田育红 郭瑾
摘 要:氰化物属于剧毒物质,是食品安全国家标准规定食品中必须监测的一项重要指标。食品中氰化物的监测有多种方式,其中,异烟酸--吡唑啉酮分光光度法为大多数监测机构选用的标准方法,该方法具有线性好、灵敏度高、实验条件简单易掌握等特点;但在实际监测中,发现这种方法有稳定性较差的缺点。监测的质量与样品前处理、检测试剂、显色温度和显色时间等因素有较大的关系。因此,本文通过研究分析氰化物监测过程中,对有影响因素的控制,并进行监测质量的评定分析。
关键词:氰化物;影响因素;质量评定
1 影响因素
1.1 样品前处理
样品前处理是消除干扰因素,完整保留被测组分,并使被测组分浓缩,以获得可靠分析结果。
1.1.1 蒸馏装置
蒸馏的质量与氰化物监测的质量密切相关。蒸馏装置的均匀性和密封性,直接影响到氰化物蒸馏的彻底性,以及能否完全蒸馏。因此,在进行蒸馏前,一定要对蒸馏装置的质量进行测试,来保证氰化物蒸馏和监测的质量。
蒸馏要在一定的条件下进行。首先,要在pH<2酸性條件下进行蒸馏。并且,对于用氢氧化钠固定的样品,在蒸馏前以甲基橙为指示剂,加入酒石酸,再进行蒸馏。其次,要保证蒸馏装置的密封性;在连接蒸馏装置时,要用水润湿磨口连接处;在完成装置的连接后,在连接部分滴加封口水,通过观察是否存在气泡来判断气密性如何。 最后,在蒸馏时,要加入玻璃珠,防止爆沸。
蒸馏过程,可以把电炉调到低档微热,通过馏出液面高度的变化,逐渐调高电炉温度。同时,要控制好蒸馏的速度,一般以2~4mL/min为好,防止由于加热不均匀而导致的馏出液被倒吸入蒸馏瓶中,降低蒸馏的效率和质量。馏出液得到所需体积的95%,关闭电炉。
1.1.2 电热板加热
电热板加热处理样品是氰化物监测分析的关键环节。吸取样品于氢氧化钠中,一定要放置10min,保证氢氧化钠固定样品完全;加热去除干扰物的剩余量一定要在约1mL,保证被测组分的完整。
1.2 试剂的质量
1.2.1 分光光度法原理
在pH值=7.0条件下,采用异烟酸--吡唑啉酮分光光度法,用氯胺T将样本中的氰化物转变为氯化氰,再与异烟酸--吡唑啉酮作用,缩合生成蓝色染料,与标准系列比较定量;通常染料的色度和样本中的氰化物含量成正比关系。在操作步骤中,所用到的试剂如有磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氯胺T、异烟酸、吡唑啉 酮等都需要在合适的条件下进行使用。
1.2.2 试剂质量控制
1.2.2.1 磷酸盐缓冲溶液
由于试验必须要中性条件下才能完成,而磷酸盐缓冲溶液在低温条件下会出现结晶析出的问题,致使缓冲溶液的pH值发生变化,造成显色溶液浑浊,试验显色反应也会受到影响。需要试验时确保磷酸盐缓冲溶液中结晶溶解,混合均匀再使用。以下试验分别在pH为6.1/6.9两梯度,通过测定标准曲线几个点测定其吸光值A,来验证磷酸盐缓冲溶液酸碱度对试验的影响。由图表一可看出磷酸盐缓冲溶液的酸碱度对试样的影响非常大,溶液的pH值在6.8时灵敏度高且能得到理想标线,所以掌握好溶液的酸碱度是保证样品测试的关键。
1.2.2.2 氯胺T溶液
氰离子和一定浓度的氯胺T反应生成氯化氢。通常情况下氯胺T中存在的有效氯处于23%~26%,如果试剂氯胺T没有妥善保存受潮,或者已经过了保质期,那么氯胺T溶液在光和空气的影响下会发生分解,或可能出现结块不易溶解的问题,致使有效氯含量降低,以致反应无法进行,不能显色。另外,加入氯胺T时,反应溶液温度较低,会使得溶液发生浑浊沉淀,显色效果受影响。为了确保化学反应的顺利进行,既要确保氯胺T中存在有足够多的有效氯,又要确保反应溶液温度控制在20℃~25℃。通过实验表明,氯胺T如果有效氯含量低于11%,将无法正常使用。
1.2.2.3 异烟酸--吡唑啉酮溶液
异烟酸在酸碱中都能溶,并且在冷水难容,却易溶于热水,因此在溶液配制过程中,先将1.5g 异烟酸晶体用24mL 2% 的氢氧化钠溶液中进行加热溶解,直到晶体完全溶解后,再进行定容。如果没有加热,那么得到的溶液将会十分浑浊,造成实验中得到标准曲线率偏低,线性差,实验结果不可靠。另外,显色液异烟酸--吡唑啉酮的配制时间,因为它的溶剂为无水乙醇,此有机溶剂的有效期短,故配制时间过长,显色液可能失效,要临用时配制。
1.3 显色操作规范
在浓度不同的样品中加入磷酸盐缓冲溶液后生成的氰化物和加入氯胺T后形成的氯化氰都很容易出现挥发或者溢出的问题,因此在具体操作过程中,当缓冲液添加后每一步操作都要保持正确操作规范:如氯胺T添加后应马上盖上瓶塞摇匀和放置3min。如果加入氯胺T后没有摇匀或放置3min,就添加异烟酸--吡唑啉酮溶液,那么得到的实验结果会偏低;另外,整个显色操作步骤速度要把控好,否则可能造成显色反应失败。
2 监测质量评定
2.1 标准曲线
标准曲线应覆盖样品可能的浓度范围,对于定量测定要求一般浓度上限为样品最高浓度的120%,下限为样品最低浓度的80%;标准曲线的线性相关系数γ≥0.9900为合格,截距│α│≤0.005为合格,当γ和α都合格时,做出的曲线才能够使用。异烟酸--吡唑啉酮分光光度法在控制好各种因素时,标准曲线斜率较为稳定,一般稳定在0.12到0.16之间。对于同一批样本,要保障两个中等浓度标准点和两份空白测得值与原有标准曲线相对应浓度值的相对偏差<5%,才可正常使用。
2.2 加标回收率
样品加标回收率反映测量结果存在的系统误差,是实验室内经常用以自控的一种质量控制技术。加标量不能过大,一般为待测含量的0.5~2.0倍,且加标后的总含量不应超过方法的测定上限;加标物的浓度宜较高,加标物的所用体积就会很小,一般以不超过原始试样的1%为好。异烟酸--吡唑啉酮分光光度法加标回收率:样本氰化物含量≤0.1mg/L时,回收率要保证在80%~120%;样本氰化物含量0.1~1mg/L时,回收率要保证在80%~120%;样本氰化物含量在1~100mg/L时,回收率要保证在90%~110%;样本氰化物含量≥100mg/L时,回收率要保证在95%~105%。
3 结论
氰化物监测分析过程中会受到诸多的因素的影响,需要在实际监测过程中严格把关细节,按要求操作,避免因人为因素造成结果失真。而分析人员通过定时校准曲线标准和加标回收,以及对检测结果不确定度分析等,这些都是氰化物监测质量评定的重要手段。因此,在进行氰化物监测的过程中,分析人员要注重对影响因素的控制,减少不必要的误差,提高检测结果的准确性。
参考文献:
[1]李素梅.探讨总氰化物测定的影响因素及其控制方法——以2011年上半年实样考核为例[J].环境科学导刊,2013,32(04):126-129.
[2]浦恩远.氰化物监测影响因素控制与监测质量评定[J].环境科学导刊,2013,32(06):111-114.
[3]浦恩远.氰化物监测影响因素控制与监测质量评定[A].云南环境研究——生态文明与环境保护[C].2014:7.