Tespit Hedefi
Belirlenmesibakır (Cu), kurşun (Pb), kadmiyum (Cd), arsenik (As) ve cıva (Hg)Tahıllarda
Genel Bakış
Gıdalar, insan sağlığını ciddi şekilde etkileyebilecek kurşun, kadmiyum ve cıva gibi metal elementler içerebilir. Ağır metal testleri, gıda güvenliği değerlendirmesinde kritik bir gösterge haline gelmiştir. Bu projede, ön işlemden geçirilmiş tahıl örneklerinde analiz için bakır, kurşun, kadmiyum, arsenik ve cıva olmak üzere beş element seçilmiştir.
Cihaz
HKL-999.11 AAS, tahıllardaki bakır, kurşun ve kadmiyum içeriği için kullanılır.
HKL-680 AFS, tahıllardaki As ve Hg element içeriği için kullanılır.
Çözüm
I.Alev Atomik Absorpsiyon Spektrometrisi (Bakır)
1. Standart Eğrinin Hazırlanması
1) 5 ml Cu standart çözeltisini (1000 mg/L) 100 ml'lik bir hacimsel şişeye aktarın ve 50 mg/L Cu standart stok çözeltisi elde etmek için deiyonize su ile işaret çizgisine kadar seyreltin.
2) Stok çözeltiden 0, 0,5, 1, 2, 5 ve 10 ml'lik miktarları altı ayrı 100 ml'lik hacimsel şişeye ayırın. Her şişeye 3 ml nitrik asit çözeltisi ekleyin, ardından Cu konsantrasyonları sırasıyla 0 mg/L, 0,25 mg/L, 0,5 mg/L, 1,0 mg/L, 2,5 mg/L ve 5,0 mg/L olan standart çözeltiler hazırlamak için deiyonize su ile işaret çizgisine kadar seyreltin.
2. Numune Ön İşlemi
2,0 g numuneyi porselen bir potaya tartın. Numuneyi ayarlanabilir bir elektrikli ısıtıcı kullanarak düşük ısıda kademeli olarak karbonlaştırın, ardından 500°C'de 6-8 saat boyunca külleme işlemi için bir fırına aktarın. Tamamen soğuduktan sonra, potaya 5 ml nitrik asit (1:1) ekleyin ve ayarlanabilir elektrikli ısıtıcıda 30 saniye boyunca kaynatın. Tamamen soğumaya bırakın ve ardından analiz için deiyonize su içeren bir kolorimetrik tüpe aktarın.
Aynı anda numuneyi kurutun ve öğütün, ardından yedek olarak plastik bir şişede saklayın. Hazırlanan bu numuneden 2.000 g'ı porselen bir potaya tartın. Yukarıda açıklandığı gibi karbonizasyon ve külleme işlemini tekrarlayın. Soğuduktan sonra, kalıntıyı %0,3 nitrik asit ile çözün, kolorimetrik bir tüpe aktarın ve analiz için iyice karıştırın.
II. Grafit Fırın Atomik Absorpsiyon Spektrometrisi (Pb, Cd)
1. Standart Eğrinin Hazırlanması
1) 5 ml Pb, Cd standart çözeltisini (1000 mg/L) 100 ml'lik bir hacimsel şişeye aktarın ve 50 mg/L Pb, Cd standart stok çözeltisi elde etmek için deiyonize su ile işaret çizgisine kadar seyreltin.
2) Stok çözeltiden 0, 0,5, 1, 2, 5 ve 10 ml'lik miktarları altı ayrı 100 ml'lik hacimsel şişeye ayırın. Her şişeye 3 ml nitrik asit çözeltisi ekleyin, ardından Pb ve Cd konsantrasyonları sırasıyla 0 mg/L, 0,25 mg/L, 0,5 mg/L, 1,0 mg/L, 2,5 mg/L ve 5,0 mg/L olan standart çözeltiler hazırlamak için deiyonize su ile işaret çizgisine kadar seyreltin.
3) Ardından, otomatik numuneleyiciyi kullanarak çözeltileri grafit fırına aspire edin ve enjekte edin, absorbans ölçümünü gerçekleştirin ve son olarak konsantrasyon-absorbans kalibrasyon eğrisini çizin.
2. Numune Ön İşlemi
Yöntem yukarıdakiyle aynıdır.
III. Atomik Floresans Spektrometrisi (As, Hg)
1. Standart Çözeltilerin Hazırlanması
Arsenik (As)
(1) As Standart Çözeltilerinin Hazırlanması
① %10 Tiyourea ve %10 Askorbik Asit Karışım Çözeltisi: Bir behere 10 g tiyourea ve 10 g askorbik asit tartın, 100 ml su ekleyin ve iyice karıştırarak 100 ml karışım çözeltisi hazırlayın.
② 10 mg/L Arsenik Stok Çözeltisi: 1000 mg/L arsenik standart çözeltisinden 1 ml pipetle alın ve hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
③ 100 μg/L Arsenik Stok Çözeltisi: 10 mg/L arsenik standart çözeltisinden 1 ml pipetle alın ve hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
④ 1 μg/L Arsenik Standart Çözeltisi: 100 μg/L arsenik stok çözeltisinden 1 ml pipetle alın, 5 ml konsantre hidroklorik asit ve 10 ml %10 tiyoüre ve %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin, ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑤ 2 μg/L Arsenik Standart Çözeltisi: 100 μg/L arsenik stok çözeltisinden 2 ml pipetle alın, 5 ml konsantre hidroklorik asit ve 10 ml %10 tiyoüre ve %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin, ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑥ 4 μg/L Arsenik Standart Çözeltisi: 100 μg/L arsenik stok çözeltisinden 4 ml pipetle alın, 5 ml konsantre hidroklorik asit ve 10 ml %10 tiyoüre ve %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin, ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑦ 8 μg/L Arsenik Standart Çözeltisi: 100 μg/L arsenik stok çözeltisinden 8 ml pipetle alın, 5 ml konsantre hidroklorik asit ve 10 ml %10 tiyoüre ve %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin, ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑧ 10 μg/L Arsenik Standart Çözeltisi: 100 μg/L arsenik stok çözeltisinden 10 ml pipetle alın, 5 ml konsantre hidroklorik asit ve 10 ml %10 tiyoüre ve %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin, ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑨ Arsenik Standart Boş Numune: 100 ml'lik bir hacimsel şişeye 5 ml konsantre hidroklorik asit ve 10 ml %10 tiyoüre ve %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin, ardından işaret çizgisine kadar seyreltin.
(2) Taşıyıcı Çözelti %5 Hidroklorik Asit (hacim/hacim): 25 ml konsantre hidroklorik asit ölçün ve deiyonize su ile 500 ml'ye kadar seyreltin.
(3) İndirgeyici Maddenin Hazırlanması %0,5 Potasyum Hidroksit (KOH) + %2 Potasyum Borohidrit (KBH)4): 2,5 g KOH'ı deiyonize suda çözün (tamamen çözündüğünden emin olun). 10 g KBH ekleyin.4KOH çözeltisine ekleyin. Deiyonize su ile 500 ml'ye kadar seyreltin ve iyice karıştırın. (Kullanmadan önce taze hazırlayın, gece boyunca saklamaktan kaçının. Hazırlama sırasını tersine çevirmeyin.)
(4) Numune Hazırlama
① Boş Numune: Mikrodalgada sindirilmiş boş numuneden 5 ml'yi 50 ml'lik bir hacimsel şişeye pipetleyin. 2,5 ml konsantre HCl ve 5 ml %10 tiyoüre + %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin. Su ile işaretli seviyeye kadar seyreltin.
② Test Numune Çözeltisi: Mikrodalgada sindirilmiş numuneden 5 ml'yi 50 ml'lik bir hacimsel şişeye pipetle aktarın. 2,5 ml konsantre HCl ve 5 ml %10 tiyoüre + %10 askorbik asit karışım çözeltisi ekleyin. Su ile işaretli seviyeye kadar seyreltin.
Cıva (Hg) — cıva için ön ısıtma süresi: 30 dakika
(1) Hg Standart Çözeltilerinin Hazırlanması
① %10 Potasyum Dikromat Çözeltisi: 10 g potasyum dikromat (K) tartın.2Cr2O7) 100 ml'lik bir hacimsel şişeye koyun ve suyla işaret çizgisine kadar seyreltin.
② 10 mg/L Cıva Stok Çözeltisi: 1000 mg/L cıva standart çözeltisinden 1 ml pipetle alın ve hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
③ 100 μg/L Cıva Stok Çözeltisi: 10 mg/L cıva standart çözeltisinden 1 ml pipetle alın ve hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
④ 1 μg/L Cıva Standart Çözeltisi: 100 μg/L cıva stok çözeltisinden 1 ml pipetle alın, 2 ml konsantre nitrik asit ve 1 ml %10 potasyum dikromat çözeltisi ekleyin ve ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑤ 2 μg/L Cıva Standart Çözeltisi: 100 μg/L cıva stok çözeltisinden 2 ml pipetle alın, 2 ml konsantre nitrik asit ve 1 ml %10 potasyum dikromat çözeltisi ekleyin ve ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑥ 4 μg/L Cıva Standart Çözeltisi: 100 μg/L cıva stok çözeltisinden 4 ml pipetle alın, 2 ml konsantre nitrik asit ve 1 ml %10 potasyum dikromat çözeltisi ekleyin ve ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑦ 8 μg/L Cıva Standart Çözeltisi: 100 μg/L cıva stok çözeltisinden 8 ml pipetle alın, 2 ml konsantre nitrik asit ve 1 ml %10 potasyum dikromat çözeltisi ekleyin ve ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑧ 10 μg/L Cıva Standart Çözeltisi: 100 μg/L cıva stok çözeltisinden 10 ml pipetle alın, 2 ml konsantre nitrik asit ve 1 ml %10 potasyum dikromat çözeltisi ekleyin ve ardından hacimsel bir şişede 100 ml'ye kadar seyreltin.
⑨ Cıva Standart Boş Numunesi: 100 ml'lik bir hacimsel şişeye 2 ml konsantre nitrik asit ve 1 ml %10'luk potasyum dikromat çözeltisi ekleyin, ardından işaret çizgisine kadar seyreltin.
(2) Taşıyıcı Çözelti %2 Nitrik Asit (hacim/hacim): 10 ml konsantre nitrik asit ölçün ve deiyonize su ile 500 ml'ye kadar seyreltin.
(3) İndirgeyici Maddenin Hazırlanması (Soğuk Buhar Cıva) %0,5 Potasyum Hidroksit (KOH) + %0,01 Potasyum Borohidrit (KBH)4): 2,5 g KOH'ı deiyonize suda çözün (tamamen çözündüğünden emin olun). 0,05 g KBH ekleyin.4KOH çözeltisine ekleyin. Deiyonize su ile 500 ml'ye kadar seyreltin ve iyice karıştırın. (Kullanmadan önce taze hazırlayın, gece boyunca saklamaktan kaçının. Önemli: Hazırlama sırası tersine çevrilmemelidir.)
(4) Numune Hazırlama
① Boş Numune: Mikrodalgada sindirilmiş boş numuneden 5 ml'yi 50 ml'lik bir hacimsel şişeye pipetleyin. 1 ml konsantre nitrik asit ve 0,5 ml %10'luk potasyum dikromat çözeltisi ekleyin. Deiyonize su ile işaret çizgisine kadar seyreltin.
② Test Numune Çözeltisi: Mikrodalgada sindirilmiş numuneden 5 ml'yi 50 ml'lik bir hacimsel şişeye pipetle aktarın. 1 ml konsantre nitrik asit ve 0,5 ml %10'luk potasyum dikromat çözeltisi ekleyin. Deiyonize su ile işaret çizgisine kadar seyreltin.
2. Numune Ön İşlemi ve Belirleme
Sindirim tankının iç kabına 0,50 g homojenleştirilmiş kuru numune tozunu hassas bir şekilde tartın. Yavaşça 6 ml konsantre nitrik asit ve 2 ml hidrojen peroksit ekleyin ve çözeltilerin katı tozu tamamen kapladığından emin olun. Numune ile asitler arasında tam temas sağlamak için hafifçe çalkalayın. İç kabı kapağıyla kapatın ve dış kabın içine yerleştirin. Basınç kontrollü kap hariç tüm numune kapları için, her basınç kapağının havalandırma deliğine patlamaya dayanıklı bir membran takın.
Sızdırmaz sindirim kaplarını mikrodalga sindirim sisteminin döner tablasına güvenli bir şekilde yerleştirin. Kap basıncını doğrudan izlemek için basınç izleme hattını iletim ortamı olarak deiyonize su ile doldurun. Basınç adaptörünü ve sıcaklık probunu bağlayın. Kontrol modunu, 8°C/dk'lık bir artış hızı ve 2500 kPa'lık bir basınç limiti ile sıcaklık kontrollü olarak ayarlayın. Üç aşamalı bir sıcaklık artış programı kullanarak sindirimi gerçekleştirin.
Soğuduktan ve basınç tahliye edildikten sonra (açmadan önce sıcaklığın <80°C ve basıncın <500 kPa olduğundan emin olun), 1-2 ml berrak, renksiz sindirim sıvısı elde edin. Çözeltiyi HNO₃ kullanarak 50 ml'lik bir hacimsel şişeye aktarın.3(1+9) çözeltisi. %5 tiyoüre ve %5 askorbik asit içeren karışık reaktiften 5 ml ekleyin ve hacmi tamamlayın. İyice karıştırın ve analizden önce 30 dakika bekletin. Aynı prosedürü izleyerek eş zamanlı olarak bir reaktif boş örneği hazırlayın.