食品级丁基橡胶中砷含量的测定

2015-06-11黄金秀

中小企业管理与科技·下旬刊 2015年11期

摘要：食品级丁基橡胶是胶基糖果的主要成分，属于特殊的复配食品添加剂。根据《食品安全国家标准胶基糖果中基础剂物质及其配料》中的规定，胶基糖果生产原料必须符合食品或食品添加剂的要求。将规定食品级丁基橡胶作样品，经消解，碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，经银盐溶液吸收，用分光光度计测定砷（As）并分析比较，发现检测方法可靠，实验值准确可信。

关键词：食品级丁基橡胶;砷;测定

1 概述

食品级丁基橡胶是以异丁烯和异戊二烯聚合而成的高聚物，主要用于生产胶基糖果。在其生产过程中，加入的添加剂常有重金属砷引入。砷元素及其化合物广泛存在于环境中，高价砷的化合物含有毒性。一般情况下，水、空气、植物和人体都含有微量的砷。环境中的砷化合物不超过人体负荷的量不会对健康构成危害。若人体摄入砷的化合物超过自身的排泄量，则会造成砷中毒。砷还能通过食物链累积并贮存于生物体内，且毒害效应难以察觉，长期摄入低剂量的砷经过十几年甚至几十年的体内蓄积才发病，因此必须严格控制食品中砷的含量。

食品级丁基橡胶作为食品添加剂，根据《食品安全国家标准胶基糖果中基础剂物质及其配料》中规定其中的砷（As）含量见表1。

表1 标准规定重金属砷含量表

[项目＼&标准规定含量＼&总砷（以As计），mg/kg ＼&? 3＼&]

国标方法中总砷含量的测定方法有氢化物原子荧光光度法、银盐法、砷斑法和硼氢化物还原比色法。砷属于易挥发元素，不能用普通的灰化法，食品级丁基橡胶属于高分子聚合物，难以与国标方法灰化法要求中的硫酸镁混合。因此根据现有条件用银盐法测定食品级丁基橡胶中的总砷含量。

2 实验部分

2.1 原理

胶样经消解后，碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，经银盐溶液吸收后，形成红色胶态物，与标准系列比较定量。

2.2 试剂仪器

原子光谱级砷标准储备液（1.0mg/mL），硫酸溶液（1：1），盐酸溶液（1：1），碘化钾溶液（150g/L），酸性氯化亚锡，无砷锌粒，乙酸铅棉花[用乙酸铅溶液（100g/L）浸透脱脂棉后晾干]，银盐溶液，三氯甲烷;分光光度计（配有1cm比色皿），砷化氢发生测砷装置。

2.3 测定过程

准确称取0.1～0.2 g左右（精确值0.0001 g）食品级丁基橡胶进行微波消解，将消解后溶液加热除尽硝酸后转移至100 mL容量瓶内稀释至刻度。

吸取25.00 mL上述制备的样液，置于砷化氢发生器的锥形瓶中，加15mL蒸馏水，再加10 mL硫酸溶液，混匀;再加3mL碘化钾溶液，0.5mL酸性氯化亚锡溶液，混匀，静置15min。再加3g锌粒，立即塞上装有0.10g乙酸铅棉花的导气管（棉花装填要蓬松一致且锥形瓶连接处用水封），并使管尖端插入盛有4mL 银盐溶液的离心管中的液面下，在常温下反应45 min后，取下离心管，加三氯甲烷补足4 mL。待测;并作空白;

分别配制含砷0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 μg/mL的系列标准溶液。分别吸取25.00 mL与试样溶液相同方法处理后，待测;

测定：分光光度计：用1cm 比色杯，于波长520nm处测定。绘制标准曲线;以标准曲线算出砷含量。

3 实验结果与讨论

3.1 实验影响条件

3.1.1 硝酸的影响

在本实验中，胶样经消解后再进行后续测定。银盐法的测定原理是利用锌粒和酸生成砷化氢，由银盐溶液吸收而显色。因此，氢气的生成量及生成速率是关键。而消解所用的是浓硝酸，如果不能除尽的话将会影响氢气的产生量，从而影响测定结果。本方法中，是加水稀释后加热时硝酸挥发，反复如此处理2～3次后即可基本除去硝酸。

可以根据加入锌粒后，产生气泡的速率来判断是否除尽硝酸：若气泡产生速率较快则可认为已除尽硝酸。反之，则需重新消解除硝酸。

3.1.2 乙酸铅棉花的影响

1-砷化氢发生器; 2-乙酸铅脱脂棉; 3-吸收液

图1 收集砷装置图

乙酸铅棉花的填充部位如图1所示，其作用是过滤硫化氢干扰气体。因此，棉花填塞量及疏松程度要一致，过于疏松达不到过滤效果，过于紧密又会影响砷化氢的吸收。经试验，当填充150 mL规格的砷化氢发生装置时，需要0.10 g左右的乙酸铅棉花，此时棉花填满发生器时，疏松程度基本相一致。不會对实验结果造成影响。

3.1.3 砷化氢发生器的密封效果