鉻是人體必需的微量元素，廣泛分布於地殼中，在各種岩石和土壤中，其含量變化比較大，但似乎都含有足以滿足植物和動物（包括人）的營養的需要量。在自然界中，鉻通常以三價、二價、六價的形態存在。一般認為二價鉻是無毒的；三價鉻是動物體內所必需的活性元素，鉻主要以三價離子形式存在於血液及其他器官中，參與新陳代謝作用，是糖耐量因子的組分，缺乏時會使糖耐量受損，嚴重缺乏時可引起糖尿病或高血糖症；鉻也以六價離子形式存在，六價鉻具有較強的刺激和腐蝕作用，主要引起黏膜充血、腦水腫的症狀，其毒性比三價格大一百倍。三價格與六價鉻在體內可轉化，六價鉻是環境污染物之一，它主要來源於冶煉合金鋼、電鍍、油漆、製革、醫藥、紡織和印刷等工業，這些工業的廢水和廢氣，流經農田、河流和土壤，使農作物及蔬菜等植物受鉻污染，造成對人類及動物的危害。
鉻的測定方法主要有原子吸收光譜法、示波極譜法、二苯氨基脲比色法、硫酸亞鐵銨容量法、鉻酸鹽比色法、無機色譜法、直接電流法以及化學發光法和中子活化法等。鉻含量高時用容量法測定比較簡便，微量鉻的測定常用的方法有石墨爐原子吸收光譜法、二苯胺基脲比色法等。
基本介紹
- 中文名：食品中鉻的測定
- 外文名：Determination of chromium in foods
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石墨爐原子吸收光譜法
原理
測定樣品經高壓消解後，用去離子水定容至一定體積，取一定量的消液於石墨爐原子化器中，原子化後，鉻吸收波長357.9nm的共振線，其吸收量與鉻含量成正比，並與標準系列比較定量。
試劑
（1）硝酸；1.0mol/硝酸；雙過氧化氫
（2）鉻標準儲備液：精確稱量1.4135g優級純重鉻酸鉀（110℃烘乾2h），溶於去離子水中並稀釋至500ml容量瓶中，儲存於聚乙烯瓶內，置冰櫃保存。此溶液每毫升相當於1mg鉻。
（3）鉻標準使用液：將鉻標準儲備液用1.0mol/硝酸溶液稀釋至含鉻100ug/mL標準使用液，臨用時現配。
儀器
（1）帶石墨爐自動進樣系統的原子吸收分光光度計。
（2）聚四氯乙烯內罐的高壓消解罐。
操作步驟
1.樣品的預處理
將待測的糧食、蔬菜、水果類樣品洗淨晾乾，在105℃烘乾至恆重，計算出樣品水分含量。粉碎過30目篩，混勻備用。禽蛋、水產等洗淨晾乾，取可食用部分混勻備用。
2.樣品消解
（1）高壓消解法
稱取製備好的有代表性樣品0.30-0.50g置於高壓消解罐中，加入1mL的優級純硝酸和4mL過氧化氫溶液，輕輕搖勻，蓋緊上蓋，放入恆溫箱中，當溫度升高至140℃時開始計時保持恆溫1h，同時做試劑空白。取出消解罐待自然冷卻後，打開上蓋，將消解液移入10mL容量瓶中，將消解罐用水洗淨，合併洗液於容量瓶中，用少許水稀釋至刻度，混勻，待測。同時做試劑空白。
（2）乾式消解法
稱取食物樣品0.5-1.0g於瓷坩堝中，加入1-2mL硝酸，浸泡1h以上，將坩堝置於電熱板上小心蒸乾，炭化至不冒煙為止，轉移至高溫爐中，550℃恆溫2h，取出冷卻後，加數滴濃硝酸於灰分中，再轉入550℃高溫爐中繼續灰化1-2，到樣品是白灰狀，取出放冷後，用1%硝酸溶解灰分，並定量轉移至10mL容量瓶中，定容至刻度，混勻同時做試劑空白。
3.標準系列準備
吸取0、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、1.50mL鉻標準使用液分別置於10mL容量瓶中，以硝酸（1.0mol/L）稀釋至刻度，混勻。
4.儀器條件
（1）石墨爐基本參數：波長357.9nm，燈電流、狹縫、氬氣流量均按儀器說明書要求調至最佳狀態。塞曼背景校正。
（2）石墨爐溫度參數：乾燥110℃，40s，灰化1000℃，30s，原子化2800℃。
5.測定
將處理好的樣品溶液、試劑空白液和鉻標準溶液分別用石墨爐原子化器進行測定，記錄其對應的吸光度，與標準曲線比較定量。
結果計算
式中
C1 為測定樣品液中的鉻的含量（ug/mL）；
C2為試劑空白液中鉻的含量（ug/mL）；
V為樣品處理液的總體積（mL）；
m為樣品質量（g）。
允許偏差
相對標準偏差小於10%。
二苯胺基脲比色法
原理
樣品在瓷性條件下經高溫灰化可以破壞有機質。灰化後灰分溶液中鉻離子用高錳酸鉀氧化為六價鉻離子，它與二苯胺基脲作用，生成紫紅色的絡合物，其顏色的深淺與鉻含量成正比。
試劑
（1）20%碳酸鈉溶液；2%高錳酸鉀溶液；5mol/L硫酸溶液；0.5mol/L硫酸溶液；1:9硫酸溶液；1mol/L氫氧化銨溶液；95%乙醇溶液。
（2）二苯胺基脲溶液：稱取0.1g二苯胺基脲（分子式CO（NH·NH·C6H5）2），溶於50mL95%乙醇中,再加入1:9硫酸溶液200mL。此試劑應為無色的液體，儲存於冰櫃中，如變色則不能使用。
（3）鉻標準溶液：將重鉻酸鉀於100-110℃烘箱中乾燥2h。精確稱取重鉻酸鉀0.1415g，用水溶解後移入500mL容量瓶中，並加水至刻度。此溶液每毫升相當於0.1mg的鉻。臨用時用水稀釋至1mL相當於1ug的鉻。
操作步驟
1.樣品處理
稱取樣品5.00g於瓷坩堝中，加入20%碳酸鈉溶液10mL並在水浴上蒸乾，然後於微火上炭化，冷卻。移入600℃高溫爐中灰化成白色灰燼，冷卻，用50mL水分數次將灰分洗入150mL三角燒瓶中，加2%高錳酸鉀溶液數滴，使溶液呈紫紅色，煮沸煮沸過程中應保持溶液呈紫紅色，否則應再加2%的高錳酸鉀溶液。然後沿瓶壁加入95%乙醇2mL，繼續加熱至溶液變為棕色。冷卻後先用5mol/L硫酸，繼之用0.5mol/L硫酸調節溶液呈中性。搖勻並過濾，置於50mL容量瓶中，並用水洗滌三角瓶和濾紙，合併濾液於比色管中。
2.測定
（1）取6支150mL三角燒瓶，分別加入每毫升相當於1ug的鉻的標準溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，各加入2%碳酸鈉溶液10mL，並加水至50mL，加2%高錳酸鉀數滴至溶液呈紫紅色。以下操作同樣品處理，收集濾液於50mL容量瓶中。
（2）往樣品溶液和鉻標準溶液的溶量瓶中加入2.5mL二苯胺基脲溶液，搖勻，加水至刻度。10min後將樣品管與標準色館進行目視比色。
結果計算
式中：m1相當於鉻的質量（ug）；
m為比色時所取溶液的樣品質量（g）。
示波極譜法
原理
樣品經硫酸-過氧化氫處理後，六價鉻離子在氨-氯化銨緩衝液中，有α,α’-聯吡啶和亞硝酸鈉存在下，於-1.4V左右產生靈敏的極譜波，極譜波峰電流大小與鉻含量成正比。
試劑
（1）鉻標準溶液：
儲備液：精確稱取1.4145克於110℃乾燥的優級純重鉻酸鉀（K2Cr2O7）溶於水中，稀釋至500mL混勻，此液1mL約含1.0mg六價鉻離子。
使用液：吸取儲備液逐級稀釋成1mL約含0.1ug六價鉻離子的使用液。
（2）硫酸（GR）；5.4mol/L硫酸；過氧化氫（分析純）；0.1%百里酚酞藍指示劑；1mol/L氫氧化鈉溶液；6mol/L亞硝酸鈉溶液。
（3）氨-氯化銨緩衝液：稱取53.5g氯化銨（分析純）溶於水中，加入7.2mL氨水（分析純），加水稀釋至250mL混勻。
（4）α,α’-聯吡啶溶液
0.01mol/Lα,α’-聯吡啶溶液：稱取0.157gα,α’-聯吡啶（分析純）溶於水中，稀釋至100mL，放冰櫃中可長期保存。
0.001mol/Lα,α’-聯吡啶溶液：吸取10.0mL0.01mol/Lα,α’-聯吡啶溶液，加水稀釋至100mL，混勻。
儀器
（1）JP-2示波極譜儀或類似儀器
（2）KT-1調壓控溫電熱板
操作步驟
1.樣品處理
準確稱取1-2g代表性樣品，於150mL三角瓶中，加入3.0mL硫酸，20-30mL過氧化氫，放電熱板上於160-200℃加熱消化，至得到無色透明溶液（必要時，可補加過氧化氫）。繼續加熱至過氧化氫完全分解，瓶內出現SO3煙霧，取下放冷。加10mL水，2滴百里酚藍指示劑，以10mol/L氫氧化鈉中和，至溶液剛變藍色，再加20滴，加2mL過氧化氫，於電熱板上在160-200℃下加熱溶液，待大部分過氧化氫分解後，滴加10滴0.5%碘化鉀溶液，繼續加熱至過氧化氫完全分解，取下放冷。以水轉入50mL容量瓶中，定容至刻度，取此液5.0mL於25mL比色管中供分析用。同時做消化空白。
2.標準系列
於25mL比色管中，分別加入0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00和4.00標準使用液（相當於0.00、0.02、0.05、0.10、0.20、0.30和0.40ug的鉻），各加1.0mL5.5mol/L硫酸，1滴百里酚藍指示劑，以10mol/L氫氧化鈉中和，至溶液剛變藍色，再加2滴，混勻。
3.測定
於樣品和標準系列管中，各加2.5mL氨-氯化銨緩衝液，0.001mol/Lα,α’-聯吡啶溶液，1.0mL 6mol/L稀釋至25mL混勻。在JP-2示波極譜儀上，用三電極，陰極化，原電位-1.2V讀取鉻極譜峰的二階導數峰峰高。
結果計算
式中：X為樣品中鉻的含量（mg/kg或mg/L）;
A為測定用樣品消化液中鉻的含量（ug）；
V1為樣品消化液的總體積（mL）；
V2為測定用消化液的體積（mL）；
m為樣品質量和體積（g或mL）。
允許偏差
相對標準偏差小於15%。
