TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8987-4:2012 VỀ TINH BỘT VÀ SẢN PHẨM TINH BỘT – HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG – PHẦN 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8987-4 : 2012

ISO 11212-4 : 1997

TINH BỘT VÀ SẢN PHẨM TINH BỘT – HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG – PHẦN 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ CÓ LÒ GRAPHIT

Starch and derived products – Heavy metals content – Part 4: Determination of cadmium content by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization

Lời nói đầu

TCVN 8987-4:2012 hoàn toàn tương đương với ISO 11212-4:1997 và Đính chính kỹ thuật 1:1997;

TCVN 8987-4:2012 do Cục An toàn vệ sinh thực phẩm tổ chức biên soạn, Bộ Y tế đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố;

Bộ tiêu chuẩn TCVN 8987 (ISO 11212), Tinh bột và sản phẩm tinh bột – Hàm lượng kim loại nặng gồm có các phần sau:

– TCVN 8987-1:2010 (ISO 11212-1:1997, Tinh bột và sản phẩm tinh bột – Hàm lượng kim loại nặng – Phần 1: Xác định hàm lượng asen bằng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử;

– TCVN 8987-2:2010 (ISO 11212-2:1997), Tinh bột và sản phẩm tinh bột – Hàm lượng kim loại nặng – Phần 2: Xác định hàm lượng thủy ngân bằng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử;

– TCVN 8987-3:2010 (ISO 11212-3:1997), Tinh bột và sản phẩm tinh bột – Hàm lượng kim loại nặng – Phần 3: Xác định hàm lượng chì bằng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử có lò graphit;

– TCVN 8987-4:2010 (ISO 11212-4:1997), Tinh bột và sản phẩm tinh bột – Hàm lượng kim loại nặng – Phần 4: Xác định hàm lượng cadimi bằng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử có lò graphit.

TINH BỘT VÀ SẢN PHẨM TINH BỘT – HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG – PHẦN 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ CÓ LÒ GRAPHIT

Starch and derived products – Heavy metals content – Part 4: Determination of cadmium content by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử có lò graphit để xác định hàm lượng cadimi trong tinh bột, bao gồm cả các dẫn xuất và các sản phẩm phụ của chúng.

Số lượng các thông số dùng trong quy trình nguyên tử hóa có lò graphit là nhiều hơn so với quy trình nguyên tử hóa ngọn lửa, do đó, không thể đưa ra một phương pháp cho tất cả các loại thiết bị hiện có thu được kết quả tốt. Mỗi người phân tích phải tự tối ưu hóa các điều kiện sử dụng thiết bị của mình dựa vào hướng dẫn chung hoặc các hướng dẫn cụ thể.

2. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng thuật ngữ và định nghĩa sau:

2.1. Hàm lượng cadimi (cadmium content)

Lượng cadimi xác định được theo các điều kiện quy định trong tiêu chuẩn này và được biểu thị theo microgam cadimi (Cd) trên kilogam sản phẩm.

3. Nguyên tắc

Vô cơ hóa ướt các chất hữu cơ. Bơm một lượng phần mẫu thử đã phân hủy có bổ chính nền vào lò của máy đo phổ hấp thụ nguyên tử.

Đo độ hấp thụ ở bước sóng 228,8 nm.

Xác định nồng độ cadimi có trong mẫu sử dụng đường chuẩn.

4. Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

4.1. Axit nitric (ρ₂₀ = 1,38 g/ml).

4.2. Hydro peroxit, dung dịch 30 % (thể tích).

4.3. Chất bổ chính nền, chứa 1 g/l paladi nitrat

4.4. Dung dịch chuẩn cadimi, 1 g/l

Các dung dịch chuẩn ở nồng độ này có bán sẵn trên thị trường, cũng có thể chuẩn bị các dung dịch này bằng cách cân và hòa tan một lượng muối hoặc kim loại có độ tinh khiết đã biết.

4.5. Dung dịch hiệu chuẩn

Trước mỗi dãy các phép đo, từ dung dịch chuẩn cadimi (4.4) chuẩn bị ít nhất năm dung dịch hiệu chuẩn bao trùm các dải nồng độ cần xác định. Cứ 100 ml của mỗi dung dịch hiệu chuẩn chứa 7,5 ml axit nitric (4.1) và 20 ml dung dịch bổ chính nền (4.3) nếu chất bổ chính nền không được phân phối bằng dụng cụ bơm mẫu tự động.

5. Thiết bị, dụng cụ

Tất cả các dụng cụ thủy tinh được sử dụng phải được rửa sạch bằng các sản phẩm thích hợp (như axit nitric) và tráng bằng nước cất để loại hết cadimi. Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:

5.1. Thiết bị phân hủy (xem Hình 1), được làm bằng thủy tinh bosilicat có ba nhánh với các khớp nối mài hình côn (5.1.1 đến 5.1.3).

5.1.1. Ống chiết Soxhlet, dung tích 200 ml, có van khóa và ống nối trực tiếp với bình cầu (5.1.3).

5.1.2. Bộ phận làm lạnh, dài 35 cm, được nối vào đỉnh ống chiết Soxhlet (5.1.1).

5.1.3. Bình cầu đáy tròn, dung tích 250 ml, được nối với phần phía dưới của ống chiết Soxhlet (5.1.1).

Khi van mở thì bộ phận này sẽ đối lưu, khi van đóng thì ống chiết Soxhlet (5.1.1) giữ lại nước ngưng và hơi axit.

5.2. Máy đo phổ hấp thụ nguyên tử, gồm có năm bộ phận (5.2.1 đến 5.2.5)

5.2.1. Bộ phận tạo ánh sáng đơn sắc có độ phân giải cao, có chiều rộng khe 0,2 nm.

Hình 1 – Thiết bị phân hủy

5.2.2. Bộ phận bổ chính đường nền.

5.2.3. Bộ phận đo và nhận điện quang, có thời gian đáp ứng không vượt quá khoảng 10 ms.

5.2.4. Detector và hệ thống xử lý tín hiệu, cho phép ghi tín hiệu hấp thụ cực đại và/hoặc tín hiệu hấp thụ tích phân.

5.2.5. Đèn phóng điện không điện cực hoặc đèn catot rỗng cadimi.

5.3. Bộ nguyên tử hóa lò graphit

Bộ nguyên tử hóa được sử dụng nhiều nhất thường có cấu tạo chung là lò ống graphit được đặt trong trục quang của máy đo phổ, được đốt nóng bằng hiệu ứng Joule. Lò phải được duy trì trong môi trường khí trơ để tránh bị phá hủy do oxi hóa khi bị đốt ở nhiệt độ cao và phải được trang bị bộ phận bơm tự động cần thiết để thu được độ tái lập tốt và giảm nguy cơ nhiễm bẩn.

5.4. Ống graphit nhiệt phủ, có platform kiểu Lvov.

5.5. Pipet và micropipet, có dung tích thích hợp.

5.6. Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.

6. Cách tiến hành

6.1. Chuẩn bị mẫu thử

Đồng hóa kỹ mẫu.

6.2. Phân hủy

Sử dụng thiết bị phân hủy nêu trong 5.1.

Cân khoảng 5 g mẫu thử, chính xác đến 1 mg, cho vào bình cầu (5.1.3). Thêm 27,5 ml axit nitric (4.1) và 1 ml hydro peroxit (4.2). Chưng cất đối lưu trong 4 h để van mở. Khóa van, tiếp tục gia nhiệt và chưng cất cho đến khi còn khoảng 20 ml ± 1 ml chất lỏng được thu lại trong ống chiết (5.1.1). Ngừng gia nhiệt và để cho bình cầu nguội. Tháo bình cầu ra khỏi ống chiết. Thêm 20 ml nước vào phần cặn đã phân hủy đựng trong bình cầu, đun sôi lại bình trong vài phút, ngừng gia nhiệt và để nguội. Chuyển dung dịch sang bình định mức 100 ml, thêm 20 ml chất bổ chính nền (4.3) (không cần phải thêm nếu có bộ phận bơm tự động), pha loãng bằng nước cất đến vạch và xoay bình để trộn.

6.3. Phép thử trắng

Tiến hành phân hủy dưới cùng các điều kiện nêu trong 6.2 nhưng thay phần mẫu thử bằng 5 ml nước.

6.4. Chương trình (thiết lập chương trình) của lò graphit

Việc thiết lập chương trình cấp nhiệt cho lò phụ thuộc chủ yếu vào tính chất hóa học của chất cần phân tích, chất nền và phương pháp tiếp cận các điều kiện đẳng nhiệt được chọn. Chương trình này gồm bốn giai đoạn (6.4.1 đến 6.4.4) do từng phòng thử nghiệm tối ưu hóa.

6.4.1. Làm khô

Nên tăng nhiệt độ từ từ đến nhiệt độ cuối cùng hơi cao hơn nhiệt độ sôi của dung môi và duy trì ở nhiệt độ này ít nhất 5s.

6.4.2. Xử lý sơ bộ bằng nhiệt

Nhiệt độ ở giai đoạn này, giai đoạn loại bỏ chất nền hữu cơ và cải biến chất nền khoáng, phải được điều chỉnh thích hợp bằng cách thêm chất bổ chính nền (paladi nitrat) (4.3) có khả năng ổn định chất bằng nhiệt.

6.4.3. Nguyên tử hóa

Tại giai đoạn này, nhìn chung nhiệt được tăng nhanh có giảm hoặc không giảm dòng khí để đảm bảo lượng nguyên tử cực đại trong đường quang.

6.4.4. Làm sạch lò

Có thể có hiệu ứng nhớ, do đó lò (5.3) phải được làm sạch sau mỗi lần bơm. Việc làm sạch thường được thực hiện trong vài giây ở nhiệt độ và tốc độ dòng khí tối đa.

6.5. Dựng đường chuẩn

Bơm vào lò đã cài đặt chương trình (5.3), 10 μl dung dịch hiệu chuẩn pha loãng (4.5) và 2 μl chất bổ chính nền (4.3) nếu chất bổ chính nền không được phân phối tự động. Đo độ hấp thụ của từng dung dịch hiệu chuẩn ở bước sóng 228,8 nm sử dụng máy đo phổ (5.2).

Dựng đường chuẩn bằng cách đặt nồng độ cadimi của các dung dịch hiệu chuẩn, biểu thị bằng microgam trên lít, trên trục hoành và giá trị độ hấp thụ cực đại hoặc độ hấp thụ tích phân tương ứng trên trục tung. Đường chuẩn phải được kiểm tra định kỳ tùy thuộc vào lượng mẫu cần phân tích.

6.6. Phép xác định

Đo độ hấp thụ của các mẫu thử dưới cùng điều kiện như đối với các dung dịch hiệu chuẩn và so sánh các kết quả với đường chuẩn.

7. Biểu thị kết quả

Từ đường chuẩn, xác định các nồng độ tương ứng với các tín hiệu của mẫu thử và mẫu trắng. Nồng độ cadimi của mẫu, w, biểu thị bằng microgam trên kilogam sản phẩm theo công thức sau:

Trong đó:

ρ₁ là giá trị nồng độ cadimi của dung dịch thử (6.2) đọc được từ đường chuẩn (6.5), tính bằng microgam trên lít (μg/l);

ρ₀ là giá trị nồng độ cadimi của dung dịch mẫu trắng (6.3) đọc được từ đường chuẩn (6.5), tính bằng microgam trên lít (μg/l);

m là khối lượng phần mẫu thử (6.2), tính bằng gam (g).

CHÚ THÍCH: Khi thực hiện chính xác theo phương pháp này thì giới hạn định lượng có thể đạt được 5 μg/kg.

8. Độ chụm

Chi tiết của phép thử liên phòng thử nghiệm về độ chụm của phương pháp được nêu trong Phụ lục A.

Các giá trị thu được từ phép thử liên phòng thử nghiệm này có thể không áp dụng cho các dải nồng độ và các chất nền khác với các giá trị đã nêu trong Phụ lục A.

8.1. Độ lặp lại

Chênh lệch tuyệt đối giữa các kết quả của hai phép thử đơn lẻ thu được trên vật liệu thử giống hệt nhau do một người thực hiện, sử dụng cùng thiết bị, thực hiện trong một khoảng thời gian ngắn, không được quá 5% các trường hợp vượt quá giới hạn lặp lại r nêu trong Bảng A.1.

8.2. Độ tái lập

Chênh lệch tuyệt đối giữa các kết quả của hai phép thử đơn lẻ thu được trên vật liệu thử giống hệt nhau do hai phòng thử nghiệm khác nhau thực hiện, không được quá 5 % các trường hợp vượt quá giới hạn tái lập R nêu trong Bảng A.1.

9. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải nêu rõ:

– phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;

– phương pháp thử đã sử dụng;

– kết quả thử nghiệm thu được;

– nếu độ lặp được kiểm tra, thì nêu kết quả cuối cùng thu được.

Báo cáo thử nghiệm cũng nêu rõ mọi chi tiết thao tác khác với quy định trong tiêu chuẩn này hoặc những điều được coi là tùy ý cũng như các sự cố bất kỳ mà có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Các kết quả của phép thử liên phòng thử nghiệm

Phép thử liên phòng thử nghiệm quốc tế đã được 12 phòng thử nghiệm tham gia thực hiện năm 1993. Các kết quả thống kê được nêu trong Bảng A.1 được xác định phù hợp với ISO 5725 1)

Bảng A.1 – Phép thử liên phòng thử nghiệm trên tinh bột ngô