Food additives. Determination of inorganic components
– Part 8: Measurement of lead and cadmium by graphite furnace atomic absorption
spectrometry
Lời
nói đầu
TCVN 8900-8:2012 được xây dựng trên cơ sở
JECFA 2006, Combined compendium of food
additive specifications, Volume 4: Analytical methods, test procedures and
laboratory solutions used by and referenced in the food additive
specifications;
TCVN 8900-8:2012 do Cục An toàn vệ sinh
thực phẩm tổ chức biên soạn, Bộ Y tế đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố;
Bộ tiêu chuẩn TCVN 8900, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần
vô cơ gồm các phần sau:
- TCVN 8900-1:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 1: Hàm lượng
nước (Phương pháp chuẩn độ Karl Fischer);
- TCVN 8900-2:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 2: Hao hụt
khối lượng khi sấy, hàm lượng tro, chất không tan trong nước và chất không tan
trong axit;
- TCVN 8900-3:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 3: Hàm lượng
nitơ (Phương pháp Kjeldahl);
- TCVN 8900-4:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 4: Hàm lượng
phosphat và phosphat mạch vòng;
- TCVN 8900-5:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 5: Các phép
thử giới hạn;
- TCVN 8900-6:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 6: Định lượng
antimon, bari, cadimi, crom, đồng, chì và kẽm bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử
ngọn lửa;
- TCVN 8900-7:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 7: Định lượng
antimon, bari, cadimi, crom, đồng, chì và kẽm bằng đo phổ phát xạ nguyên tử
plasma cảm ứng cao tần (ICP-AES);
- TCVN 8900-8:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 8: Định lượng
chì và cadimi bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit;
- 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;
- TCVN 8900-10:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 10: Định lượng
thủy ngân bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh.
PHỤ GIA THỰC PHẨM – XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN VÔ CƠ –
PHẦN 8: ĐỊNH LƯỢNG CHÌ VÀ CADIMI BẰNG ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ DÙNG LÒ GRAPHIT
Food additives.
Determination of inorganic components – Part 8: Measurement of lead and cadmium
by graphite furnace atomic absorption spectrometry
Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác
định hàm lượng chì và cadimi trong phụ gia thực phẩm bằng đo phổ hấp thụ nguyên
tử dùng lò graphit (GF-AAS).
CHÚ THÍCH: Các nguyên tố cadimi và chì
trong dung dịch cũng có thể được xác định bằng phương pháp AAS ngọn lửa thông
thường (xem TCVN 8900-6:2012) hoặc bằng phương pháp plasma cảm ứng cao tần (xem
TCVN 8900-7:2012). Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào nồng độ chất cần
phân tích trong dung dịch mẫu thử đã chuẩn bị. Nồng độ chất cần phân tích càng
thấp thì phương pháp dùng lò graphit có thể cho độ nhạy cao hơn phương pháp
ngọn lửa.
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. Xác định các nguyên tố trong
dung dịch mẫu thử bằng phương pháp GF-AAS với bước sóng và các điều kiện vận
hành thiết bị thích hợp.
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 qui định khác.
3.1.
Các dung dịch chuẩn
3.1.1.
Dung dịch chuẩn gốc
Sử dụng các dung dịch chuẩn bán sẵn trên
thị trường, pha loãng bằng dung dịch axit nitric 1 % để thu được các dung dịch
chuẩn sau:
a) Dung dịch chuẩn cadimi, 10 μg/ml;
b) Dung dịch chuẩn chì, 100 μg/ml.
3.1.2.
Dung dịch chuẩn trung gian A
Dùng pipet lấy chính xác 25 ml dung dịch
chuẩn chì và 10 ml dung dịch chuẩn cadimi (3.1.1) vào bình định mức 100 ml
(4.4) rồi thêm nước đến vạch.
Dung dịch chuẩn trung gian A có nồng độ chì
25 μg/ml và nồng độ cadimi 1,0 μg/ml.
3.1.3.
Dung dịch chuẩn trung gian B
Dùng pipet lấy chính xác 10 ml dung dịch
chuẩn trung gian A (3.1.2) vào bình định mức 100 ml (4.4) rồi thêm nước đến
vạch.
Dung dịch chuẩn trung gian B có nồng độ
chì 2,5 μg/ml và nồng độ cadimi 0,1 μg/ml.
3.1.4.
Dung dịch chuẩn trung gian C
Dùng pipet lấy chính xác 10 ml dung dịch
chuẩn trung gian B (3.1.3) vào bình định mức 100 ml (4.4) rồi thêm nước vạch.
Dung dịch chuẩn trung gian C có nồng độ
chì 250 ng/ml và nồng độ cadimi 10 ng/ml.
3.1.5.
Dung dịch chuẩn làm việc
Dùng pipet lấy chính xác 10 ml dung dịch
chuẩn trung gian C (3.1.4) vào bình định mức 100 ml (4.4) rồi thêm nước đến
vạch.
Dung dịch chuẩn làm việc có nồng độ chì 25
ng/ml và nồng độ cadimi 1,0 ng/ml.
3.2.
Dung dịch axit clohydric, 37%.
3.3.
Dung dịch axit clohydric, 10%.
3.4.
Dung dịch axit clohydric, 5N.
3.5.
Dung dịch axit nitric, 70%.
3.6.
Dung dịch axit nitric, 10%.
3.7.
Dung dịch axit nitric, 1%.
3.8.
Dung dịch axit sulfuric, từ 94,5% đến 95,5%.
3.9.
Dung dịch axit sulfuric, từ 10%.
3.10.
Dung dịch axit percloric, 70%.
CẢNH
BÁO: Phải cẩn thận khi xử lí với axit percloric. Mọi thao tác phải được thực
hiện trong tủ hút khói.
3.11.
Dung dịch bổ chính nền
CHÚ THÍCH: Khi dùng dung dịch bổ chính nền
trong nguyên tử hóa bằng lò graphit, có thể tro hóa ở nhiệt độ cao hơn, giúp
giảm hấp thụ nền.
Có thể dùng một trong các dung dịch sau
đây:
a) Dung dịch paladi, từ 1 000 μg/l đến 2
000 μg/l;
b) Dung dịch axit ascorbic, 5 000 μg/l;
c) Dung dịch amoni dihydrophosphat, 5 000
μg/l;
d) Dung dịch axit ortophosphoric, 1 000
μg/l.
Mọi dụng cụ thử phải được làm sạch hoàn
toàn bằng hỗn hợp axit loãng nóng [axit clohydric (3.3): axit nitric đặc (3.5):
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.
4.3.
Thiết bị đo phổ hấp thụ nguyên tử, được trang bị lò graphit, có thể hoạt động
ở bước sóng 228,8 nm và 283,3 nm.
4.4. Bình định mức, dung tích 50 ml và đường
100 ml.
4.5.
Pipet
Hình 1 – Bình Kjeldahl cải tiến (kiểu hở)
Việc lấy mẫu không qui 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.
6.1.
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% (3.9) và 5 ml
dung dịch axit clohydric 10% (3.3). Chuyển dung dịch thu được vào bình định mức
50 ml (4.4), thêm nước đến vạch và trộn.
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, cho vào bình Kjeldahl dung tích từ 100 ml đến 150 ml (4.2) và thêm 5 ml
dung dịch axit nitric 10% (3.6). 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% (3.8) với tốc độ không gây sủi
bọt nhiều khi đun (thường cân 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 (3.5) 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, cần có một lượng
nhỏ nhưng không quá dư axit nitric tự do có mặt trong suốt quá trình này. 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 (3.10) và một ít axit nitric đậm đặc (3.5), đun nóng khoảng 15 min, sau
đó thêm 0,5 ml dung dịch axit percloric (3.10) và đun thêm vài phút nữa. Ghi
lại tổng lượng axit nitric đậm đặc đã sử dụng.
Để nguội dung dịch và pha loãng với 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 5 ml nước và lại đun sôi nhẹ đến khi bốc khói.
Cuối cùng để nguội, thêm 10 ml axit clohydric 5 N (3.4) vào và đun sôi nhẹ ít phút.
Để nguội lại và chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml (4.4). Rửa sạch bình
Kjeldahl bằng một lượng nước nhỏ, cho nước rửa vào bình định mức nêu trên, sau
đó thêm nước đến vạch và trộn.
6.2.
Điều kiện vận hành thiết bị
Điều kiện chung của thiết bị đo phổ hấp
thụ nguyên tử (4.3) được qui định trong Bảng 1.
Bảng 1 – Điều kiện chung của thiết bị đo phổ hấp thụ
nguyên tử
|
Nguyên tố |
Bước sóng, nm |
Khe sáng, nm |
Khí |
Điều kiện tro hóa |
Nhiệt độ nguyên tử hóa, oC |
|
|
Nhiệt độ tối đa khi không có bổ chính nền, oC |
Khi sử dụng khi có bổ chính nền |
|||||
|
Cadimi |
228,8 |
0,5 |
Argon |
300 |
Argon |
1800 |
|
Chì |
283,3 |
0,5 |
Argon |
400 |
Argon |
2100 |
Các thông số vận hành phụ thuộc vào loại
thiết bị và một vài thông số nhất định còn cần phải tối ưu hóa khi sử dụng để
có được kết quả tốt nhất. Do đó, cần điều chỉnh thiết bị theo hướng dẫn sử dụng
của nhà sản xuất.
6.3.
Xác định
Đặt mẫu trắng [dung dịch axit nitric 1%
(3.7)], dung dịch chuẩn làm việc (3.1.5), dung dịch bổ chính nền thích hợp (nếu
cần) và các dung dịch mẫu thử vào các vị trí trong khay lấy mẫu tự động của lò
graphit. Thiết lập các thông số của lò theo hướng dẫn của nhà sản xuất để bơm
mẫu lặp 3 lần.
Làm sạch ống graphit và bơm mẫu trắng. Cài
đặt chương trình cho bộ bơm mẫu tự động để bơm 5, 10, 15, 20 μl dung dịch chuẩn
làm việc (3.1.5), 5 μl dung dịch bổ chính nền (3.11) và còn lại là dung dịch
mẫu trắng [dung dịch axit nitric 1 % (3.7)] để được tổng thể tích 25 μl.
Dựng đường chuẩn biểu diễn độ hấp thụ theo
diện tích pic hoặc chiều cao pic.
Bơm 10 μl dung dịch mẫu thử và ghi lại số
đọc trên thiết bị.
Hàm lượng của mỗi nguyên tố trong mẫu thử,
Xi, được tính theo miligam trên kilogam (mg/kg) theo công thức sau:
Trong đó:
Ri là số đọc trên thiết bị khi
bơm dung dịch mẫu thử, tính bằng nanogam (ng);
V1 là thể tích dung dịch mẫu
thử được bơm vào lò graphit, tính bằng microlit (μl). Trong trường hợp này, V1
= 10 μl;
V là thể tích của bình định mức khi chuẩn
bị dung dịch mẫu thử (xem 6.1), tính bằng mililit (ml). Trong trường hợp này, V
= 50 ml;
w là khối lượng mẫu thử, tính bằng gam
(g).
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 qui 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.