Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5367:1991 ISO 6634:1982 Rau quả và các sản phẩm rau quả - Xác định hàm lượng asen - Phương pháp quang phổ bạc dietyldithiocacbamat

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 5367:1991

RAU QUẢ VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ RAU QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ASEN
PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ BẠC DIETYLDITHIOCACBAMAT
Fruits, vegetables and derived products.
Determination of arsenic content.
Silver dietyldithiocacbamate spectrophotometric method

LỜI NÓI ĐẦU

TCVN 5367-1991 phù hợp với ISO 6634-1982.

TCVN 5367-1991 do Trung tâm Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng khu vực 1 biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng đề nghị và được Ủy ban Khoa học Nhà nước ban hành theo quyết định số 343/QĐ ngày 11 tháng 6 năm 1991.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho rau quả và các sản phẩm từ rau quả và qui định phương pháp xác định hàm lượng asen bằng phương pháp quang phổ bạc dietyldithiocacbamat.

Tiêu chuẩn này phù hợp với ISO 6634 – 1982.

1. Nguyên tắc

Phân hủy một lượng mẫu cân, khử asen (V) thành asen (III) bằng thiếc (II) clorua và biến đổi asen thành asin do tác dụng của hydro mới sinh. Hình thành một phức chất có màu đỏ do tác dụng của asin với bạc dietyldithiocacbamat và việc do quang phổ ở bước sóng 520 mm với bạc dietyldithiocacbamat và việc đo quang phổ ở bước sóng 520 mm.

2. Dụng cụ và thuốc thử

2.1. Thuốc thử.

Tất cả các thuốc thử phải là loại tinh khiết phân tích được được công nhận và đặc biệt không được có asen (trừ dung dịch asen tiêu chuẩn nói ở mục 2.1.9.). Nước sử dụng phải là nước cất hay ít nhất là nước có chất lượng tương đương.

2.1.1. Axit sunfuric,        d20 = 1,84 g/ml;

2.1.2. Axit nitric,            d20 = 1,38 g/ml;

2.1.3. Axit pecloric,        d20 = 1,67g/ml;

2.1.4. Kẽm mạ platin được chuẩn bị như sau.

Cho một ít kẽm đã nghiền thành hạt vào capxun và đổ một thể tích dung dịch platin clorua 0,05 g/ml đủ để ngập kẽm. Giữ nguyên trong 30 phút, sau đó đổ hết chất lỏng ra, rửa bằng nước, để kẽm mạ platin ráo nước trên mặt giấy thấm mỏng, đã được gấp thành vài lớp và để khô, bảo quản trong bình khô.

Kẽm mạ platin được chuẩn bị như trên phải đem thử sơ bộ (xem 3.2.1.).

Chú thích: Những hạt kẽm không mạ platin có thể được sử dụng nếu như sản phẩm chứng tỏ là phù hợp qua kiểm tra sơ bộ.

2.1.5. Kali hyđroxyt, dạng viên;

2.1.6. Dung dịch thiếc (II) clorua được điều chế như sau

Cho ăn mòn nguội 20g thiếc nguyên chất đã nghiền thành hạt nhỏ với 100 ml axit clohydric đậm đặc (d20 = 1,19 g/ml).

Bảo quản với sự có mặt của thiếc kim loại đã được cách ly không khí vào một chai có cơ cấu an toàn (để tránh áp suất cao gây ra do giải phóng hydro).

2.1.7. Kali iodua, dung dịch 100g/l.

2.1.8. Natri hydroxyt, dung dịch thể tích chuẩn, nồng độ (NaOH) = 1 mol/l.

2.1.9. Asen, dung dịch tiêu chuẩn tương ứng với 10 mg asen (V) trong một lít được điều chế như sau.

2.1.9.1. Hòa tan trong bình dung tích 500 ml một lượng 264 mg asen trioxyt khô, nguyên chất trong 10 ml dung dịch natri hydroxyt (2.1.8). Cho thêm nước đến thể tích khoảng 100 ml, thêm 15 ml dung dịch axit clohydric 1 mol/l và 2 giọt brom, đun cho sôi để đẩy brom thừa ra, để nguội, chuyển một phần dung dịch sang bình 200 ml và thêm nước cho đến vạch chuẩn. 1 ml dung dịch này chứa 1 mg asen.

2.1.9.2. Dùng pipet, chuyển 10 ml dung dịch (2.1.9.1) sang bình 1000 ml. Cho thêm nước cho đến vạch chuẩn.

1 ml của dung dịch này chứa 10 mg asen (V).

2.1.10. Bạc dietyldithiocacbamat, dung dịch tiêu chuẩn được điều chế như sau.

2.1.10.1. Hòa tan 3,4g bạc nitrat trong 200 ml nước, làm nguội dung dịch đến nhiệt độ gần 10⁰C.

2.1.10.2. Hòa tan 4,5g natri dietyldithiocacbamat trong 200ml nước, làm nguội dung dịch này đến cùng nhiệt độ như nhiệt độ của dung dịch bạc nitrat (2.1.10.1)

2.1.10.3. Thêm từ từ và lắc đều dung dịch natri dietyldithiocacbamat vào dung dịch bạc nitrat; dồn chất kết tủa vào một chén nung thủy tinh tôi độ xốp cấp P.40, rửa với nước đã được làm nguội trước đến 10⁰C, sau đó sấy khô dưới áp suất giảm ở nhiệt độ xung quanh, trong tối.

Hòa tan bạc dietyldithiocacbamat đã sấy khô trong piridin nguội. Thêm nước lạnh để kết tủa sản phẩm. Lọc chất kết tủa và rửa bằng nước lạnh cho đến khi không còn vết piridin (có thể kiểm tra điều này bằng giấy chỉ thị pH: pH của nước rửa không được lớn hơn 6,5).

Sấy khô tinh thể bạc dietyldithiocacbamat có màu vàng nhạt trong bình hút ẩm dưới áp suất giảm. Tinh thể này được chứa vào chai thủy tinh có nút bằng thủy tinh mài và để ở chỗ mát, tối.

2.1.10.4. Hòa tan 0,4g ephedrin-L trong khoảng 200 ml clorofooc thêm 0,6g tinh thể bạc dietyldithiocacbamat (2.1.10.3.), lắc khoảng 15 đến 20 phút, lọc và cho thêm clorofooc cho đủ 250 ml.

Thuốc thử này để trong chai có nút đậy kín có thể cất giữ trong tủ lạnh để ở chỗ tối đến 2 tuần.

2.1.11. Phenolphtalein, dung dịch etanol 10g/l.

2.2. Thiết bị

Dụng cụ thí nghiệm thông thường và đặc biệt là:

2.2.1. Bình thót cổ đáy tròn, dung tích 1000 ml;

2.2.2. Bình thót cổ để đo thể tích, dung tích 50 và 250 ml;

2.2.3. Cốc Bese (cốc đứng thành), dung tích 50 ml;

2.2.4. Pipet, dung tích 1, 2, 5, 10, 20 và 50 ml;

2.2.5. Buret;

2.2.6. Thiết bị để xác định asen, như thí dụ chỉ dẫn trong hình vẽ, gồm có:

2.2.6.1. Bình nón dung tích 100 ml có hệ thống ống nối ren để lắp vào trụ 2.2.6.2;

2.2.6.2. Trụ cao 200 mm và đường kính 15 mm để lắp vào hình thót cổ (2.2.6.1) ở đáy và có một ống có ren vít nối trên đỉnh;

2.2.6.3. Ống xả đường kính trong 4mm, có hai chỗ uốn tạo góc vuông cách nhau 80mm, một đầu nối với trụ (2.2.6.2) và đầu kia được ruốt nhỏ;

2.2.6.4. Ống xủi bọt có thể là một ống đo dung tích 10 ml, chia vạch C, 1 ml;

2.2.7. Quang phổ kế thích hợp cho việc để dùng trong vùng có

Hình vẽ: ví dụ về thiết bị để xác định asen (2.2.6)

thể thấy được của quang phổ, để đo mức độ hấp thụ ở 520 nm, được lắp tế bào quang học thích hợp có chiều dài quang trình 10 mm;

2.2.8. Cân phân tích

3. Tiến hành thử

3.1. Kiểm tra sơ bộ thuốc thử (^[1])

3.1.1. Kiểm tra tính phản ứng của kẽm và dung dịch bạc dietyldithiocacbamat.

3.1.1.1. Lắp ở đáy trụ (2.2.6.2) của thiết bị (2.2.6) một nút bông thủy tinh và cho thêm vài viên kali hydroxit (2.1.5) đến độ cao 6 -8 cm. Lắp ống xả (2.2.6.3.) lên trụ (2.2.6.2.).

Cầm đầu ống xả (2.2.6.3) vào ống xủi bọt (2.2.6.4.) có chứa 4ml dung dịch bạc dietyldithiocacbamat (2.1.10.). Làm nguội thuốc thử bằng cách đặt ống đong vào một chậu nước đá.

3.1.1.2. Đổ vào bình nón (2.2.6.1.) 0,5ml dung dịch asen tiêu chuẩn (2.1.9.) và một lượng nước vừa đủ để đạt được thể tích khoảng 35ml axit sunfuric (2.1.1.), để nguội, thêm 2 giọt dung dịch thiếc (II) clorua (2.1.6), rồi sau đó thêm 5ml dung dịch kali iodua (2.1.7.). Để nguyên 15 phút, thêm 5g kẽm mạ platin (2.1.4.) và nhanh chóng nút lại bằng cách lắp trụ (2.2.6.2.) và ống xả (2.2.6.3).

Đặt bình nón vào chậu nước lạnh và đưa toàn bộ thiết bị vào nơi tối.

3.1.1.3. Để cho phản ứng diễn ra ít nhất một giờ. Tháo ống xả (2.2.6.3.) ra. Nếu cần, điều chỉnh thể tích trong ống đong đến 4ml bằng cách cho thêm dung dịch bạc dietyldithiocacbamat (2.1.10.). Trộn lên.

Bằng máy quang phổ (2.2.7), đo mức độ hấp thụ ở 520nm của dung dịch trong ống đong, dùng dung dịch bạc dietyldithiocacbamat (2.1.10) như một dung dịch chuẩn. Mức độ hấp thụ phải ít nhất là 0,12.

3.1.1.2. Kiểm tra sự không có mặt của asen trong thuốc thử.

3.1.2.1. Chuẩn bị trụ (2.2.6.2), ống xả (2.2.6.3) và ống xủi bọt (2.2.6.4) của thiết bị (2.2.6) giống như khi kiểm tra sơ bộ qui định ở 3.1.1.1.

3.1.2.2. Đổ vào bình nón (2.2.6.1) 35 ml nước và 5 ml axit sunfuric (2.1.1) và để nguội; sau đó thêm 2 giọt thiếc (II) clorua (2.1.6) và 5ml dung dịch kali iodua (2.1.7). Để yên 15 phút, thêm 5g kẽm mạ platin (2.1.4), nhanh chóng nút kín lại bằng cách lắp trụ (2.2.6.2) vào ống xả (2.2.6.3), và đặt thiết bị vào chỗ tối.

Tiếp tục như đã mô tả ở 3.1.1.3.

Mức độ hấp thụ so với mức độ hấp thụ dung dịch bạc dietyldithiocacbamat được coi như một dung dịch chuẩn (2.1.10) phải nhỏ hơn 0,015.

Chú thích: Sự không có mặt của asen trong các axit nitric và axit pecloric được kiểm tra bằng thử mẫu trắng (3.4).

3.2. Chuẩn bị mẫu thử

Trộn kỹ mẫu thí nghiệm. Nếu cần lấy hết hạt, thanh cứng và ruột hạt và cho phần còn lại vào máy nghiền. Trước hết làm tan các sản phẩm đông lạnh hay ướp lạnh trong chậu kín và cho thêm chất lỏng được hình thành trong quá trình làm tan vào sản phẩm trước khi làm đồng nhất.

3.3. Lượng mẫu cân

3.3.1. Sản phẩm lỏng

Dùng pipet, cho 50 ml mẫu thử (3.2) vào bình thít cổ dung tích 1000 ml (2.2.1).

Nếu chất lỏng có chứa etanol thì loại etanol bằng cách đun sôi và để nguội.

3.3.2. Các sản phẩm nhão, rắn hoặc đã khử nước

Cân chính xác đến 0,01g khối lượng mẫu thử (3.2) tương ứng với 50 đến 100g sản phẩm tươi tùy theo tính chất của mẫu và đổ nó vào bình thót cổ dung tích 1000 ml (2.2.1).

Chú thích: Nếu mẫu giầu chất hữu cơ, việc phân tích sẽ cần nhiều thời gian hơn và vì vậy lượng mẫu cân nên ít nhất.

3.4. Thử mẫu trắng

Thử mẫu trắng được tiến hành theo những trình tự giống như khi xác định nhưng thay thế lượng mẫu cân bằng 50 ml nước.

Chú thích: không cần thiết thử mẫu trắng nếu kiểm tra không có asen trong thuốc thử dùng để phân hủy.

3.5. Phân hủy

Thêm vào bình thót cổ 10 ml axit sunfuric (2.1.1) và từ 20 đến 30 ml axit nitric (2.1.2) và nếu cần thêm vài giọt axit pecloric (2.1.3).

Tiến hành như đã mô tả trong các tiêu chuẩn hiện hành.

Khi quá trình phân hủy hoàn thành, chuyển dung dịch sang bình dung tích 50 ml (2.2.2), xúc bình đầu tiên bằng nước và đổ nước xúc đó vào bình đo thể tích để thể tích đạt vạch chuẩn. Trộn đều bằng cách lắc.

3.6. Chuẩn độ axit của dung dịch

Dùng pipet chuyển 2 ml dung dịch thu nhận được ở (3.5) sang cốc đốt (2.2.3), pha thêm vài mililit nước và chuẩn độ bằng dung dịch natri hydroxit (2.1.8) với 2 giọt phenolphthalein (2.1.11).

Nồng độ (C) của axit sunfuric trong dung dịch nhận được ở 3.5, tính ra gam trong 100 ml, C = 0,049 x n x 50

Trong đó n là thể tích tính bằng mililit, của dung dịch natri hydroxit (2.1.8) đã sử dụng hay biểu thị theo mililit axit sunfuric (d20 = 1,84 g/ml) trong 100 ml dung dịch.

3.7. Xác định bằng cách so màu

3.7.1. Chuẩn bị trụ (2.2.6.2), ống xả (2.2.6.3) và ống xủi bọt (2.2.6.4) của thiết bị (2.2.6) giống như đã mô tả ở 3.1.1.1.

3.7.2. Đổ vào bình nón (2.2.6.1) một thể tích V dung dịch đã thu được ở 3.5 tương ứng với 5ml axit sunfuric tinh khiết, được tính theo phương trình.

Khi cần thì thêm để có được chừng 40 ml nước. Để nguội.

Thêm 2 giọt dung dịch thiếc (II) clorua (2.1.6) và 5 ml dung dịch kali iodua (2.1.7). Để yên 15 phút. Thêm 5g kẽm mạ platin (2.1.4) vào chất chứa trong bình thót cổ (2.2.6.1). Nhanh chóng nút bình lại bằng cách lắp trụ (2.2.6.2) và ống xả (2.2.6.3) và đặt thiết bị vào chỗ tối và chú ý đặt bình hình nón vào chậu nước lạnh.

3.7.3. Để cho phản ứng xảy ra ít nhất 1 giờ. Tháo ống xả. Điều chỉnh thể tích trong ống xủi bọt đến 4 ml với dung dịch bạc dietyldithiocacbamat (2.1.10) dùng phổ quang kế (2.2.7) đo mức độ hấp thụ ở 520 nm của dung dịch nhận được, sử dụng dung dịch thử mẫu trắng (3.4) hay dung dịch bạc dietyldithiocacbamat (2.1.10) như một dung dịch chuẩn tùy từng trường hợp.

3.8. Đồ thị chuẩn

Tiến hành như đã mô tả ở 3.1, dùng 0,5-1-1,5 và 2 ml dung dịch asen tiêu chuẩn (2.1.9.2) tương ứng với 5-10-15 và 20 mg asen và vẽ đồ thị, thí dụ như khối lượng asen theo microgam làm hoành độ, còn các trị số tương ứng của mức độ hấp thụ làm tung độ.

4. Tính kết quả

4.1. Phương pháp tính và công thức

4.1.1. Sản phẩm lỏng

Hàm lượng asen (X), tính bằng miligam trong 1 lít sản phẩm, đã thu nhận được tính bằng:

Trong đó, m₁: là khối lượng asen, tính bằng microgam, có được từ đồ thị chia độ và tương ứng với mức độ hấp thụ đã đo được ở 3.7.3.

V: Là thể tích, tính bằng mililit, dung dịch lấy để xác định ở 3.7.2.

4.1.2. Các sản phẩm nhão, rắn hay đã khử nước

Hàm lượng asen (X), tính bằng miligam, trong 1 kg sản phẩm đã thu nhận được bằng

Trong đó, m₀ là khối lượng, tính bằng gam, của lượng cân (3.3.2);

m₁ là khối lượng asen, tính bằng microgam, có được từ đồ thị chia độ và tương ứng với mức độ hấp thụ đã đo được ở 3.7.3;

V là thể tích, tính bằng mililit, của dung dịch đã lấy để xác định ở 3.7.2.

Nếu muốn biểu thị hàm lượng asen theo sản phẩm khô thì phải xét đến yêu cầu này khi tính toán.

4.2. Độ lặp lại

Sự khác nhau giữa kết quả của hai lần xác định được tiến hành đồng thời hay kế tiếp nhau đo cùng một người tiến hành, trên cùng một mẫu, không được vượt quá 10% về trị số tương đối.

5. Biên bản thử

Trong biên bản thử phải nêu rõ phương pháp đã sử dụng và kết quả nhận được. Cần nêu cả phương pháp biểu thị kết quả đã được sử dụng và bất kỳ những điều kiện thao tác nào không được quy định trong tiêu chuẩn này hay được coi như là tùy ý áp dụng cũng như bất kỳ tình huống nào đó có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

Biên bản thử phải bao gồm tất cả các thông tin cần thiết để nhận biết một cách đầy đủ về mẫu thử.

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

ISO 5515. Rau quả và các sản phẩm từ rau quả. Phân hủy chất hữu cơ trước khi phân tích. Phương pháp ướt.