氧彈燃燒-離子色譜法測(cè)定食用油中離子含量

1、氧彈燃燒-離子色譜法測(cè)定食用油中離子含量摘 要 應(yīng)用氧彈燃燒-離子色譜法測(cè)定食用油中氟含量。食用油在過(guò)量氧氣的氧彈中完全燃燒，釋放的氟離子被吸收液吸收后，采用離子色譜法測(cè)定溶液中氟離子。本方法對(duì)樣品的前處理以及色譜條件等進(jìn)行了考察，最佳實(shí)驗(yàn)條件為：食用油在氧彈燃燒時(shí)氧氣壓力為1.0MPa；吸收液為Na2CO3溶液2mL；淋洗液為碳酸鹽混合液，流速為1.0 mL/min；再生液為50 mmol/L H2SO4。氟離子在0.1100g/g范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.9996; 方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<4%，氟離子的加標(biāo)回收率為95% 102%，方法準(zhǔn)確可靠。 關(guān)鍵詞 離子色譜、氧彈

2、,氟離子、食用油 1 引 言 食用油是人們生活中的必需品，正確使用不僅可以為人體提供必需的熱能和脂肪酸，還能起到夠降低膽固醇，防止心血管疾病等功效。隨著食用油使用日益廣泛，其成分中氟含量日趨受到人們的關(guān)注。氟是人和動(dòng)物體內(nèi)不可缺少的微量元素之一，對(duì)骨骼和牙釉質(zhì)的形成起著十分重要的作用。攝入過(guò)多或過(guò)少都會(huì)對(duì)人體帶來(lái)不同程度的傷害。GB 7916-19871已將氟化物列為限用物質(zhì),要求部分氟化物的氟總含量低于0.15%。如何采用更有效、更簡(jiǎn)便的方法來(lái)檢測(cè)食用油中氟含量,是控制產(chǎn)品質(zhì)量和解決民生大計(jì)的重要前提。 目前國(guó)內(nèi)外已建立了多種測(cè)定氟含量的分析方法,有離子選擇性電極法(ISE)2-4、離子色譜

3、法(IC)5-8、原子吸收光譜法(AAS)9、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)10、11等。AAS法和GC-MS 法雖有較好的分析靈敏度,但因儀器價(jià)格昂貴和特定的試驗(yàn)設(shè)備,不適合常規(guī)分析及推廣普及。ISE法快速、靈敏,但每一次樣品測(cè)試前都要對(duì)儀器進(jìn)行校正，測(cè)量周期較長(zhǎng)。IC法因其快速、準(zhǔn)確、選擇性好,以及可同時(shí)測(cè)定多組分的優(yōu)點(diǎn)被廣為應(yīng)用。 用離子色譜法測(cè)定食用油中氟含量的方法尚未見(jiàn)報(bào)道。本法用氧彈燃燒預(yù)處理樣品,用離子色譜法測(cè)定吸收液中氟離子，研究食用油中氟含量的測(cè)定方法。 2 實(shí)驗(yàn)部分 2.1 儀器與試劑 瑞士萬(wàn)通790 Personal 離子色譜儀(IC)；GR 3500型氧彈熱量計(jì)(長(zhǎng)沙奔

4、特儀器有限公司),包括燃燒氧彈、控制箱、燃燒皿及點(diǎn)火絲。 配制1000 mg/L F標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用時(shí)稀釋至需要濃度；實(shí)驗(yàn)用水采用美國(guó)Millipore公司生產(chǎn)超純機(jī)(電阻率18.25 M·cm)； 2.2色譜分析條件 淋洗液：1.8 mmol/L Na2CO3 +0.0018 1.7 mmol/L NaHCO3；再生液：5 mmol/L H2SO4；流速1.0ml/min，六通閥進(jìn)樣體積：20L，,配以MetrosepA Supp 4型陰離子分離柱，內(nèi)置MSM陰離子抑制器，水系微孔過(guò)濾頭(孔徑0.45m) 2.3樣品預(yù)處理 在燃燒皿準(zhǔn)確稱取適量食用油 (精確至0.2mg)，并放置于1

5、0mL吸收液的氧彈內(nèi)；用點(diǎn)火絲連接到兩個(gè)電極柱，彎曲點(diǎn)火絲使其僅與試樣保持良好接觸。小心擰緊氧彈蓋,向氧彈中緩慢沖入氧氣，直至壓力為0.81.5MPa。連接點(diǎn)火電極,通電點(diǎn)火、燃燒時(shí)間不少于20min；燃燒結(jié)束后,彈筒在冷水中冷卻15 min以吸收可溶蒸氣。將氧彈從水中取出,小心開(kāi)啟放氣閥，緩慢、均勻地減壓至常壓，打開(kāi)彈筒，用超純水反復(fù)沖洗彈筒內(nèi)壁、放氣閥、燃燒皿內(nèi)外。收集全部溶液于100 mL容量瓶中定容，搖勻備用。 3結(jié)果與討論 3.1不同前處理對(duì)測(cè)定的影響 將食用油分別采用干法灰化和氧彈燃燒進(jìn)行樣品的前處理。干法灰化樣品處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2448h，而且是在開(kāi)放的系統(tǒng)中進(jìn)行，氟離子損失大，色譜

6、圖見(jiàn)圖1。氧彈燃燒法對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理過(guò)程是在密閉體系內(nèi)進(jìn)行，可以減少樣品污染和損失，而且由于在富氧的環(huán)境中燃燒充分，使有機(jī)氟元素較完全轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)含氟水溶液，色譜圖見(jiàn)圖2。 圖1 干法灰化法測(cè)定樣品中氟含量由圖中結(jié)果可見(jiàn)：氧彈燃燒法操作簡(jiǎn)單，樣品損失小，適合食用油中氟含量測(cè)定。 3.2氧彈燃燒條件 將氧彈分別充0.5、0.6、0.8、1.0和1.2 MPa的氧氣，測(cè)定同一食用油樣品中氟含量，除0.5 MPa外，其余都能燃燒完全，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。 表1 氧氣壓力對(duì)氟含量測(cè)定結(jié)果的影響選擇氧彈燃燒時(shí)氧氣壓力為1.0 MPa。 3.3 吸收液的選擇 為確保氧彈燃燒分解食用油過(guò)程中釋放的氟完全被吸收到溶

7、液中,可預(yù)先在氧彈內(nèi)加入堿性試劑如Na2CO3或(NH4)2CO3溶液。鑒于淋洗液本身含有Na2CO3，不會(huì)引入雜質(zhì)，本文采用Na2CO3溶液吸收食用油分解釋放的氟，并考察Na2CO3溶液的用量，結(jié)果見(jiàn)表2。 表2 吸收液用量考察結(jié)果表明，以1.8 mmol/L Na2CO3溶液為吸收液， Na2CO3溶液用量為2 mL ，氟離子的吸收達(dá)到最大，同時(shí)為控制試劑用量，減少環(huán)境污染，選擇吸收液用量為2 mL。 3.4色譜條件的選擇 3.4.1淋洗液的選擇 離子色譜分析陰離子常用淋洗液主要有兩種即碳酸鹽型和OH-型，其中碳酸鹽型淋洗液是應(yīng)用最廣泛的淋洗液。在大體積進(jìn)樣時(shí)不會(huì)影響弱保留組分的分離及定量

8、，特別適合氟離子（保留時(shí)間最短的離子）的測(cè)定。但是單純使用碳酸鹽型淋洗液時(shí)，測(cè)定的噪音大，并且檢測(cè)靈敏度低，本文選用Metrohm內(nèi)置MSM陰離子抑制器，在線使通過(guò)的淋洗液轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓?，并部分電離出H+和CO32-，降低噪音，提高靈敏度，改善信噪比，從而改善儀器的性能。 中國(guó)色譜網(wǎng)3.4.2 淋洗液流速的選擇 測(cè)定溶液中氟含量，需將氟離子與其它陰離子分離，淋洗液的選擇是最重要的因素之一。為提高氟離子的分離度，降低輸液泵操作壓力,綜合考慮峰形、分析速度、保留時(shí)間等因素,實(shí)驗(yàn)選定淋洗液的流速為1.0 mL/min。在該流速下，氟離子的分離效果好，峰型尖銳，對(duì)稱性好，氟離子的保留時(shí)間約為4 min。

9、3.5標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 移取一定量的1000 mg/L F-標(biāo)準(zhǔn)溶液，配置成含F(xiàn)-濃度為0.1、1.0、10.0、100mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。在選定的色譜條件下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定，以峰面積為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液中氟離子含量為橫坐標(biāo)，采用外標(biāo)法進(jìn)行校正，結(jié)果見(jiàn)圖3。 由圖中可見(jiàn)，氟離子在0.1mg/L100mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性回歸方程為Y=0.313X+0.002，相關(guān)系數(shù)r=0.9998。 3.6方法的精密度和準(zhǔn)確度 對(duì)3種不同類別的食用油進(jìn)行分析，考察方法的精密度，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。 由表中結(jié)果可見(jiàn)，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=9）均小于4%,進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),考察方法準(zhǔn)確度，加

10、標(biāo)回收率為95%102%。 參考文獻(xiàn) 1 GB 79161987，化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)S. 2 GB/T 5750.52006，生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法無(wú)機(jī)非金屬指標(biāo)S. 3 HG /T 37922005，交聯(lián)型氟樹(shù)脂涂料S. 4 GB/T 210572007，無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品中氟含量測(cè)定的通用方法離子選擇性電極法S. 5 潘鋒,麥琦.氧瓶燃燒-離子色譜法檢測(cè)茶葉中總氟的含量J.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2007, 17(9): 1634-1635. 6 Hang Y, Liu J. Determination of fluoride by an ion chromatography system using

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