溴化汞试
纸安放在测砷管的管口上，用橡皮圈扣紧玻璃帽，注意管口与帽盖吻合、密封。 (2)砷斑生成与比较：将测砷管和测砷瓶编号。于各瓶中按下表加入试剂和进行操 作： 标准管 样品管试剂空白管 2 3 4 5 6 砷标准使用液/ml 0.25 0.50 1.00 2.00 砷含量 /μg 025 0.50 1.00 200 样品测定液m 20.0 试剂空白满m 20.0 蒸馏水 /mL 24.7524.524.023.0 5.0 5.0 209%K1 /mL 50 5.0 50 50 50 1:1硫酸 /mL 10.0 10.0 10.0 10.0 6.0 6.0 酸性SnCl2溶液 各加入10滴 无砷锌粒 在滴入酸性SnCl210min后各加3g 立即装上测砷管，塞紧，于25~40℃放置45min,取出样品及试剂空白的溴化汞试纸 与标准砷斑比较定量。 [注]*补加量至25mL。 五、结果计算 X=4-4)x1000 m×2x10 V 式中： X -样品砷的含量，mgkg: A一一样品溶液相当于标准砷斑的质量，（g): 一空白溶液相当于标准绅斑的质量，（μg): -样品质量或体积，g或mL: V 一样品消化液的总体积，mL: V2- -测定用的样品消化液体积，mL 六、注意事项 1.测碑装置的规格，如瓶的大小与高度，测碑管的长度及圆孔直径等必须一致。 2.试剂空白测定应为无色或呈现极浅的淡黄色，若砷斑色深，说明试剂不纯。 3.整个操作过程应避免阳光直接照射。 4.锑、磷也能与溴化汞试纸呈色。砷斑可用浓氨水蒸汽熏的方法鉴别，如褪色者为砷
3 纸安放在测砷管的管口上，用橡皮圈扣紧玻璃帽，注意管口与帽盖吻合、密封。 （2）砷斑生成与比较：将测砷管和测砷瓶编号。于各瓶中按下表加入试剂和进行操 作： 标 准 管 样品管 试剂空白管 编 号 1 2 3 4 5 6 砷标准使用液/mL 0.25 0.50 1.00 2.00 砷含量 /μg 0.25 0.50 1.00 2.00 样品测定液 /mL 20.0 试剂空白液 /mL 20.0 蒸馏水* /mL 24.75 24.5 24.0 23.0 5.0 5.0 20%KI /mL 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 1:1 硫酸 /mL 10.0 10.0 10.0 10.0 6.0 6.0 酸性 SnCl2 溶液 各加入 10 滴 无砷锌粒 在滴入酸性 SnCl2 10min 后各加 3g 立即装上测砷管，塞紧，于 25～40℃放置 45min，取出样品及试剂空白的溴化汞试纸 与标准砷斑比较定量。 [注]* 补加量至 25mL。 五、结果计算 ( ) 1000 1000 1 2 1 2 × × − × = V V m A A X 式中： X——样品砷的含量，mg/kg； A1——样品溶液相当于标准砷斑的质量，（μg）； A2——空白溶液相当于标准砷斑的质量，（μg）； m——样品质量或体积，g 或 mL； V1——样品消化液的总体积，mL； V2——测定用的样品消化液体积，mL。 六、注意事项 1. 测砷装置的规格，如瓶的大小与高度，测砷管的长度及圆孔直径等必须一致。 2. 试剂空白测定应为无色或呈现极浅的淡黄色，若砷斑色深，说明试剂不纯。 3. 整个操作过程应避免阳光直接照射。 4. 锑、磷也能与溴化汞试纸呈色。砷斑可用浓氨水蒸汽熏的方法鉴别，如褪色者为砷
不变色为磷，变黑为硫。 5.同一批测定用的溴化汞试纸的纸质必须一致，否则因疏老不同而影响色斑深度。制 作时应避免于接触到纸，晾干后贮于棕色试剂瓶内， 6.三氧化三种剧毒，使用时必须小心谨慎。 7.砷斑不稳定，显色后需立即比色定量。如需保存，可将滤纸片在5%石油醚溶液中浸 渍，挥干石油醚后避光保存。 思考题 1,砷斑法精密度较差，为了使测定结果比较准确，操作中应注意哪些事项？ 2.安装测砷管时，为什么要塞入乙酸铅棉花？起什么作用？棉花的松紧程度对测定有 什么影响 实验二 铜含量的测定（溶液萃取比色法） 一、目的与要求 1.掌握铜试剂比色法测定制的原理和操作技术。 2.学会分析影响测定精密度和准确度的因素。 二、原理 样品经消化后，在碱性溶液中，铜离子与二/基一疏代氨基甲酸钠（相试剂）作用，生 成棕黄色络合物，用有机溶剂四氯化碳萃取，于波长440m处测定吸光度，由标准曲线计 算含量。 三、仪器与试剂 1.仪器 (1)分液漏斗 (2)分光光度计 2试剂与材料 (1)柠檬酸铵、乙二胺四乙酸二钠溶液：称取柠檬酸铵20g及乙二胺四乙酸二钠5g, 加水溶液解并稀释至100mL。 (2)硫酸溶液(2mol/L): (3)铜试剂溶液：称取0.1g二乙基二硫代氨基甲酸钠，溶于水并稀释至100mL,贮存 于棕色瓶与冰箱中，可用一周。（简称DDTC一Na) (4)铜标准贮存液：准确称取硫酸嗣(CuS04·5H0)0.1964g,加2m0/1L硫酸溶解 移入500mL容量瓶中并稀释至刻度，混匀。此溶液含铜量相当于0.1mgmL。 (5)铜标准使用液：吸取10mL铜标准贮存液于100mL容量瓶中，加2moL硫酸至 刻度，混匀。此溶液含铜量相当于10μml (6)氨水1：1。 (7)麝香草酚兰指示剂(0.1%)：溶解0.1g麝香草酚兰于水中，滴加0.1mol氢氧化
4 不变色为磷，变黑为硫。 5. 同一批测定用的溴化汞试纸的纸质必须一致，否则因疏密不同而影响色斑深度。制 作时应避免于接触到纸，晾干后贮于棕色试剂瓶内。 6. 三氧化三砷剧毒，使用时必须小心谨慎。 7. 砷斑不稳定，显色后需立即比色定量。如需保存，可将滤纸片在 5%石油醚溶液中浸 渍，挥干石油醚后避光保存。 思考题 1. 砷斑法精密度较差，为了使测定结果比较准确，操作中应注意哪些事项？ 2. 安装测砷管时，为什么要塞入乙酸铅棉花？起什么作用？棉花的松紧程度对测定有 什么影响？ 实验二 铜含量的测定（溶液萃取比色法） 一、目的与要求 1. 掌握铜试剂比色法测定铜的原理和操作技术。 2. 学会分析影响测定精密度和准确度的因素。 二、原理 样品经消化后，在碱性溶液中，铜离子与二乙基二硫代氨基甲酸钠（铜试剂）作用，生 成棕黄色络合物，用有机溶剂四氯化碳萃取，于波长 440nm 处测定吸光度，由标准曲线计 算含量。 三、仪器与试剂 1. 仪器 （1）分液漏斗 （2）分光光度计 2. 试剂与材料 （1）柠檬酸铵、乙二胺四乙酸二钠溶液：称取柠檬酸铵 20g 及乙二胺四乙酸二钠 5g， 加水溶液解并稀释至 100mL。 （2）硫酸溶液（2mol/L）： （3）铜试剂溶液：称取 0.1g 二乙基二硫代氨基甲酸钠，溶于水并稀释至 100mL，贮存 于棕色瓶与冰箱中，可用一周。（简称 DDTC—Na） （4）铜标准贮存液：准确称取硫酸铜（CuSO4·5H2O）0.1964g，加 2mol/L 硫酸溶解， 移入 500mL 容量瓶中并稀释至刻度，混匀。此溶液含铜量相当于 0.1mg/mL。 （5）铜标准使用液：吸取 10mL 铜标准贮存液于 100mL 容量瓶中，加 2mol/L 硫酸至 刻度，混匀。此溶液含铜量相当于 10μg/mL。 （6）氨水 1:1。 （7）麝香草酚兰指示剂（0.1%）：溶解 0.1g 麝香草酚兰于水中，滴加 0.1mol/L 氢氧化
钠至溶液变蓝色，再加水稀释至100mL。 (8)四氯化碳：分析纯。 (9)材料：淡炼奶或糖果 四、操作步骤 1.样品消化：硝酸 硫酸法，同砷的测定。 2.标准曲线的绘制与样品测定：(1)取8个125mL分液漏斗，编号，按下表加入试剂。 标准 样品试剂空白 编号 1 3 7 铜标准使用液mL 0.000.501.001.50 2.002.50 相当含铜最（μg) 10 样品测定溶液mL 10.00 试剂空白液/mL 10.00 加水量mL 10.00 10.00 加2mo1L硫酸*/mL20.0019.5019.0018.5018.0017.50 幸样品消化液， 试剂空白液加水稀释至20mL. 标准液加2mo/L流酸调至20mL。 (2)然后于上述各分液漏斗中，各加入柠檬铵一乙二胺四乙酸二钠溶液5mL,麝香草酚 兰指示剂2滴，混匀，滴加1：1氨水至溶液由黄色变微蓝色（此时溶液的pH值为9.0一9.2） 加入铜试剂2.00mL和四氯化碳10.00mL,剧烈振摇2min,静置分层后，四氯化碳通过脱脂 棉滤入2cm比色杯中，以零管调节零点，于波长440nm处测定吸光度。记录下表 测定数据记录表 油编号 1 2 34 5 6 7 铜标准液含铜量（μg) 称 10 样品 试剂空白 测定项目 15 20 25 吸光度(A) (3)绘制标准曲线：以铜标准液含铜量为横坐标，与其对应的吸光度为纵坐标绘制标准 曲线。 4)用样品消化液的吸光度于标准曲线上查得测定溶液的含铜量(“g) 五、结果计算 X-4-4x100 m×5x10 式中： X一一样品中铜的含最，mgkg: A1一样品测定液的含铜量，g:
5 钠至溶液变蓝色，再加水稀释至 100mL。 （8）四氯化碳：分析纯。 （9）材料：淡炼奶或糖果。 四、操作步骤 1. 样品消化：硝酸——硫酸法，同砷的测定。 2. 标准曲线的绘制与样品测定：(1)取 8 个 125mL 分液漏斗，编号，按下表加入试剂。 标准 样品 试剂空白 编号 0 1 2 3 4 5 6 7 铜标准使用液/mL 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 相当含铜量/(μg) 0 5 10 15 20 25 样品测定溶液/mL 10.00 试剂空白液/mL 10.00 加水量*/mL 10.00 10.00 加 2mol/L 硫酸*/mL 20.00 19.50 19.00 18.50 18.00 17.50 * 样品消化液，试剂空白液加水稀释至 20mL。 标准液加 2mol/L 硫酸调至 20mL。 (2)然后于上述各分液漏斗中，各加入柠檬铵一乙二胺四乙酸二钠溶液 5mL，麝香草酚 兰指示剂 2 滴，混匀，滴加 1:1 氨水至溶液由黄色变微蓝色（此时溶液的 pH 值为 9.0～9.2）， 加入铜试剂 2.00mL 和四氯化碳 10.00mL，剧烈振摇 2min，静置分层后，四氯化碳通过脱脂 棉滤入 2cm 比色杯中，以零管调节零点，于波长 440nm 处测定吸光度。记录下表： 测定数据记录表 1 2 3 4 5 6 7 铜标准液含铜量（μg） 编号 测定项目 5 10 15 20 25 样品 试剂空白 吸光度（A） (3)绘制标准曲线：以铜标准液含铜量为横坐标，与其对应的吸光度为纵坐标绘制标准 曲线。 （4）用样品消化液的吸光度于标准曲线上查得测定溶液的含铜量（μg）。 五、结果计算 ( ) 1000 1000 1 2 1 2 × × − × = V V m A A X 式中： X——样品中铜的含量，mg/kg； A1——样品测定液的含铜量，μg； 滤 液名 称
A2- 一试剂空白液的含铜量，g: m一样品质量（体积），g(mL): V一样品消化液总体积，ml V2- 一测定用样品液体积，mL。 六、注意事项 1.铁对测定有干扰，如加入柠檬酸铵一 一乙二胺四乙酸二钠溶液，使铁保留在溶液中 不被有机溶剂萃取而除去铁的干扰。 2.铜离子与铜试剂生成的棕黄色络合物，怕光应避光操作。 思考题 1.试简述铜污染食品的途径及某些食品对铜含量的规定。 2.在分析操作过程，振摇程度对分析结果有无影响？为什么？ 实验三 食品中铅、镉、铬等有害金属元素的测定 (原子吸收光谱法综合性试验) 一、目的与要求 1.通过实际试样，对食品中的多种限量金属成分，采用不同的光谱分析条件进行测定，以 达到综合应用原子吸收光谱法的目的。 2. 根据各元素的分析特性，试样的含量，基体组成及可能干扰选取合适的分析条件。包括 了试样的制备、预处理、标准溶液的配制及校正曲线的制作、分析条件的选择、操作方 法、结果计算、数据处理及误差分析等。 二、实验原理与相关知识 品中有 害金属元素铅、镉、铬的测定 目前国际上通用的方法均以石墨炉原子化法 较为准确、快速。该法检出限为5μgkg,基于基态自由原子对特定波长光吸收的一种测量 方法，它的基本原理是使光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽时，被蒸汽中待 测元素的基态原子所吸收，在一定范围与条件下，入射光敲吸收而减弱的程度与样品中待测 元素的含量成正比关系，由此可得出样品中待则元素的含量」 食品中铅 、 铬等元素的基态原子对空 阴极灯的共辐射都有选择性吸收， 但是各 元素具体的分析条件不同，例如铅的测定是氧化性气氛，但铬的测定却要求还原性气氛，并 且要有高性能的空心阴极灯才能获得足够的灵敏度。这些元素的灵敏度都有差别，因此配制 标准序列时，浓度序列有所不同，但是它们在一定的浓度下，彼此不会干扰，因而可以把它 们的标准溶液混合配在一起，方便模作。 三、仪器与试剂 1.实验室提供的仪器与试剂 (1)石墨炉原子吸收分光光度计（具氘灯扣背景装置）及其它配件： (2)氨气钢瓶： (3)铅、镉、铬等元素空心阴极灯。 6
6 A2——试剂空白液的含铜量，μg； m——样品质量（体积），g（mL）； V1——样品消化液总体积，mL； V2——测定用样品液体积，mL。 六、注意事项 1. 铁对测定有干扰，如加入柠檬酸铵——乙二胺四乙酸二钠溶液，使铁保留在溶液中 不被有机溶剂萃取而除去铁的干扰。 2. 铜离子与铜试剂生成的棕黄色络合物，怕光应避光操作。 思考题 1. 试简述铜污染食品的途径及某些食品对铜含量的规定。 2. 在分析操作过程，振摇程度对分析结果有无影响？为什么？ 实验三 食品中铅、镉、铬等有害金属元素的测定 （原子吸收光谱法综合性试验） 一、目的与要求 1. 通过实际试样，对食品中的多种限量金属成分，采用不同的光谱分析条件进行测定，以 达到综合应用原子吸收光谱法的目的。 2. 根据各元素的分析特性，试样的含量，基体组成及可能干扰选取合适的分析条件。包括 了试样的制备、预处理、标准溶液的配制及校正曲线的制作、分析条件的选择、操作方 法、结果计算、数据处理及误差分析等。 二、实验原理与相关知识 食品中有害金属元素铅、镉、铬的测定，目前国际上通用的方法均以石墨炉原子化法 较为准确、快速。该法检出限为 5μg/kg，基于基态自由原子对特定波长光吸收的一种测量 方法，它的基本原理是使光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽时，被蒸汽中待 测元素的基态原子所吸收，在一定范围与条件下，入射光被吸收而减弱的程度与样品中待测 元素的含量成正比关系，由此可得出样品中待测元素的含量。 食品中铅、镉、铬等元素的基态原子对空心阴极灯的共辐射都有选择性吸收，但是各 元素具体的分析条件不同，例如铅的测定是氧化性气氛，但铬的测定却要求还原性气氛，并 且要有高性能的空心阴极灯才能获得足够的灵敏度。这些元素的灵敏度都有差别，因此配制 标准序列时，浓度序列有所不同，但是它们在一定的浓度下，彼此不会干扰，因而可以把它 们的标准溶液混合配在一起，方便操作。 三、仪器与试剂 1. 实验室提供的仪器与试剂 （1） 石墨炉原子吸收分光光度计（具氘灯扣背景装置）及其它配件； （2） 氮气钢瓶； （3） 铅、镉、铬等元素空心阴极灯
(4)基准试剂：铅、镉、铬标准贮备液。 (5)基体改进试剂： 二氨铵溶液(20g/L)」 ③柠檬酸钠缓冲溶液(2mo1/L): ④双硫踪-乙酸丁酯溶液(0.1%)： ⑤二乙某一硫代氨基甲酸钠溶液(1% 2.由学生自配试剂 ①)铅、镉、铬系列标准使用溶液 (2)样品消化及定容用试剂。 四、实验方案的设计提示 1.测定各元素离子时样品的处理方案 样品经消解（可选用干法灰化、压力消解法、常压湿法消化、微波消解法中的任何一种） 后，制成供试样液，可参考表5-3-] 2.测定各元素离子的标准系列配制方案：可参考表表5-3-2或参考其他资料。 3.测定铅、镉、铬的条件选择： 由于仪器型号规格不同，测定条件有所差别，可根据仪器说明书选择最佳条件测试，可 参考表5-3-3 表5-3-1 食品中铅、镉、铬测定用样品的处理 测定元素 样品处理 水产品、乳及乳制品等用干发灰化后，用硝酸溶解残渣用水定容 直接进样。 油脂类用石油醚萃取后。再用10%硝酸提取，定容后直接进样。 饮料、酒、醋等样品用0.5%硝酸稀释。 样品用硝酸一高氯酸消化，消化液转移入分液漏斗后加入基体改进剂作 提纯处理。 ①加1molL盐酸至25mL ②再加5mL2molL柠檬酸钠缓冲溶液，以氨水调节PH至5-6,4 加水至50mL,混匀。 ③再加5.0mL0.1%双硫踪-乙酸丁酯溶液，振摇2分钟，静置分层， 弃去下层水相，将有机相放入具塞试管中，备作进样分析用。 样品用浓硫酸一过氧化氢消化，滴加高锰酸御氧化，用氨水调节PH至5 左右，后移于分液漏斗中，加入2mL1% 乙基二硫代氨基甲酸钠溶液 加水至60mL,混匀。后准确加入5mL甲基异丁酮，剧烈振摇2分钟 静置分层后，弃去下层水相，将有机相放入具塞试管中，备作进样分析 用。 表5-3-2金属离子标准溶液系列
7 （4） 基准试剂：铅、镉、铬标准贮备液。 （5） 基体改进试剂： ① 磷酸二氨铵溶液（20g/L）； ② 盐酸溶液（1mol/L）； ③ 柠檬酸钠缓冲溶液（2mol/L）； ④ 双硫腙-乙酸丁酯溶液（0.1%）； ⑤ 二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液（1%） 2． 由学生自配试剂 (1) 铅、镉、铬系列标准使用溶液； (2) 样品消化及定容用试剂。 四、实验方案的设计提示 1． 测定各元素离子时样品的处理方案 样品经消解（可选用干法灰化、压力消解法、常压湿法消化、微波消解法中的任何一种） 后，制成供试样液，可参考表 5-3-1 2.测定各元素离子的标准系列配制方案：可参考表表 5-3-2 或参考其他资料. 3.测定铅、镉、铬的条件选择： 由于仪器型号规格不同，测定条件有所差别，可根据仪器说明书选择最佳条件测试，可 参考表 5-3-3. 表 5-3-1 食品中铅、镉、铬测定用样品的处理 测定元素 样品处理 铅 谷物、水产品、乳及乳制品等用干发灰化后，用硝酸溶解残渣用水定容 后直接进样。 油脂类用石油醚萃取后。再用 10%硝酸提取，定容后直接进样。 饮料、酒、醋等样品用 0.5%硝酸稀释。 镉 样品用硝酸—高氯酸消化，消化液转移入分液漏斗后加入基体改进剂作 提纯处理。 ① 加 1mol/L 盐酸至 25mL。 ② 再加 5 mL 2mol/L 柠檬酸钠缓冲溶液，以氨水调节 PH 至 5~6.4， 加水至 50mL，混匀。 ③ 再加 5.0mL 0.1%双硫腙-乙酸丁酯溶液，振摇 2 分钟，静置分层， 弃去下层水相，将有机相放入具塞试管中，备作进样分析用。 铬 样品用浓硫酸—过氧化氢消化，滴加高锰酸钾氧化，用氨水调节 PH 至 5 左右，后移于分液漏斗中，加入 2mL1%二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液， 加水至 60 mL，混匀。后准确加入 5 mL 甲基异丁酮，剧烈振摇 2 分钟， 静置分层后，弃去下层水相，将有机相放入具塞试管中，备作进样分析 用。 表 5-3-2 金属离子标准溶液系列
元素标准贮备标准系列取标相当于某元标准系定容用溶剂备注 名称液浓度准贮备液用量 素含量/g 列定容 μgml mL 体 /m 10 0,0.1,0.2,04.含 铅100 0.5%硝酸 同时作试剂 0.6,0.8 0001002 空自 0.04.0.06.0.08 0,025,0.50 含镉0,0.1 2 1mol/L盐酸 提纯处理同 1.50,2.50 0.5,1.0,2.0 样品处理条 3.50,5.0 件 0.00,0.50 含格0,5,10,60 用适量氨水提纯处理同 1.00,1.50,2.0015,20 中和至PH5 样品处理条 表5-3-3 铅、镉、铬无火焰原子吸收法测定参 元素 波长nm 狭缝宽m灯电流干燥温度灰化温度原子化温度 /mA C C C 与时间/e 与时间e 与时间/s 283.3 0.2-1.0 57 120,20 450,15-201700-2300, 228.8 0.5-1.0 8-10 120,20. 350,15-201700-2300, 45 3579 0.5-1.0 810 110,40 1000.30 2800,5 五、实验步骤（按设计的方案进行实验） (一)样品处理（可参照表5-3-1食品中铅、镉、铬测定用样品的处理） (二)操作步骤 参照仪器说明书，根据各自仪器性能及设计的方案调至最律状态，简要步骤如下， 1 安装待测元素空心阴极灯，对准位置，固定待测波长及狭缝宽度 2. 开启电 ,周定灯电流 3.调节石墨炉位置，使处于最佳状态，安装好石墨管。 4.开启冷却水和氨气气源，调至指定的恒流值。 5.各元素测定参数的设定（可参照表5-3-3铅、镉、铬无火焰原子吸收法测定参数） 6定步。 进空白溶液 (2) 进标准溶液 (3) 进样品溶液。 (三)结果计算 1标准曲线的绘制：可参照“表5-3-2金属离子标准溶液系列”配制成标准使用液 再按样品氧化、 提取方法进行操作，各取10L样，注入石墨炉，分别测定其吸光 值并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。（扣除空白的吸光度）。 8
8 元素 名称 标准贮备 液浓度 μg/mL 标准系列取标 准贮备液用量 /mL 相当于某元 素含量/μg 标准系 列定容 体 积 /mL 定容用溶剂 备注 铅 10 0，0.1，0.2，0.4， 0.6，0.8 含 铅 0,0.01,0.02, 0.04,0.06,0.08 100 0.5%硝酸 同时作试剂 空白 镉 10 0，0.25，0.50， 1.50 ， 2.50 ， 3.50，5.0 含镉 0，0.1， 0.5，1.0，2.0 25 1mol/L 盐酸 提纯处理同 样品处理条 件 铬 10 0.00 ， 0.50 ， 1.00，1.50，2.00 含铬 0，5，10， 15，20 60 用适量氨水 中和至 PH5 提纯处理同 样品处理条 件 表 5-3-3 铅、镉、铬无火焰原子吸收法测定参数 元素 波长/nm 狭缝宽/nm 灯电流 /mA 干燥温度 / o C 与时间/s 灰化温度 / o C 与时间/s 原子化温度 / o C 与时间/s 铅 283.3 0.2~1.0 5~7 120，20 450，15~20 1700~2300， 4~5 镉 228.8 0.5~1.0 8~10 120，20， 350，15~20 1700~2300， 4~5 铬 357.9 0.5~1.0 8~10 110，40 1000，30 2800，5 五、实验步骤（按设计的方案进行实验） （一） 样品处理（可参照表 5-3-1 食品中铅、镉、铬测定用样品的处理） （二） 操作步骤 参照仪器说明书，根据各自仪器性能及设计的方案调至最佳状态，简要步骤如下： 1. 安装待测元素空心阴极灯，对准位置，固定待测波长及狭缝宽度。 2. 开启电流，固定灯电流。 3. 调节石墨炉位置，使处于最佳状态，安装好石墨管。 4. 开启冷却水和氮气气源，调至指定的恒流值。 5. 各元素测定参数的设定(可参照表 5-3-3 铅、镉、铬无火焰原子吸收法测定参数) 6. 测定步骤。 （1） 进空白溶液 （2） 进标准溶液 （3） 进样品溶液。 （三） 结果计算 1.标准曲线的绘制 ：可参照“表 5-3-2 金属离子标准溶液系列”配制成标准使用液, 再按样品氧化、提取方法进行操作,各取 10μL 样，注入石墨炉,分别测定其吸光 值并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。（扣除空白的吸光度）
2.根据样品与空白的吸光度，代入标准系列的一元线性回归方程中求得样液中某元素 铅、镉、铬)的含量（μg)。 3计算公式 X=(4-4)x1000 m×1000 式中 K一样品中某元素（铅、镉、铬）的含量，mg/kg A一测定用样液中某元素（铅、镉、铬）的含量，“g: A—试剂空白液中某元素（铅、镉、铬）的含量，μg: -测定用样品试液所相当的样品质量，g。 1.用表格法报告每一实验结果，在表中应包含计算公式中每一项的数据，若有平行 测定，应设平均值与精密度项。 2.测定结果的精密度计算。 3.讨论实验过程中出现的问 六、注意事项 1.参照仪器操作说明书 2.本法是测定绝对量，进样准确与否，直接影响测定数据。正式进样前，必须练习进样 器的操作方法和进样技巧 3.最适条件的选择应参照《食品分析》教材 4.采用此法测得的是三价铬和六价铬的总铬含量。如若要分别测定三价铬或六价铬，可 采用分光光度法，参考国家环境保护局编《水和废水的分析方法（第三版）》或参考其他 有关资料。 思考题： 1,为什么可以将几种元素的标准溶液配在一起，组成混合标准溶液？这样做有什么好 处？ 2.石墨炉原子吸收如何表示检出限？影响准确度和结：度有那些因素？ 3。分析铅、铬的测定条件有哪些主要的不同点？为什么铬的测定必须在还原性气 氛中进行并采用高性能空心阴极灯 4.用原子吸收法测定重金屈有什么优点？ 9
9 2.根据样品与空白的吸光度，代入标准系列的一元线性回归方程中求得样液中某元素 （铅、镉、铬）的含量（μg）。 3.计算公式 X = 1000 ( ) 1000 1 0 × − × m A A 式中 X——样品中某元素（铅、镉、铬）的含量，mg/kg; A1——测定用样液中某元素（铅、镉、铬）的含量，μg； A0 ——试剂空白液中某元素（铅、镉、铬）的含量，μg； m——测定用样品试液所相当的样品质量，g。 （四） 数据处理及误差分析 1． 用表格法报告每一实验结果，在表中应包含计算公式中每一项的数据，若有平行 测定，应设平均值与精密度项。 2． 测定结果的精密度计算。 3． 讨论实验过程中出现的问题。 六、注意事项 1. 参照仪器操作说明书 2. 本法是测定绝对量，进样准确与否，直接影响测定数据。正式进样前，必须练习进样 器的操作方法和进样技巧 3. 最适条件的选择应参照《食品分析》教材 4. 采用此法测得的是三价铬和六价铬的总铬含量。如若要分别测定三价铬或六价铬,可 采用分光光度法, 参考国家环境保护局编《水和废水的分析方法（第三版）》或参考其他 有关资料。 思考题： 1．为什么可以将几种元素的标准溶液配在一起，组成混合标准溶液？这样做有什么好 处？ 2．石墨炉原子吸收如何表示检出限？影响准确度和精密度有哪些因素？ 3．分析铅、镉、铬的测定条件有哪些主要的不同点？为什么铬的测定必须在还原性气 氛中进行并采用高性能空心阴极灯？ 4．用原子吸收法测定重金属有什么优点？