17-09-2009, 12:42 AM
Hàm lượng cađimi trong thủy sản - Phương pháp định lượng bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử
Cadmium in fish - Method for quantitative analysis by atomic absorption spectrophotometer
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định hàm lượng cađimi trong thuỷ sản và sản phẩm thuỷ sản bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử.
2 Phương pháp tham chiếu
Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa theo phương pháp chuẩn số 973.34 của Hiệp hội các nhà hoá học phân tích (AOAC) công bố năm 1995.
3 Nguyên tắc
Mẫu thuỷ sản được vô cơ hoá bằng các axit nitric (HNO3), axit sulfuric (H2SO4) và hyđro peroxit (H2O2). Các kim loại có trong dung dịch được chiết ra bằng đithizon trong clorofom (CHCl3) ở pH = 9. Sau đó, dùng dung dịch axit chlohydric (HCl) loãng tách cađimi ra khỏi clorofom. Hàm lượng cađimi trong dung dịch mẫu được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
4 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất và chất chuẩn
4.1 Thiết bị và dụng cụ
4.1.1 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng đèn catốt cađimi rỗng, lò nung graphit và bước sóng thu là 228,8 nm.
4.1.2 Cối mã não.
4.1.3 Dụng cụ thuỷ tinh đã được rửa sạch bằng axit nitric nồng độ 8N và tráng lại bằng nước cất trước khi sử dụng.
4.1.4 Cân phân tích có độ chính xác loại đến 0,01g và loại đến 0,0001 g.
4.2 Hoá Chất và chất chuẩn
4.2.1 Hyđro peroxit nồng độ 50%.
4.2.2 Axit nitric đậm đặc không có chì và cađimi.
4.2.3 Axit xitric dạng tinh thể ngậm 1 phân tử nước.
4.2.4 Chỉ thị xanh methyl: Nghiền 0,1 g chỉ thị xanh methyl trong cối mã não với 4,3 ml dung dịch hyđroxit natri (NaOH) nồng độ 0,05 N rồi pha loãng thành 200 ml với nước cất.
4.2.5 Dung dịch đithizon
a. Dung dịch đậm đặc, 1,0 mg/ml: Hoà tan 0,2 g đithizon trong 200 ml clorofom.
b. Dung dịch loãng, 0,2mg/ml: Pha loãng dung dịch đậm đặc trên 5 lần bằng clorofom. Dung dịch này phải được chuẩn bị ngay trước khi tiến hành phân tích.
4.2.6 Dung dịch cađimi chuẩn
a. Dung dịch chuẩn gốc, 1,0 mg/ml
Hoà tan 1,000 g cađimi trong 165 ml axit clohyđric nồng độ 2N , định mức thành 1000 ml với nước cất.
b. Dung dịch chuẩn trung gian, 10 m g/ml
Pha loãng 10 ml dung dịch chuẩn gốc thành 1000 ml bằng dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N.
c. Dung dịch chuẩn làm việc
Pha loãng lần lượt 0, 1, 5, 10 và 20 ml dung dịch chuẩn trung gian thành 100 ml bằng dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N.
5 Phương pháp tiến hành
Vô cơ hoá mẫu
5.1.1 Cân khoảng 50,0 g mẫu cho vào cốc thuỷ tinh dung tích 1500 ml rồi thả vào 2 - 3 viên đá bọt. Từ từ cho 25 ml axit nitric đậm đặc vào cốc có mẫu trên rồi đậy cốc lại bằng mặt kính đồng hồ. Ðun nhẹ trên bếp cho phản ứng xảy ra. Khi phản ứng ngưng, tiếp tục làm tương tự 3 lần, mỗi lần cho 25 ml axit nitric đậm đặc và đun nóng (có thể thay thế các thao tác trên bằng cách cho ngay một lúc 100 ml axit nitric đậm đặc vào trong cốc đã có mẫu và để yên trong khoảng 8 - 10 giờ ở nhiệt độ trong phòng).
5.1.2 Tiếp tục đun nóng hỗn hợp cho đến khi khí oxit nitơ (NO) thoát ra gần hết. Chú ý để tránh mẫu bị trào ra, có thể phun một ít nước cất từ bình vào thành cốc.
5.1.3 Loại bỏ chất béo trong dung dịch mẫu bằng cách ngâm cốc vào bể nước đá để chất béo đông đặc lại. Sau đó, lọc gạn phần dung dịch qua bông thuỷ tinh vào cốc dung tích 1000 ml.
5.1.4 Cho thêm 100 ml nước cất vào cốc có mẫu rồi đun nóng và khuấy mạnh để rửa sạch chất béo dính trên thành cốc. Làm lạnh cốc dung dịch vừa rửa sạch chất béo rồi lọc qua bông thuỷ tinh. Dịch lọc thu được lại cho vào cốc 1000 ml đã chứa dung dịch lọc ở trên (5.1.3). Rửa phễu lọc và bông thuỷ tinh với khoảng 20 ml nước cất. Loại bỏ phần chất xơ và béo.
5.1.5 Cho thêm 20 ml axit sulfuric đậm đặc vào cốc 1000 ml đang chứa dung dịch lọc rồi pha loãng đến khoảng 300 ml bằng nước cất. Ðun nhẹ cốc trên bếp đến khi sự than hoá bắt đầu mạnh thì cho cẩn thận vào 1 ml hyđro peroxit nồng độ 50%. Ðể yên cho phản ứng ngừng, sau đó tiếp tục cho thêm mỗi lần không quá 1 ml hyđro peroxit nữa cho đến khi dung dịch trở nên không màu.
5.1.6 Ðun mạnh dung dịch cho đến khi xuất hiện khói trắng (khí SO3). Cho thêm hyđro peroxit để loại bỏ hết than đen nếu có rồi để nguội cốc đến nhiệt độ trong phòng.
5.2 Chuẩn bị mẫu trắng
Mẫu trắng được chuẩn bị bằng cách dùng 100 ml axit nitric, 20 ml axit sulfuric và cùng một lượng nước cất như đã thêm vào mẫu. Chú ý cho thêm cùng một lượng hyđro peroxit nồng độ 50% vào để loại bỏ hết axit nitric khỏi mẫu trắng. Tiến hành chuẩn bị mẫu trắng theo các bước như quá trình vô cơ hoá mẫu.
5.3 Chiết tách cađimi
5.3.1 Cho 2 g axit xitric vào dung dịch mẫu đã chuẩn bị theo Ðiều 5.1 rồi pha loãng đến khoảng 25 ml với nước cất, sau đó thêm 1 ml chỉ thị xanh methyl.
5.3.2 Ngâm cốc vào bể nước đá và điều chỉnh pH đến khoảng 8,8 bằng cách nhỏ từng giọt hyđroxit amôn (NH4OH) đậm đặc cho đến khi dung dịch đổi mầu từ xanh lá cây sang xanh dương. Chuyển dung dịch vào bình chiết dung tích 250 ml rồi dùng nước cất pha loãng đến khoảng 150 ml.
5.3.3 Ðể nguội dung dịch trong bình chiết, sau đó chiết 2 lần, mỗi lần với 5 ml dung dịch đithizon đậm đặc rồi thu dịch chiết vào bình chiết A dung tích 125 ml. Tiếp tục chiết với dung dịch đithizon loãng cho đến khi dung dịch đithizon không đổi màu. Sau đó, thu dịch chiết vào bình chiết A nói trên.
5.3.4 Thêm 50 ml nước cất vào bình chiết A, lắc để rửa lớp dung môi rồi chuyển lớp dung môi đithizon vào một bình chiết B dung tích 125 ml.
5.3.5 Cho 5 ml clorofom vào phần nước rửa còn lại trong bình chiết A. Lắc rửa và tách phần dung môi clorofom này cho vào bình chiết B.
5.3.6 Thêm 50 ml dung dịch axit clohyđric nồng độ 0,2N vào bình chiết B rồi lắc mạnh trong 1 phút. Sau đó, để yên cho tách lớp rồi loại bỏ lớp đithizon.
5.3.7 Rửa phần dung dịch còn lại trong bình chiết B với 5 ml clorofom rồi loại bỏ lớp clorofom. Chuyển phần dung dịch nước còn lại vào cốc có mỏ dung tích 250 ml và làm bay hơi từ từ đến khô. Sau đó, rửa thành cốc bằng 10 - 20 ml nước cất rồi lại làm bay hơi đến khô.
5.4 Tiến hành phân tích
5.4.1 Tối ưu hoá các điều kiện làm việc của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử, sử dụng lò graphit với bước sóng cộng hưởng 228,8 nm theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
5.4.2 Bơm lần lượt các dung dịch chuẩn có hàm lượng cađimi là 0,0; 0,1; 0,5; 1,0 và 2,0 m g/ml vào trong máy quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định độ hấp thụ của chúng thông qua diện tích píc. Xây dựng đường chuẩn thông qua hàm lượng cađimi và độ hấp thụ của chúng.
5.4.3 Hoà tan cặn khô trong cốc có mỏ chứa mẫu đã chuẩn bị theo Ðiều 5.3.7 bằng 5,0 ml dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N.
5.4.4 Khi đường chuẩn có độ tuyến tính tốt, tiến hành bơm các dung dịch mẫu thử và mẫu trắng rồi xác định độ hấp thụ của chuẩn thông qua diện tích pic. Tính hàm lượng cađimi trong mẫu thông qua đường chuẩn sau khi đã trừ đi mẫu trắng.
Chú thích: Ðối với hàm lượng cađimi lớn hơn 2 m g/ml thì hoà tan bằng lượng dung dịch axit clohyđric lớn hơn 5,0 ml .
5.5 Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích
5.5.1 Ðộ lặp lại của 2 lần bơm
Ðộ lệch chuẩn (CVs) tính theo độ hấp thụ của 2 lần bơm liên tiếp của cùng một dịch chuẩn phải nhỏ hơn 0,5%.
5.5.2 Ðộ thu hồi ®
Ðộ thu hồi được xác định bằng cách sử dụng 5 mẫu đã cho vào một lượng dung dịch cađimi chuẩn biết chính xác nồng độ cađimi. Ðộ thu hồi tính được phải nằm trong khoảng từ 85% đến 115%, độ thu hồi trung bình phải lớn hơn 90%.
6 Tính kết quả
Hàm lượng cađimi trong mẫu thử thuỷ sản được tính theo công thức sau:
mCd x VHCl
CCd = ----------------
M
Trong đó:
- CCd là hàm lượng cađimi có trong mẫu thử (m g/g);
- mCd là hàm lượng cađimi có trong dung dịch mẫu tính được theo đường chuẩn (m g/ml);
- VHCl là thể tích dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N dùng để hoà tan mẫu (ml);
- M là khối lượng mẫu thử (g).
Cadmium in fish - Method for quantitative analysis by atomic absorption spectrophotometer
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định hàm lượng cađimi trong thuỷ sản và sản phẩm thuỷ sản bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử.
2 Phương pháp tham chiếu
Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa theo phương pháp chuẩn số 973.34 của Hiệp hội các nhà hoá học phân tích (AOAC) công bố năm 1995.
3 Nguyên tắc
Mẫu thuỷ sản được vô cơ hoá bằng các axit nitric (HNO3), axit sulfuric (H2SO4) và hyđro peroxit (H2O2). Các kim loại có trong dung dịch được chiết ra bằng đithizon trong clorofom (CHCl3) ở pH = 9. Sau đó, dùng dung dịch axit chlohydric (HCl) loãng tách cađimi ra khỏi clorofom. Hàm lượng cađimi trong dung dịch mẫu được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
4 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất và chất chuẩn
4.1 Thiết bị và dụng cụ
4.1.1 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng đèn catốt cađimi rỗng, lò nung graphit và bước sóng thu là 228,8 nm.
4.1.2 Cối mã não.
4.1.3 Dụng cụ thuỷ tinh đã được rửa sạch bằng axit nitric nồng độ 8N và tráng lại bằng nước cất trước khi sử dụng.
4.1.4 Cân phân tích có độ chính xác loại đến 0,01g và loại đến 0,0001 g.
4.2 Hoá Chất và chất chuẩn
4.2.1 Hyđro peroxit nồng độ 50%.
4.2.2 Axit nitric đậm đặc không có chì và cađimi.
4.2.3 Axit xitric dạng tinh thể ngậm 1 phân tử nước.
4.2.4 Chỉ thị xanh methyl: Nghiền 0,1 g chỉ thị xanh methyl trong cối mã não với 4,3 ml dung dịch hyđroxit natri (NaOH) nồng độ 0,05 N rồi pha loãng thành 200 ml với nước cất.
4.2.5 Dung dịch đithizon
a. Dung dịch đậm đặc, 1,0 mg/ml: Hoà tan 0,2 g đithizon trong 200 ml clorofom.
b. Dung dịch loãng, 0,2mg/ml: Pha loãng dung dịch đậm đặc trên 5 lần bằng clorofom. Dung dịch này phải được chuẩn bị ngay trước khi tiến hành phân tích.
4.2.6 Dung dịch cađimi chuẩn
a. Dung dịch chuẩn gốc, 1,0 mg/ml
Hoà tan 1,000 g cađimi trong 165 ml axit clohyđric nồng độ 2N , định mức thành 1000 ml với nước cất.
b. Dung dịch chuẩn trung gian, 10 m g/ml
Pha loãng 10 ml dung dịch chuẩn gốc thành 1000 ml bằng dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N.
c. Dung dịch chuẩn làm việc
Pha loãng lần lượt 0, 1, 5, 10 và 20 ml dung dịch chuẩn trung gian thành 100 ml bằng dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N.
5 Phương pháp tiến hành
Vô cơ hoá mẫu
5.1.1 Cân khoảng 50,0 g mẫu cho vào cốc thuỷ tinh dung tích 1500 ml rồi thả vào 2 - 3 viên đá bọt. Từ từ cho 25 ml axit nitric đậm đặc vào cốc có mẫu trên rồi đậy cốc lại bằng mặt kính đồng hồ. Ðun nhẹ trên bếp cho phản ứng xảy ra. Khi phản ứng ngưng, tiếp tục làm tương tự 3 lần, mỗi lần cho 25 ml axit nitric đậm đặc và đun nóng (có thể thay thế các thao tác trên bằng cách cho ngay một lúc 100 ml axit nitric đậm đặc vào trong cốc đã có mẫu và để yên trong khoảng 8 - 10 giờ ở nhiệt độ trong phòng).
5.1.2 Tiếp tục đun nóng hỗn hợp cho đến khi khí oxit nitơ (NO) thoát ra gần hết. Chú ý để tránh mẫu bị trào ra, có thể phun một ít nước cất từ bình vào thành cốc.
5.1.3 Loại bỏ chất béo trong dung dịch mẫu bằng cách ngâm cốc vào bể nước đá để chất béo đông đặc lại. Sau đó, lọc gạn phần dung dịch qua bông thuỷ tinh vào cốc dung tích 1000 ml.
5.1.4 Cho thêm 100 ml nước cất vào cốc có mẫu rồi đun nóng và khuấy mạnh để rửa sạch chất béo dính trên thành cốc. Làm lạnh cốc dung dịch vừa rửa sạch chất béo rồi lọc qua bông thuỷ tinh. Dịch lọc thu được lại cho vào cốc 1000 ml đã chứa dung dịch lọc ở trên (5.1.3). Rửa phễu lọc và bông thuỷ tinh với khoảng 20 ml nước cất. Loại bỏ phần chất xơ và béo.
5.1.5 Cho thêm 20 ml axit sulfuric đậm đặc vào cốc 1000 ml đang chứa dung dịch lọc rồi pha loãng đến khoảng 300 ml bằng nước cất. Ðun nhẹ cốc trên bếp đến khi sự than hoá bắt đầu mạnh thì cho cẩn thận vào 1 ml hyđro peroxit nồng độ 50%. Ðể yên cho phản ứng ngừng, sau đó tiếp tục cho thêm mỗi lần không quá 1 ml hyđro peroxit nữa cho đến khi dung dịch trở nên không màu.
5.1.6 Ðun mạnh dung dịch cho đến khi xuất hiện khói trắng (khí SO3). Cho thêm hyđro peroxit để loại bỏ hết than đen nếu có rồi để nguội cốc đến nhiệt độ trong phòng.
5.2 Chuẩn bị mẫu trắng
Mẫu trắng được chuẩn bị bằng cách dùng 100 ml axit nitric, 20 ml axit sulfuric và cùng một lượng nước cất như đã thêm vào mẫu. Chú ý cho thêm cùng một lượng hyđro peroxit nồng độ 50% vào để loại bỏ hết axit nitric khỏi mẫu trắng. Tiến hành chuẩn bị mẫu trắng theo các bước như quá trình vô cơ hoá mẫu.
5.3 Chiết tách cađimi
5.3.1 Cho 2 g axit xitric vào dung dịch mẫu đã chuẩn bị theo Ðiều 5.1 rồi pha loãng đến khoảng 25 ml với nước cất, sau đó thêm 1 ml chỉ thị xanh methyl.
5.3.2 Ngâm cốc vào bể nước đá và điều chỉnh pH đến khoảng 8,8 bằng cách nhỏ từng giọt hyđroxit amôn (NH4OH) đậm đặc cho đến khi dung dịch đổi mầu từ xanh lá cây sang xanh dương. Chuyển dung dịch vào bình chiết dung tích 250 ml rồi dùng nước cất pha loãng đến khoảng 150 ml.
5.3.3 Ðể nguội dung dịch trong bình chiết, sau đó chiết 2 lần, mỗi lần với 5 ml dung dịch đithizon đậm đặc rồi thu dịch chiết vào bình chiết A dung tích 125 ml. Tiếp tục chiết với dung dịch đithizon loãng cho đến khi dung dịch đithizon không đổi màu. Sau đó, thu dịch chiết vào bình chiết A nói trên.
5.3.4 Thêm 50 ml nước cất vào bình chiết A, lắc để rửa lớp dung môi rồi chuyển lớp dung môi đithizon vào một bình chiết B dung tích 125 ml.
5.3.5 Cho 5 ml clorofom vào phần nước rửa còn lại trong bình chiết A. Lắc rửa và tách phần dung môi clorofom này cho vào bình chiết B.
5.3.6 Thêm 50 ml dung dịch axit clohyđric nồng độ 0,2N vào bình chiết B rồi lắc mạnh trong 1 phút. Sau đó, để yên cho tách lớp rồi loại bỏ lớp đithizon.
5.3.7 Rửa phần dung dịch còn lại trong bình chiết B với 5 ml clorofom rồi loại bỏ lớp clorofom. Chuyển phần dung dịch nước còn lại vào cốc có mỏ dung tích 250 ml và làm bay hơi từ từ đến khô. Sau đó, rửa thành cốc bằng 10 - 20 ml nước cất rồi lại làm bay hơi đến khô.
5.4 Tiến hành phân tích
5.4.1 Tối ưu hoá các điều kiện làm việc của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử, sử dụng lò graphit với bước sóng cộng hưởng 228,8 nm theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
5.4.2 Bơm lần lượt các dung dịch chuẩn có hàm lượng cađimi là 0,0; 0,1; 0,5; 1,0 và 2,0 m g/ml vào trong máy quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định độ hấp thụ của chúng thông qua diện tích píc. Xây dựng đường chuẩn thông qua hàm lượng cađimi và độ hấp thụ của chúng.
5.4.3 Hoà tan cặn khô trong cốc có mỏ chứa mẫu đã chuẩn bị theo Ðiều 5.3.7 bằng 5,0 ml dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N.
5.4.4 Khi đường chuẩn có độ tuyến tính tốt, tiến hành bơm các dung dịch mẫu thử và mẫu trắng rồi xác định độ hấp thụ của chuẩn thông qua diện tích pic. Tính hàm lượng cađimi trong mẫu thông qua đường chuẩn sau khi đã trừ đi mẫu trắng.
Chú thích: Ðối với hàm lượng cađimi lớn hơn 2 m g/ml thì hoà tan bằng lượng dung dịch axit clohyđric lớn hơn 5,0 ml .
5.5 Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích
5.5.1 Ðộ lặp lại của 2 lần bơm
Ðộ lệch chuẩn (CVs) tính theo độ hấp thụ của 2 lần bơm liên tiếp của cùng một dịch chuẩn phải nhỏ hơn 0,5%.
5.5.2 Ðộ thu hồi ®
Ðộ thu hồi được xác định bằng cách sử dụng 5 mẫu đã cho vào một lượng dung dịch cađimi chuẩn biết chính xác nồng độ cađimi. Ðộ thu hồi tính được phải nằm trong khoảng từ 85% đến 115%, độ thu hồi trung bình phải lớn hơn 90%.
6 Tính kết quả
Hàm lượng cađimi trong mẫu thử thuỷ sản được tính theo công thức sau:
mCd x VHCl
CCd = ----------------
M
Trong đó:
- CCd là hàm lượng cađimi có trong mẫu thử (m g/g);
- mCd là hàm lượng cađimi có trong dung dịch mẫu tính được theo đường chuẩn (m g/ml);
- VHCl là thể tích dung dịch axit clohyđric nồng độ 2N dùng để hoà tan mẫu (ml);
- M là khối lượng mẫu thử (g).