SU1278705A1 - Способ определени концентрации кадми в пищевых продуктах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химико-токсикологическому контролю при санитарно-гигиенической оценке продуктов животноводства. Целью изобретени   вл етс  снижение предела обнаружени  концентрации кадми  (К) в пищевых продуктах, ускорение процесса и экономи  химических реактивов . Пробу пищевых продуктов минерализуют смесью кислот. Минерализат пробы нейтрализуют щелочью до в присутствии комплексообразователей . Цинк перевод т в цинкат нейтрализацией кислоты избытком гидроксида натри . Добавлением глицерина осаждают К в виде гидроксида. Избыток тартрата калий-натри  маскирует железо с образованием более прочного комплекса, чем с цинком, К и медью. Добавл ют раствор диэтилдитиокарбаминат (ДЦТК) натри , провод т экстрак1ц-1ю (Э) дл  перевода ДЦТК, меди и К в органическую фазу. Щелочь удал ют промыванием бидистиллированной водой. Выделение К провоiB д т реэкстракцией его в 1 н. раст (Л воре сол ной кислоты. При этом ДЦТК остаетс  в фазе органического растворител . Определение количества К ведут Э фотометрическим методом. Дл  Э используют 2,2-дипиридил или дитизон . Дл  расчета концентрации К IN используют калибровочный график. Нижний предел определени  К составл ет 00 0,05 мг/кг. Врем  определени  не превьшзает 1 ч. Затраты растворителей составл ют 20,25 мл на одну пробу. о 1 табл. СП

Description

Изобретение относитс  к химикотоксикологическому контролю продуктов животного происхождени  и может быть использовано при санитарно-гигиенической оценке продуктов животноводства .

Целью изобретени   вл етс  снижение предела обнаружени , ускорение процесса и экономи  химических реактивов .

Способ осуществл етс  следующим образом.

После минерализации пищевых продуктов смесью кислот вьщел ют кадмий экстракцией, дл  этого перед экстракцией минерализат пробы нейтрализуют щелочью до в присутствии комплексообразователей (дл  отделени  цинка использована нейтрализаци  кислоты в минерализате гидроксидом натри , избыток которого дает возможность перевести цинк в цинкат, не вступающий в реакцию с диэтилдитиокарбаминатом (ДЦТК) натри ; добавление глицерина способствует более полному осаждению кадми  в виде гйдроксида , легко вступающего во взаимодействие с ДЦТК натри . Избыток тартрата калий-натри  маскирует железо, образу  более прочный комплекс, чем с цинком, кадмием и медью), добавл ют раствор ДДСК натри  провод т однократную экстракцию, в результате которой ДДГК кадми  и меди переход т

в органическую фазу. I

После экстракции удал ют щелочь в

экстракте промыванием его бидистиллированной водой. В дальнейшем однократно реэкстрагируют кадмий в 1 н. раствор сол ной кислоты, при этом ДЦТК меди остаетс  в фазе органического растворител  как более стойкий, так как он не подвергаетс  разложению даже при промывании 5 н.раствором сол ной кислоты. Однократна  экстракци  и реэкстракци  при выделении количеств кадми  менее 0,1 мг в пробе позвол ет вьщел ть кадмий количественно.

Определение количеств кадми  в пробе ведут экстракционно-фотометрическим методом, при этом используетс  экстракци  с 2,2 -дипиридилом или с дитизоном.

При использовании 2,2 -дипиридила реэкстракт кадми  в 1 н. растворе сол ной кислоты нейтрализуют щелочью до рН 6,5, добавл ют раствор кали 

иодида, приготовленного на растворе ацетата натри , и раствор 2,2-дипиридила , предварительно смешанного в соотноше1г1 1и 1:1 с раствором соли Мора , Экстрагируют дважды по 5 мл дихлорэтана . Экстракт фильтруют и измер ют светопоглощение на фотоэлектроколориметре в кювете длиной t 10 мм при длине волны Д нм.

Таким образом, при применении

2,2 -дипиридила достигаетс  чувствительность до 0,1 мкг в 1 мл дихлорэтана , что возможно за счет уменьшени  объема водной фазы при введении

раствора иодида кали , приготовленного на растворе ацетата натри , а та.кже пор дка добавлени  и соотношени  реагентов. Предварительное.введение капи  йодистого позвол ет кадмий в виде тетрайодида, а затем уже ввести в реакщ-1ю комплекс 2,2-дипиридила с железом при соотношении реактивов, равном 7:3:3. Уменьшение количества экстрагентадихлорэтана до 10 мл и водной фазы до 30 мл способствует улучшению услови  проведени  определени  и понижению определ емого минимума.

При использовании дитизона реэкстракт кадми  в 1 н. растворе сол ной кислоты нейтрализуют щелочью до рН 8-9, добавл ют 2 мл избытка 4 н. раствора щелочи, после чего 3-4 капли концентрированного раствора дитизона (О, раствора) в хлороформе и 5 мл хлороформа. Экстракцию провод т в течение 2 MJin, при этом добиваютс  насыщени  водного сло  дитизоном ( рко-ора11й;ева  окраска

водного сло ), дл  чего добавл ют по несколько капель концентрированного раствора дитизона в хлороформе . Хлороформный экстракт отдел ют и встр хивают в делительной воронке 5-6 раз с Ojl н, раствором щелочи до удалени  избытка дитизона , после чего определ ют светопоглощение на фотоэлектроколориметре .

Этотметод опредалени  кадми  по одноцветной окраске дитизоната кадми  в услови х отделени  мешающих элементов не требует присутстви  маскирующих комплексообразователей , так как мешающие цинк и другие металлы в анализируемьй реэкстракт не .попадают. Введение дитизона по капл м в концентрированном растворе его в хлороформе позво л ет одновременно производить визуальную оценку количества присутствующего кадми  в процессе экстракции дитизоната кадми . Одновременно контррлем служит насыщение водного сло  до  рко-оранжевого цвета Пример 1. Определение кадми  в печени, почках, легких, м се и других пищевых продуктах при использовании экстракции с 2,2 -Д1 пиридилом . Пробу м са, например, субпродуктов или м сопродуктов массой 20 грамм (из предварительно измельченной средней пробы) помещают в колбу Кьельдал , куда добавл ют 10 дистиллированной воды, 10 мл концен рированной азотной и 10 мл концентр рованной серной кислот. После прекр щени  вспенивани  нагревают на асбе товой сетке до начала потемнени  жи кости, затем при посто нном нагрева нии периодически добавл ют небольши ми порци ми азотную кислоту (1:1), пока содержимое колбы не станет бес цветным и не будет измен тьс  без д бавлени  азотной кислоты. Дальнейшее нагревание провод т д по влени  белых паров двуокиси сер Остывшую жидкость количественно пер нос т с помощью воды в стакан емкостью 100 мл, провер ют отсутствие окислов азота раствором дифениламина в серной кислоте, довод т объем до 25 мл. После окончани  минерализации пробы смесью кислот и перед экстракцией минерализат пробы нейтрализуют 4 н. раствором едкого натра или кали  вначале до рН 8, далее прибавл ют 5 мл избытка щелочи до в присутствии комплексообразователей: 20%-ного раствора ка лий-натрий виннокислого (20 мл), раствора (1:10) глицерина (10 ш) добавл ют 10 мл 1%-ного раствора, ДЦТК натри  - теплый раствор энергично встр хивают в течение 3 мин с 10 мл хлороформа в .делительной воронке, затем последний отдел ют, водную фазу промывают 3 мл хлорофор ма, который присоедин ют к хлорофор ному экстракту. После экстракции уд л ют щелочь промыванием бидистиллированной водой, реэкстрагируют встр хивагшем в течение 30 с с 10 мл 1н-, раствора сол ной кислоты . Определение количеств кадми  в пробе осуществл ют экстракционно-фотометрическим методом. Дл  этого реэкстракт в I н. растворе сол ной кислоты промывают небольшим количеством хлороформа, который отбрасывают. Нейтрализуют реэкстракт 4 н. раствором едкого кали или натра до рН 6,5, добавл ют 7 мл О,3 М раствора калий , приготовленного на 3 М растворе ацетата натри , а затем приливают 6 мл 0,008 М раствора 2,2-ди пиридила, предварительно смещанного в соот-нощении 1:1 с раствором 0,002 М соли Мора. Экстрагируют дважды по 5 мл дихлорэтана. Экстракт фильтруют и измер ют светопоглощение на фотоэлектроколориметре в кювете 10 мл при J 510 нм. Пример 2. Определение кадг-ш  в печени, почках, м се и других продуктах при использовании экстракции с дитиэоном. К 5 г измельченной средней пробы, например, м сного продукта или субпродукта , помещенного в колбу Кьельдал , добавл ют 10 мл концентрированной азотной и 6 мл концентрированной серной кислот. После прекращени  вспенивани  нагревают на асбестовой сетке до начала потемнени  жидкости, затем при посто нном нагревании периодически добавл ют небoльш порци ьш разбавленную (1:1) азотную кислоту, пока содержимое колбы не станет бесцветным и не будет измен тьс . Дальнейшее нагревание провод т без добавлени  азотной кислоты до по влени  белых паров двуокиси серы. I Остывшую жидкость количественно перенос т с помощью воды в стакан емкостью 100 мл и провер ют отсутствне окислов азота раствором дифениламина в серной кислоте, довод т объем до 25 мл. После окончани  миерализации пробы смесью кислот перед проведением экстракции в присутствии комштексообразователей 0 мл 20%-ного раствора калий-натрий виннокислого, ГО мл разбавленного 1:10 раствора глицерина; - минерализат пробы нейтрализуют щелочью: н. раствором едкого натра или калиначале до рН 8, потом прибавл ют ьш избытка щелочи дл  создани  . Добавл ют 10 мл раствора одопроцентного ДЦТК натри . Теплый расттюр энергично в течение 3 мин встр хивают с 10 мл хлороформа в делительной воронке, затем водную фазу промьшают 3 мл хлороформа. Хлороформные экстракты объедин ют , удал ют щелочь промыванием водой , реэкстрагируют кадмий в 10 мл 1 н. раствора сол ной кислоты. Реэкстракт промывают небольшим количеством хлороформа, который отбрасывают , в сол нокислом экстракте определ ют кадмий экстракционнофотометрически: нейтрализуют реэкст ракт 4 н. раствором едкого натра или кали до рН 8-9, добавл ют 2 мл избытка щелочи, после чего 3-4 канли концентрированного раствора дитизона (0,) в хлороформе и 5 мл хлороформа, экстракцию в делительной воронке провод т в течение 2 мин, при этом добиваютс  насы щени  водного сло  дитизоном ( рко оранжева  окраска водного сло ),дл  чего добавл ют по несколько капель концентрированного раствора дитизона ,в хлороформе. Хлороформный экстракт отдел ют и встр хивают в делительной воронке 5-6 раз с 0,1 н. раствором щелочи до удалени  избытка дитизона, .после чего определ ют светопоглощение на фотоэлектроколориметре с 1 10 мл при Д 510 нм Дл  расчета концентрации кадми  в исследуемой пробе продукта провод т сравнение светопоглощени  экстрактов , полученного в примерах 1 и 2, со светопоглощением в калибровоч ном графике, Построение калибровочного графика дл  определени  кадми  по комплексному соединению с 2,2-дипириди лом провод т следующим образом. Приготовл ют рабочий стандартный раствор кадми  с содержанием 1 мкг/мл. Добавл ют соответствующим образом стандартный раствор в делительные воронки, внос т 4 Но серную кислоту (до объема 10 мл), довод т объем до 25-30 мл бидистиллированной водой, нейтрализуют 4 н, раство ром едкого натра или кали до рН 6,5 добавл ют 7 мл 0,3 М раствора кали  йодида, приготовленного на 3 М раст воре ацетата натри , а затем прилив ют 6 мл 0,008 М раствор 2,2-дипиридила , предварительно смешанного в соотношении 1:1 с 0,002 М раствором соли Мора. Экстрагируют дважды до 5 мл дихлорэтана. Экстракт фильтруют и измер}$ют светопоглощение. Построение калибровочного графика дл  определени  кадми  по дитизонату провод т следующем образом. Внос т в делительные воронки рабочий стандартньй раствор соответствующим образом, довод т объем до 10 мл 4н. раствором серной кислоты, разбавл ют бидистиллированной водой до 25-30 мл, нейтрализуют 4 н. раствором щелочи, добавл ют 2 мл ее избытка и внос т по 3-4 капли многократно раствор дитизона в хлороформе до  рко-оранжевой окраски водного сло , встр хива  . в течение 2 мин 5мл хлороформа. После этого хлороформный слой сливают и встр хивают его 5-6 раз с 0,1 н. раствором щелочи; измер ют светопоглощение на фотоэлектроколориметре в кювете с I 10 мм при нм. Но результатам стро т график: на оси сбсцисс откладывают значени  otfтической гшотности с вычетом оптичес:кой гшотности контрол , на оси ординат - соответствующее значение коли чества мкг кадми . Содержание определ емого металла X в мг/кг вьгаисл ют по формуле: X А: М, где А -количество кадми , найденное по градуировочному (калибровочному ) графику, мкг; м - масса образца, вз того дл  исследовани  в граммах. Чувствительность метода при определении кад;ми  с дитизоном составл ет 5 мкг/кг, а по 2,2-дипиридилу - 50 мкг/кг. Затрата времени на полный анализ - не более 60 шн. Предлагаемый способ дает возможность осуществл ть контроль за доброкачественностью продуктов литани . Способ требует дл  проведени  анализа небольшого количества химических реактивов, особенно растворителей: 13 мл хлороформа + 10 мл дихлорэтана (дл  определени  кадми  с 2-2-дипиридилом) или 18-20 г-ш хлороформа (дл  определени  с дитизоном ) . В таблице приведены данные, характеризующие определение кадми  в пищевьк продукт-ах по предлагаемому и известному способам. Из таблицы видно, что при использовании предлагаемого способа достигаетс  нижний предел определени ,

позвол ющий определить кадмий при загр знении на уровне 0,05 мг/;г , вместо 0,17 мг/кг по известному способу; знаштельно сокращаютс  затраты времени на производство анализа - до .1 Ч вместо 3 и более часов по известному способу (в 3 и более раз), а также сокращаетс  затрата органических растворителей: 25 мл по примеру 1 и 20 кп по примеру 2, вместо 500 и более мл по известному способу, что меньше в 20 и более раз.

Таким образом, в предлагаемом способе определение концентрации кадми  в пищевьгх продуктах путем минерализации проб смесью кислот, выделени  кадми  экстракцией, последующей реэкстракции его в раствор слабой сол ной кислоты, определени  количеств кадми  в пробе зкстрак1щонно-фотометрическим методом и расчета его концентрации, нейтрализаци  перед экстракцией минерализата щелочью до рН .14 в присутствии комплексообразователей , добавление раствора диэтилдитиокарбомината натри , удаление щелочи после экстракции промыванием водой и реэкстрагирование кадми  в 1 и. растворе сол ной кислоты снижает предел обнаружени , ус .кор ет процесс и экономит химические реактивы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  концентрации кадми  в пицевых продуктах путем минерализации пробы смесью кислот, выделени  кадми  экстракцией, после- . дующей реэкстракции его в раствор слабой сол ной кислоты, определени 

   5 количеств кадми  в пробе экстракционно-фотометрическим методом и расчета его концентра1уш, отличающийс  тем, что, с целью снижени  предела обнаружени , ускорени 

   0 процесса и эконом1«1 химических реактивов , перед экстракцией минерализат пробы нейтрализуют щелочью до в присутствии компексообразователей , добавл ют раствор диэтилди5 THOKap6aM iHaTa натри , после экстракции удал ют щелочь промыванием водой, реэкстрагируют кадмий в 1 н. растворе сол ной кислоты.

   Предел определени ,

   мг/кг

   Затрата времени на 1 определение

   Необходима  величина

   навески, г

   Затрата органических растворителей, мл

   Процент определени  кадми  в модел х с внесением затравки 0,5 мк кадми 

   f. при анализе минерализата с внесением 0,5 мкг кадми 

   0,005 0,17-0,4

   1,0 От 3-х ч и более

   5,0 12-28

   18-20 500 мл и более

   92-94

   0,14-0,15 -

   .1278705

   Стоимость реактивов наloop пробоопреде190-50 лений, руб,

   необходимость увеличени  показател  св зана с наличием в разных видах продуктов, мешающих определению элементов: цинка, меди и др.

   по известному.методу нельз  определить 0,5 мкг,, так как эта величина.в 10 раз меньше его разрешающей способности.

   10 Продолжение таблицы,

   215-94

   1806-77