北方偉業(yè)計量集團(tuán)有限公司
對于食品添加劑的檢測而言,一般都是按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑二氧化碳》中,氰化氫的測定檢驗方法進(jìn)行。然而在長期應(yīng)用這種方法過程中的發(fā)現(xiàn),實際的檢測工作中,按照國家標(biāo)準(zhǔn)檢測,存在一些共性問題,如顯色反應(yīng)產(chǎn)生的顏色不具有明顯性質(zhì),且檢測過程中穩(wěn)定性較差,如檢測過程中的曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線存在較大差距。以上測定現(xiàn)象則會導(dǎo)致測定結(jié)果誤差較大的現(xiàn)象產(chǎn)生,進(jìn)而不利于食品添加劑中氰化氫的測定?;诖耍瑸榱四軌蛱岣邔η杌瘹湮镔|(zhì)的檢測效率,本文對食品添加劑二氧化碳中氰化氫測定方法進(jìn)行研究。
一、材料與方法
1、檢測原理
檢測樣品中,氰化氫能夠被氫氧化鈉吸收,將該溶液與氯胺物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成氯化氰,氯化氰再與煙酸反應(yīng),合并水解生成戊烯二醛,生成后,在將其余巴比妥酸縮合成藍(lán)紫色化合物。生成后,在應(yīng)用600nm波長設(shè)備測定該藍(lán)紫色化合物的吸光情況。
2、儀器
選用紫外光可見光光度計、帶有數(shù)字顯示功能的恒溫水浴鍋、濕式氣體流量計、小型氣泡吸收管、比色管。
3、試劑
①吸收液:氫氧化鈉溶液(4.0g/L);②酚酞溶液:酚酞溶液的應(yīng)用過程中,需要預(yù)先配置,如具體的配置過程中,需要將0.1g酚酞溶于50mL的乙醛中,再用水將其稀釋到100mL;③乙酸溶液:同樣需要現(xiàn)配置,具體而言,需要將1mL乙酸溶液加入到20mL的水中;④制作緩沖溶液:將68個磷酸二氫鉀與7.6g磷酸氫二鈉溶于1000mL水中;⑤制備氯胺容易;制作規(guī)格為10g/L;⑥制備顯色溶液:選取1.0g異煙酸、1.0g巴比妥酸溶于100mL吸收溶液中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)溶液中有沉淀物質(zhì),應(yīng)及時給予過濾處理,再將溶液放置于棕色瓶中,保存于冰箱內(nèi);⑦氰化氫的標(biāo)準(zhǔn)溶液:該溶液應(yīng)在實驗室進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)配置,按照標(biāo)準(zhǔn)方法給予標(biāo)定,使其濃度為164ug/mL,在應(yīng)用前,應(yīng)采用稀釋方法將溶液稀釋成1.0ug/mL。另外,無特殊說明情況下,實驗用水都為蒸餾水。
4、樣品采集、保存
固態(tài)和液態(tài)二氧化碳應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)后,經(jīng)減壓閥減壓采集后測定。串聯(lián)2個裝有2.0mL吸收液的小型氣泡吸收管,將氣態(tài)二氧化碳以200mL/min的流量采氣10min。采樣后,立即封閉吸收管進(jìn)出氣口,按GBZ/T160.29-2004給出的試驗方法進(jìn)行測定,且樣品盡量在當(dāng)天測定。
5、分析步驟
以下分析步驟均按照GBZ/T160規(guī)定的進(jìn)行試驗。
(1)對照實驗
將裝有2.0mL吸收液的小型氣泡吸收管帶至采樣處,除不采集樣品外,其余操作均按照樣品處理過程相同,作為樣品的空白對照。
(2)樣品處理
測定前,用采過樣的吸收管中的吸收液洗滌進(jìn)氣管內(nèi)壁3次,前后管各取1.0mL樣品溶液于具塞比色管中供測定。
(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制取6只具塞比色管,分別加入0.00、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00mL/CN。標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加水至5.0mL,配成0.00、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00μg/CN。
標(biāo)準(zhǔn)系列。然后向各標(biāo)準(zhǔn)溶液系列管中加1滴酚酞溶液,用乙酸溶液中和至酚酞褪色;加1.5mL緩沖液和0.2mL氯胺T溶液,搖勻后,蓋塞放置5min。加2.5mL顯色溶液,加水至10mL。在25~40℃水浴中放置30min;取出,冷卻后在600nm波長下測量吸光度。每個濃度測定3次,以吸光度均值對CN(μg)含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(4)樣品測定
用繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線系列的操作條件測定樣品溶液和空白對照,且每個樣品重復(fù)測定3次。樣品的吸光度減去空白對照的吸光度后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出樣品中CN(μg)的含量。稀釋到100mL;①乙酸溶液:同樣需要現(xiàn)配置,具體而言,需要將1mL乙酸溶液加入到20mL的水中;②制作緩沖溶液:將68個磷酸二氫鉀與7.6g磷酸氫二鈉溶于1000mL水中;③制備氯胺容易;制作規(guī)格為10g/L;④制備顯色溶液:選取1.0g異煙酸、1.0g巴比妥酸溶于100mL吸收溶液中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)溶液中有沉淀物質(zhì),應(yīng)及時給予過濾處理,再將溶液放置于棕色瓶中,保存于冰箱內(nèi);⑤氰化氫的標(biāo)準(zhǔn)溶液:該溶液應(yīng)在實驗室進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)配置,按照標(biāo)準(zhǔn)方法給予標(biāo)定,使其濃度為164ug/mL,在應(yīng)用前,應(yīng)采用稀釋方法將溶液稀釋成1.0ug/mL。另外,無特殊說明情況下,實驗用水都為蒸餾水。
4、樣品采集、保存固態(tài)和液態(tài)二氧化碳應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)后,經(jīng)減壓閥減壓采集后測定。串聯(lián)2個裝有2.0mL吸收液的小型氣泡吸收管,將氣態(tài)二氧化碳以200mL/min的流量采氣10min。采樣后,立即封閉吸收管進(jìn)出氣口,按GBZ/T160.29-2004給出的試驗方法進(jìn)行測定,且樣品盡量在當(dāng)天測定。
5、分析步驟
以下分析步驟均按照GBZ/T160規(guī)定的進(jìn)行試驗。
(1)對照實驗將裝有2.0mL吸收液的小型氣泡吸收管帶至采樣處,除不采集樣品外,其余操作均按照樣品處理過程相同,作為樣品的空白對照。
(2)樣品處理測定前,用采過樣的吸收管中的吸收液洗滌進(jìn)氣管內(nèi)壁3次,前后管各取1.0mL樣品溶液于具塞比色管中供測定。
(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制取6只具塞比色管,分別加入0.00、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00mL/CN。標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加水至5.0mL,配成0.00、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00μg/CN。標(biāo)準(zhǔn)系列。然后向各標(biāo)準(zhǔn)溶液系列管中加1滴酚酞溶液,用乙酸溶液中和至酚酞褪色;加1.5mL緩沖液和0.2mL氯胺T溶液,搖勻后,蓋塞放置5min。加2.5mL顯色溶液,加水至10mL。在25~40℃水浴中放置30min;取出,冷卻后在600nm波長下測量吸光度。每個濃度測定3次,以吸光度均值對CN(μg)含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(4)樣品測定用繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線系列的操作條件測定樣品溶液和空白對照,且每個樣品重復(fù)測定3次。樣品的吸光度減去空白對照的吸光度后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出樣品中CN(μg)的含量。
二、結(jié)果與討論
1、吸收液氫氧化鈉濃度分析
根據(jù)國標(biāo)中關(guān)于食品添加劑二氧化碳中氰化氫測定方法,要求使用40g/L氫氧化鈉溶液作為吸收液,該溶液的實際應(yīng)用效果具有堿性過強(qiáng)的特點(diǎn),這便影響了顯色程序。與此同時,根據(jù)該國標(biāo),實際測定過程中的反應(yīng)體積還超出了設(shè)計反應(yīng)體積。綜上,為了提升檢測效率,本文實驗中,做出了相應(yīng)的改進(jìn),具體而言,改了吸收液氫氧化鈉溶液的濃度,如試驗過程中的,對40g/L、20g/L、10g/L、4g/L、2g/L的溶液分別進(jìn)行試驗,實現(xiàn)對吸收液的優(yōu)化。從結(jié)果來看,當(dāng)吸收液濃度大于10g/L時,標(biāo)準(zhǔn)曲線沒有存在線性關(guān)系,而吸收液濃度為4g/L,吸光度出來了最大值,存有標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性關(guān)系良好,重復(fù)性良好。結(jié)果表明,當(dāng)吸收液濃度為4g/L時,測定效果最佳。
2、緩沖溶液pH變化的影響研究
針對氰化氫的顯色反應(yīng)過程中,pH值變化對顏色變化建議直接影響,也是影響顯色反應(yīng)的最重要條件之一。因此,試驗過程中,對顯色反應(yīng)中的pH值變化進(jìn)行了研究,研究過程中,通過添加緩沖溶液,以促使待測溶液保持在最佳的pH值范圍內(nèi)。本文研究過程中,對pH范圍內(nèi)的4.5、5.0、6.5、7.0、7.5的磷酸鹽緩沖溶液進(jìn)行了實驗。從結(jié)果看,當(dāng)磷酸溶液中的pH值在6.0時,標(biāo)準(zhǔn)溶液顯色具有完全的特性。當(dāng)pH值出現(xiàn)高于或小于6.0時,標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度明顯下降。因此,在標(biāo)準(zhǔn)中,選用pH5.8的緩沖溶液,是可以有效應(yīng)用的。
3、氯胺對檢測實驗的影響分析
檢測實驗中,氯化氫的生成與反應(yīng)溶液中的pH值有直接關(guān)聯(lián),研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)反應(yīng)溶液呈現(xiàn)酸性時,其氰化物的生成具有不穩(wěn)定的特點(diǎn);當(dāng)反應(yīng)溶液呈堿性時,溶液中的次氯酸則會導(dǎo)致氰化物的分解現(xiàn)象發(fā)生?;诖?,檢測實驗過程中,加入氯胺時,應(yīng)預(yù)先對反應(yīng)溶液給予科學(xué)合理的控制,盡量確保其具有中性特點(diǎn),為了保障堿性溶液中反應(yīng)溶液的穩(wěn)定,預(yù)先配置完成后,應(yīng)及時蓋緊塞子,給予搖勻處理,這也能夠避免氯化氰物質(zhì)的揮發(fā),提高影響結(jié)果的精確度。
4、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
取不同濃度的氰化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液,按優(yōu)化的實驗方法進(jìn)行實驗。當(dāng)氰化氫濃度在0.1~2.0μg時,具有良好的線性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=0.3575x+0.0071,相關(guān)系數(shù)為R2=0.9995。
5、檢出限與檢出濃度根據(jù)空白多次測定濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差,本文中提出的方法對二氧化碳中氰化氫的檢出限為0.01μg/mL。以采樣量為2.0L的二氧化碳樣品為例,于25℃,100.3kPa條件下,該法的最低檢出濃度為0.028mg/m3。
6、實際樣品的測定
為了考查方法的實用性,應(yīng)用該檢測體系對乙烯催化氧化、酒精發(fā)酵工藝和煤氣化工藝副產(chǎn)的原料氣生產(chǎn)的二氧化碳中的氰化氫含量進(jìn)行了測定。由于三種樣品中均未檢測出氰化氫,所以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法,分別在樣品吸收液中加入1.00和1.50μg兩種不同濃度的氰化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液,用改良后的實驗方法分別進(jìn)行6次測定。檢測結(jié)果得知,氰化氫回收率為98%~106.7%,說明該法有很好的回收率和準(zhǔn)確性,能很好的應(yīng)用于實際二氧化碳樣品中氰化氫含量的測定。
三、結(jié)論
本文研究過程中,對食品添加劑二氧化碳中氰化氫測定方法給予了分析研究,根據(jù)試驗過程可知,在通過對試驗條件等調(diào)整后,實驗結(jié)果有了明顯改善。例如,實驗過程中,當(dāng)吸收液(氫氧化鈉溶液)濃度達(dá)到4g/L是,緩沖液的酸堿性值呈現(xiàn)5.8,其顯色溫度為40℃,顯色時間可以達(dá)到30min左右,其標(biāo)準(zhǔn)顯色呈現(xiàn)正常狀態(tài),建議穩(wěn)定性良好的特點(diǎn),線性有具有良好的匹配現(xiàn)象。檢測過程中發(fā)現(xiàn)檢出限為0.01ug/mL,回收率可以達(dá)到98%~106.7%,能夠滿足對食品添加劑中二氧化碳中氰化氫的測定,可以廣泛推廣應(yīng)用。
聲明:本文所用圖片、文字來源《中國食品添加劑》,版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請與本網(wǎng)聯(lián)系
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