甘瑛琳 張敏



摘 要:建立了一種利用連續流動分析儀快速、準確測定青稞酒中氰化物含量的方法。結果顯示,該方法測定氰化物含量在2.00~200.00 ?g·L-1濃度范圍內線性良好,相關系數為0.999 9,檢出限為0.3 ?g·L-1,加標回收率為94.8%~96.9%,相對標準偏差為1.2%~2.6%。該方法操作簡便快捷,準確度高、檢出限低、重現性好,適用于大批量青稞酒中氰化物的檢測。
關鍵詞:連續流動分析;青稞酒;氰化物
Rapid Determination of Highland Barley Wine by Continuous Flow Analysis Method
GAN Yinglin, ZHANG Min
(Xining City Center for Disease Control and Prevention, Xining 810007, China)
Abstract: A method was developed for the rapid and accurate determination of cyanide content in highland barley wine by a continuous flow analyzer. The results showed that the method was linear in the concentration range of 2.00~200.00 ?g·L-1 with the correlation coefficient of 0.999 9, the detection limit of 0.3 ?g·L-1, the spiked recoveries of 94.8%~96.9%, and the relative standard deviations of 1.2%~2.6%. The method is simple and fast, with high accuracy, low detection limit and good reproducibility, and is suitable for the determination of cyanide in large quantities of highland barley wine.
Keywords: continuous flow analysis; highland barley wine; cyanide
青稞酒釀制過程中,原料中含有氰甙配糖體,或生產配制酒時原料酒精中含有氰化物,會使酒中含有氰化物。氰化物屬于一種劇毒物質,中毒迅速,進入人體后會引起組織缺氧窒息[1]。目前酒中氰化物的檢測方法異煙酸-吡唑啉酮法顯色條件較為苛刻,該法測定時容易產生的渾濁和干擾等問題一直沒有得到徹底解決。另外,該法對反應過程的pH值范圍要求較嚴格,需要煩瑣的手工操作,容易帶來誤差,影響檢測的準確性和重現性,并且檢測限也無法滿足青稞酒中微量氰化物的檢測要求。
近年來,越來越多實驗室采用連續流動注射分光光度法測定氰化物[2],該法在國外已廣泛應用于環境監測、污水處理、醫藥、化工等領域[3]。該法使用連續流動分析儀測定酒中氰化物含量,可以提高檢測氰化物的準確度和靈敏度,具有檢測速度快、重現性好、操作簡便、安全性高等特點,適用于大部分酒類中痕量氰化物的檢測[4-8]。
1 材料與方法
1.1 儀器與設備
AA3連續流動分析儀(德國SEAL);Milli-IQ7000超純水機(美國密理博);超聲清洗器;萬分之一天平(梅特勒)。
1.2 溶液配制
氫氧化鈉溶液(40 g·L-1):取20 g固體氫氧化鈉(優級純),溶于500 mL超純水中,混勻;鹽酸(1 mol·L-1):85 mL濃鹽酸溶于1 000 mL水中;蒸餾試劑(pH=3.8):取1.6 g固體氫氧化鈉(優級純)和20 g檸檬酸(優級純),溶于1 000 mL超純水中,混勻,然后再加入25 mL鹽酸(1 mol·L-1),并用氫氧化鈉溶液(40 g·L-1)和鹽酸(1 mol·L-1)調節pH值到3.8;水+BRIJ:取100 mL超純水,加入1 mL 20%的聚氧乙烯月桂醚Brij-35,混勻;鄰苯二甲酸氫鉀緩沖溶液(pH=5.2):取20.5 g鄰苯二甲酸氫鉀和2.3 g氫氧化鈉,溶于1 000 mL超純水中,然后加入1 mL 20%的聚氧乙烯月桂醚,混勻后,用鹽酸(1 mol·L-1)和氫氧化鈉溶液(40 g·L-1)調節pH值到5.2;氯胺-T溶液:取1.0 g氯胺-T溶于1 000 mL超純水中,混勻后,穩定一周;顯色劑:取1,3-二甲基巴比妥酸8.4 g、氫氧化鈉3.5 g和異煙酸6.8 g,分別加入500 mL水中充分溶解,并用氫氧化鈉溶液(40 g·L-1)和鹽酸(1 mol·L-1)調節pH值到5.2,然后加入1 mL聚氧乙烯月桂醚(20%),混勻;氰化物標準溶液(1 000 mg·L-1):中國計量科學研究院提供,使用時用0.01 mol·L-1的氫氧化鈉溶液稀釋配制工作標準溶液。上述溶液配制均使用優級純試劑和超純水。
1.3 實驗方法
1.3.1 樣品前處理
取100 mL的青稞酒,加入0.2 g NaOH固體,搖勻,堿解酒樣10 min后,待測。
1.3.2 實驗原理與步驟
連續流動分析儀主要由自動進樣器、蠕動泵、分析模塊,比色池和數據處理器等組成。自動進樣器取樣,化學試劑和樣品在蠕動泵的推動下,進入氰化物的各個化學反應模塊;與此同時,打入均勻的氣泡,使試劑和樣品分成多個小分段,在螺旋圈旋轉混合;酒中的氰化物經氫氧化鈉堿解后,在pH≈4的弱酸性條件下,經過在線蒸餾器,將氰化物和部分絡合氰化物以氫化氰的形式釋放出來,經過氣體滲透分離器分離,然后由氫氧化鈉吸收;在酸性環境中,氯胺T與氰離子反應生成氯化氰,氯化氰與異煙酸反應,經水解生成戊烯二醛,然后與巴比妥酸縮合生成藍紫色染料,在600 nm處進行比色測定。
測定前,應先壓泵管,順著各泵管仔細檢查各路管子是否掉落和壓緊,然后按儀器的操作程序,開啟連續流動分析儀和自動進樣器;將所有的試劑管線放入超純水中,依次打開蠕動泵、比色池和進樣器等;進樣5 min后,檢查各路泵管有無漏液和液體在管路中的流動狀態是否均勻,然后打開蒸餾器,待溫度達到設定蒸餾溫度125 ℃后,將試劑管線放入相應的試劑中,并將標準使用液和樣品放入自動進樣器中;運行建立好的氰化物測定程序,進行自動進樣,繪制標準曲線和測定樣品。
測定結束以后,將所有試劑管線放入超純水中,使超純水通過整個模板15 min后,拿出所有的試劑管線,泵入空氣到模塊約20 min,排空超純水,干燥蒸餾系統,然后關閉電源,松開泵管。
2 結果與分析
2.1 顯色溫度的優化
采用連續流動分析儀測定氰化物時,顯色反應是在化學反應不平衡的條件下進行,在確定好顯色試劑的條件下,試劑管路長度與顯色反應的程度主要受溫度的影響。因此,在不同顯色溫度下測定濃度為70 ?g·L-1的標準溶液,分析顯色溫度對測定結果的影響,結果見圖1。溫度在85~90 ℃時能完全顯色,且測定結果穩定。
2.2 標準曲線繪制
用0.01 mol·L-1氫氧化鈉溶液將1 000 mg·L-1氰化物標準溶液逐級稀釋配制成濃度為2.00 ?g·L-1、5.00 ?g·L-1、10.00 ?g·L-1、50.00 ?g·L-1、100.00 ?g·L-1和200.00 ?g·L-1的氰化物標準使用液,經連續流動分析儀測定,繪制標準曲線。由圖2可知,氰化物在2.00~200.00 ?g·L-1時線性關系良好,相關系數r=0.999 9。
2.3 檢出限及定量限
參照美國EPA SW-846中規定的方法確定檢出限,對2.0 ?g·L-1標準溶液重復測定8次,得出最低檢出限MDL=3.143×SD,其中SD測定結果的標準偏差。8次測定結果為1.9 ?g·L-1、2.1 ?g·L-1、2.0 ?g·L-1、2.2 ?g·L-1、2.0 ?g·L-1、2.1 ?g·L-1、1.9 ?g·L-1和2.2 ?g·L-1,計算得出氰化物的標準偏差為0.11 ?g·L-1,則氰化物的檢出限為0.3 ?g·L-1,定量限為0.9 ?g·L-1,此方法與國標方法GB/T 5009.36—2016[9]相比,靈敏度得到了很大的提高。
2.4 精密度和回收率
取2種青稞酒樣品,按照上述儀器條件與測定步驟重復測定8次,計算相對標準偏差,結果見表1。結果顯示,RSD為1.2%~2.6%,滿足檢測方法要求。
取空白本底青稞酒樣品,加入5.0 ?g、50.0 ?g的氰化物標準溶液,測定氰化物含量,計算出回收率為94.8%~96.9%,滿足方法學要求。
3 結論
采用連續流動分析儀測定青稞酒中氰化物的含量,優化了儀器測定條件,提高了測定結果的準確性、重復性和靈敏度,該方法準確、快速、簡便[10-11]。
研究結果表明,該方法在2.00~200.00 μg·L-1濃度范圍內具有良好的線性關系,方法檢出限為0.3 μg·L-1,加標回收率為94.8%~96.9%,精密度RSD為1.2%~2.6%,均符合檢測方法的要求。使用連續流動分析儀省去了人工蒸餾和萃取,提高了分析速度和結果的重復性,且檢出限低、靈敏度高,此技術可代替手工操作分光光度法,適用于批量測定白酒中痕量氰化物。
參考文獻
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