TCVN 8900-9:2012 Định lượng asen và antimon bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử hydrua hóa

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8900-9:2012

PHỤ GIA THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN VÔ CƠ - PHẦN 9: ĐỊNH LƯỢNG ASEN VÀ ANTIMON BẰNG ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ HYDRUA HÓA

Food additives - Determination of inorganic components - Part 9: Measurement of arsenic and antimony by hydride generation atomic absorption spectrometry

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng asen và antimon trong phụ gia thực phẩm bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử hydrua hóa (HG-AAS).

CHÚ THÍCH: Antimon cũng có thể được xác định bằng phương pháp phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa thông thường (xem TCVN 8900-6:2012) hoặc phương pháp đo phổ phát xạ nguyên tử plasma cảm ứng cao tần (xem TCVN 8900-7:2012).

2. Nguyên tắc

Mẫu thử được hòa tan trong hỗn hợp gồm axit sulfuric và axit clohydric hoặc được vô cơ hóa trong hỗn hợp gồm axit sulfuric, axit nitric và có thể có axit percloric. Asen và antimon trong dung dịch mẫu thử được chuyển thành dạng hydrua dễ bay hơi và được định lượng bằng đo phổ ở bước sóng và các điều kiện vận hành thiết bị thích hợp.

3. Thuốc thử

Trong tiêu chuẩn này chỉ sử dụng thuốc thử tinh khiết phân tích và sử dụng nước cất hai lần hoặc nước đã loại khoáng, trừ khi có quy định khác.

3.1. Dung dịch chuẩn trung gian

Sử dụng các dung dịch chuẩn bán sẵn trên thị trường, pha loãng dung dịch chuẩn gốc bằng dung dịch axit nitric 1 % để thu được các dung dịch chuẩn trung gian sau:

a) Dung dịch chuẩn antimon, 200 mg/ml;

b) Dung dịch chuẩn asen, 5 mg/ml.

3.2. Dung dịch chuẩn làm việc

Dùng buret lấy chính xác 0; 1; 2; 3; 4 và 5 ml các dung dịch chuẩn trung gian (3.1) vào một dãy bình định mức 100 ml (4.4) rồi thêm nước đến khoảng 50 ml. Thêm 8 ml axit sulfuric đậm đặc (3.8) và 10 ml axit clohydric đậm đặc (3.3). Lắc để hòa tan. Thêm nước đến vạch và trộn.

3.3. Dung dịch axit clohydric, 37 %.

3.4. Dung dịch axit clohydric, 10 %.

3.5. Dung dịch axit clohydric, 5 N.

3.6. Dung dịch axit nitric, 70 %.

3.7. Dung dịch axit nitric, 10 %.

3.8. Dung dịch axit sulfuric, 98 %.

3.9. Dung dịch axit sulfuric, từ 94,5 % đến 95,5 %.

3.10. Dung dịch axit sulfuric, 10 %.

3.11. Dung dịch axit percloric, 70 %.

CẢNH BÁO: Phải cẩn thận khi xử lý với axit percloric. Mọi thao tác phải được thực hiện trong tủ hút khói.

3.12. Natri bohydrua, dạng viên.

4. Thiết bị, dụng cụ

Mọi dụng cụ thử phải được làm sạch hoàn toàn bằng hỗn hợp axit loãng nóng (axit clohydric: axit nitric đặc : nước = 1 : 1 : 3), sau đó rửa sạch bằng nước ngay trước khi sử dụng.

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:

4.1. Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.

4.2. Bình Kjeldahl, làm bằng thạch anh hoặc thủy tinh bosilicat, dung tích danh định từ 100 ml đến 150 ml, được lắp thêm ở cổ một khớp nối mài 24 như Hình 1. Phần cổ bình được nối vào bình ngưng khói và có phễu cùng với khóa qua đó có thể đưa thuốc thử vào bình.

Hình 1 - Bình Kjeldahl cải tiến (kiểu hở)

4.3. Thiết bị đo phổ hấp thụ nguyên tử, có thể hoạt động ở bước sóng 193,7 nm (đối với asen) và 217,6 nm (đối với antimon), được trang bị đèn catot rỗng hoặc đèn phóng điện không điện cực và bộ hydro hóa thích hợp.

4.4. Bình định mức, dung tích 50 ml và 100 ml.

4.5. Pipet.

4.6. Buret.

5. Lấy mẫu

Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này.

Mẫu được gửi đến phòng thử nghiệm phải là mẫu đại diện, không bị hư hỏng hoặc biến đổi trong suốt quá trình bảo quản và vận chuyển.

6. Cách tiến hành

6.1. Chuẩn bị dung dịch mẫu thử

6.1.1. Mẫu thử hòa tan được trong axit loãng hoặc hỗn hợp của các axit loãng

Cân khoảng 2,5 g mẫu, chính xác đến 0,1 mg và hòa tan trong hỗn hợp gồm 4 ml dung dịch axit sulfuric 10 % (3.10) và 5 ml dung dịch axit clohydric 10 % (3.4). Chuyển dung dịch thu được vào bình định mức 50 ml (4.4), thêm nước đến vạch.

6.1.2. Mẫu thử không hòa tan được trong axit loãng hoặc hỗn hợp của các axit loãng

Cân khoảng 2,5 g mẫu, chính xác đến 0,1 mg, đưa vào bình Kjeldahl dung tích từ 100 ml đến 150 ml (4.2) và thêm 5 ml dung dịch axit nitric 10 % (3.7). Ngay khi phản ứng ban đầu lắng xuống, đun nhẹ cho đến khi các phản ứng mạnh hơn tiếp theo dừng lại và sau đó để nguội. Cho từ từ 4 ml axit sulfuric nồng độ từ 94,5 % đến 95,5 % (3.9) với tốc độ không gây sủi bọt nhiều khi đun (thường cần từ 5 min đến 10 min) và sau đó đun nóng cho đến khi chất lỏng sẫm màu rõ rệt, nghĩa là bắt đầu hóa than.

Thêm từ từ axit nitric đậm đặc (3.6) với từng lượng nhỏ, đun nóng giữa các lần thêm cho đến khi dung dịch sẫm màu lại. Không đun quá mạnh để quá trình than hóa không xảy ra quá mức hoặc asen bị thất thoát, cần có một lượng nhỏ nhưng không quá dư axit nitric tự do có mặt trong suốt quá trình. Tiếp tục việc xử lí này đến khi dung dịch chỉ còn màu vàng nhạt và không sẫm lại khi đun thêm. Nếu dung dịch vẫn còn có màu, thêm 0,5 ml dung dịch axit percloric đậm đặc (3.11) và một ít axit nitric đậm đặc (3.6), đun nóng khoảng 15 min, sau đó thêm 0,5 ml dung dịch axit percloric (3.11) và đun thêm vài phút nữa. Ghi lại tổng lượng axit nitric đậm đặc đã sử dụng.

Để nguội dung dịch và pha loãng bằng 10 ml nước. Dung dịch này phải hoàn toàn không màu (nếu có nhiều sắt, dung dịch có thể có màu vàng nhẹ). Đun sôi nhẹ, chú ý không để tràn ra ngoài, đến khi xuất hiện khói trắng. Để nguội, thêm tiếp 5 ml nước và lại đun sôi nhẹ đến khi bốc khói. Để nguội, rồi thêm 10 ml axit clohydric 5 N (3.5) vào và đun sôi nhẹ ít phút. Để nguội tiếp và chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml (4.4). Rửa sạch bình Kjeldahl bằng một lượng nước nhỏ, cho nước rửa này vào bình định mức nêu trên, thêm nước đến vạch và trộn.

6.2. Dung dịch mẫu trắng

Chuẩn bị dung dịch mẫu trắng tương ứng với dung dịch mẫu thử (6.1.1 hoặc 6.1.2).

6.3. Dựng đường chuẩn

Lấy 5,0 ml dung dịch chuẩn làm việc (3.2) đậm đặc nhất vào bình hydro hóa của thiết bị đo phổ hấp thụ nguyên tử (4.3), thêm 25 ml nước và 2 ml dung dịch axit clohydric 5 N (3.5). Đậy nút bình hydro hóa, đẩy hết không khí ra bằng cách bơm đầy khí argon vào thiết bị. Khóa van nhánh để cô lập bình khỏi bộ phân nguyên tử hóa. Tháo bộ phận nguyên tử hóa ra rồi thêm nhanh 1 viên natri bohydrua (khoảng 0,2 g) (3.12) rồi lại đậy lại. Kiểm tra lại để đảm bảo các chỗ nối đều kín.

Khi phản ứng đã chậm lại (sau khoảng từ 20 s đến 30 s), mở khóa để argon dẫn khí hydrua sinh ra vào ngọn lửa. Khi bộ ghi cho thấy khí hydrua đã ra hết, vặn khóa lại vị trí ban đầu và xả hết chất trong bình.

Tối ưu hóa các thông số của thiết bị để có sự dịch chuyển toàn thang đo với dung dịch chuẩn làm việc đậm đặc nhất.

Đo độ hấp thụ của các dung dịch chuẩn làm việc khác và dựng đường chuẩn biểu diễn chiều cao pic trên máy ghi theo nồng độ asen và/hoặc antimon có trong dung dịch chuẩn làm việc (3.2).

6.4. Xác định

Tiến hành với dung dịch mẫu thử (xem 6.1) và dung dịch mẫu trắng tương ứng (xem 6.2) theo quy trình đối với dung dịch chuẩn làm việc (xem 6.3).

Xác định nồng độ của mỗi nguyên tố trong dung dịch mẫu thử dựa trên đường chuẩn (6.3) của nguyên tố đó.

7. Tính kết quả

Hàm lượng của mỗi nguyên tố trong mẫu thử, X_i, được tính theo miligam trên kilogam (mg/kg) theo công thức sau:

Trong đó:

8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:

a) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;

b) phương pháp thử đã dùng (viện dẫn tiêu chuẩn này);

c) kết quả thử nghiệm thu được;

d) mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc tùy chọn cùng với các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng đến kết quả;

e) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử.