[科普中国]-食品中铬的测定

石墨炉原子吸收光谱法原理

测定样品经高压消解后，用去离子水定容至一定体积，取一定量的消液于石墨炉原子化器中，原子化后，铬吸收波长357.9nm的共振线，其吸收量与铬含量成正比，并与标准系列比较定量。

试剂（1）硝酸；1.0mol/硝酸；双过氧化氢

（2）铬标准储备液：精确称量1.4135g优级纯重铬酸钾（110℃烘干2h），溶于去离子水中并稀释至500ml容量瓶中，储存于聚乙烯瓶内，置冰箱保存。此溶液每毫升相当于1mg铬。

（3）铬标准使用液：将铬标准储备液用1.0mol/硝酸溶液稀释至含铬100ug/mL标准使用液，临用时现配。

仪器（1）带石墨炉自动进样系统的原子吸收分光光度计。

（2）聚四氯乙烯内罐的高压消解罐。

操作步骤1.样品的预处理

将待测的粮食、蔬菜、水果类样品洗净晾干，在105℃烘干至恒重，计算出样品水分含量。粉碎过30目筛，混匀备用。禽蛋、水产等洗净晾干，取可食用部分混匀备用。

2.样品消解

（1）高压消解法

称取制备好的有代表性样品0.30-0.50g置于高压消解罐中，加入1mL的优级纯硝酸和4mL过氧化氢溶液，轻轻摇匀，盖紧上盖，放入恒温箱中，当温度升高至140℃时开始计时保持恒温1h，同时做试剂空白。取出消解罐待自然冷却后，打开上盖，将消解液移入10mL容量瓶中，将消解罐用水洗净，合并洗液于容量瓶中，用少许水稀释至刻度，混匀，待测。同时做试剂空白。

（2）干式消解法

称取食物样品0.5-1.0g于瓷坩埚中，加入1-2mL硝酸，浸泡1h以上，将坩埚置于电热板上小心蒸干，炭化至不冒烟为止，转移至高温炉中，550℃恒温2h，取出冷却后，加数滴浓硝酸于灰分中，再转入550℃高温炉中继续灰化1-2，到样品是白灰状，取出放冷后，用1%硝酸溶解灰分，并定量转移至10mL容量瓶中，定容至刻度，混匀同时做试剂空白。

3.标准系列准备

吸取0、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、1.50mL铬标准使用液分别置于10mL容量瓶中，以硝酸（1.0mol/L）稀释至刻度，混匀。

4.仪器条件

（1）石墨炉基本参数：波长357.9nm，灯电流、狭缝、氩气流量均按仪器说明书要求调至最佳状态。塞曼背景校正。

（2）石墨炉温度参数：干燥110℃，40s，灰化1000℃，30s，原子化2800℃。

5.测定

将处理好的样品溶液、试剂空白液和铬标准溶液分别用石墨炉原子化器进行测定，记录其对应的吸光度，与标准曲线比较定量。

结果计算

式中

C1 为测定样品液中的铬的含量（ug/mL）；

C2为试剂空白液中铬的含量（ug/mL）；

V为样品处理液的总体积（mL）；

m为样品质量（g）。

允许偏差相对标准偏差小于10%。1

二苯胺基脲比色法原理样品在瓷性条件下经高温灰化可以破坏有机质。灰化后灰分溶液中铬离子用高锰酸钾氧化为六价铬离子，它与二苯胺基脲作用，生成紫红色的络合物，其颜色的深浅与铬含量成正比。

试剂（1）20%碳酸钠溶液；2%高锰酸钾溶液；5mol/L硫酸溶液；0.5mol/L硫酸溶液；1:9硫酸溶液；1mol/L氢氧化铵溶液；95%乙醇溶液。

（2）二苯胺基脲溶液：称取0.1g二苯胺基脲（分子式CO（NH·NH·C6H5）2），溶于50mL95%乙醇中,再加入1:9硫酸溶液200mL。此试剂应为无色的液体，储存于冰箱中，如变色则不能使用。

（3）铬标准溶液：将重铬酸钾于100-110℃烘箱中干燥2h。精确称取重铬酸钾0.1415g，用水溶解后移入500mL容量瓶中，并加水至刻度。此溶液每毫升相当于0.1mg的铬。临用时用水稀释至1mL相当于1ug的铬。

操作步骤1.样品处理

称取样品5.00g于瓷坩埚中，加入20%碳酸钠溶液10mL并在水浴上蒸干，然后于微火上炭化，冷却。移入600℃高温炉中灰化成白色灰烬，冷却，用50mL水分数次将灰分洗入150mL三角烧瓶中，加2%高锰酸钾溶液数滴，使溶液呈紫红色，煮沸煮沸过程中应保持溶液呈紫红色，否则应再加2%的高锰酸钾溶液。然后沿瓶壁加入95%乙醇2mL，继续加热至溶液变为棕色。冷却后先用5mol/L硫酸，继之用0.5mol/L硫酸调节溶液呈中性。摇匀并过滤，置于50mL容量瓶中，并用水洗涤三角瓶和滤纸，合并滤液于比色管中。

2.测定

（1）取6支150mL三角烧瓶，分别加入每毫升相当于1ug的铬的标准溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，各加入2%碳酸钠溶液10mL，并加水至50mL，加2%高锰酸钾数滴至溶液呈紫红色。以下操作同样品处理，收集滤液于50mL容量瓶中。

（2）往样品溶液和铬标准溶液的溶量瓶中加入2.5mL二苯胺基脲溶液，摇匀，加水至刻度。10min后将样品管与标准色馆进行目视比色。

结果计算

式中：m1相当于铬的质量（ug）；

m为比色时所取溶液的样品质量（g）。1

示波极谱法原理样品经硫酸-过氧化氢处理后，六价铬离子在氨-氯化铵缓冲液中，有α,α’-联吡啶和亚硝酸钠存在下，于-1.4V左右产生灵敏的极谱波，极谱波峰电流大小与铬含量成正比。

试剂（1）铬标准溶液：

储备液：精确称取1.4145克于110℃干燥的优级纯重铬酸钾（K2Cr2O7）溶于水中，稀释至500mL混匀，此液1mL约含1.0mg六价铬离子。

使用液：吸取储备液逐级稀释成1mL约含0.1ug六价铬离子的使用液。

（2）硫酸（GR）；5.4mol/L硫酸；过氧化氢（分析纯）；0.1%百里酚酞蓝指示剂；1mol/L氢氧化钠溶液；6mol/L亚硝酸钠溶液。

（3）氨-氯化铵缓冲液：称取53.5g氯化铵（分析纯）溶于水中，加入7.2mL氨水（分析纯），加水稀释至250mL混匀。

（4）α,α’-联吡啶溶液

0.01mol/Lα,α’-联吡啶溶液：称取0.157gα,α’-联吡啶（分析纯）溶于水中，稀释至100mL，放冰箱中可长期保存。

0.001mol/Lα,α’-联吡啶溶液：吸取10.0mL0.01mol/Lα,α’-联吡啶溶液，加水稀释至100mL，混匀。

仪器（1）JP-2示波极谱仪或类似仪器

（2）KT-1调压控温电热板

操作步骤1.样品处理

准确称取1-2g代表性样品，于150mL三角瓶中，加入3.0mL硫酸，20-30mL过氧化氢，放电热板上于160-200℃加热消化，至得到无色透明溶液（必要时，可补加过氧化氢）。继续加热至过氧化氢完全分解，瓶内出现SO3烟雾，取下放冷。加10mL水，2滴百里酚蓝指示剂，以10mol/L氢氧化钠中和，至溶液刚变蓝色，再加20滴，加2mL过氧化氢，于电热板上在160-200℃下加热溶液，待大部分过氧化氢分解后，滴加10滴0.5%碘化钾溶液，继续加热至过氧化氢完全分解，取下放冷。以水转入50mL容量瓶中，定容至刻度，取此液5.0mL于25mL比色管中供分析用。同时做消化空白。

2.标准系列

于25mL比色管中，分别加入0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00和4.00标准使用液（相当于0.00、0.02、0.05、0.10、0.20、0.30和0.40ug的铬），各加1.0mL5.5mol/L硫酸，1滴百里酚蓝指示剂，以10mol/L氢氧化钠中和，至溶液刚变蓝色，再加2滴，混匀。

3.测定

于样品和标准系列管中，各加2.5mL氨-氯化铵缓冲液，0.001mol/Lα,α’-联吡啶溶液，1.0mL 6mol/L稀释至25mL混匀。在JP-2示波极谱仪上，用三电极，阴极化，原电位-1.2V读取铬极谱峰的二阶导数峰峰高。

结果计算

式中：X为样品中铬的含量（mg/kg或mg/L）;

A为测定用样品消化液中铬的含量（ug）；

V1为样品消化液的总体积（mL）；

V2为测定用消化液的体积（mL）；

m为样品质量和体积（g或mL）。

允许偏差相对标准偏差小于15%。1