азотной кислоты, содержимое упаривают до объема 5 см
, после чего охлаждают. Эту процедуру повторяют 2—4 раза.
В колбу вносят 10 см
азотной кислоты, 5 см
серной кислоты, 4 см
хлорной кислоты (или вместо хлорной кислоты 4 см
перекиси водорода) из расчета на каждые 5 г продукта или на 20 см
пива, минеральной воды или безалкогольного напитка. Минерализацию молочных продуктов при определении меди и железа проводят без добавления серной кислоты. Не допускается изменять последовательность внесения кислот; хлорная кислота всегда добавляется последней. Содержимое колбы упаривают до объема около 5 см
, не допуская образования коричневой окраски жидкости. При появлении коричневой окраски нагревание прекращают.
Колбу охлаждают до комнатной температуры, добавляют 5 см
азотной кислоты и 2 см
хлорной кислоты (или вместо хлорной кислоты 2 см
перекиси водорода) и снова нагревают до появления белых паров серного ангидрида. Если при этом раствор не обесцветился, эту процедуру повторяют. Минерализацию считают законченной, если раствор после охлаждения остается бесцветным или бледно-желтым.
Для удаления остатков кислот в охлажденную колбу добавляют 10 см
воды и кипятят 10 мин с момента выделения белых паров, затем охлаждают. Добавление воды и нагревание повторяют еще два раза.
Если при этом образуется осадок, в колбу вносят 20 см
воды, 2 см
серной кислоты, 5 см
соляной кислоты и кипятят до растворения осадка, постоянно дополняя испаряющуюся воду. Полученный минерализат после охлаждения используют для анализа, полностью или количественно переносят водой в мерную колбу, доводят до метки водой и перемешивают.
Параллельно проводят минерализацию добавляемых реактивов для контроля их чистоты.
Кислотная минерализация проб растительных масел, маргарина, пищевых жиров для определения содержания меди и железа
Пробу продукта в колбе Кьельдаля, подготовленную к минерализации, нагревают на электроплитке 7—8 ч до образования вязкой массы, охлаждают, добавляют 25 см
азотной кислоты и вновь осторожно нагревают, избегая бурного вспенивания. После прекращения вспенивания колбу с содержимым охлаждают, добавляют еще 25 см
азотной кислоты и 12 см
хлорной кислоты и нагревают до получения бесцветной жидкости. Если во время сжигания жидкость темнеет, то к ней добавляют периодически по 5 см
азотной кислоты и продолжают нагревание до завершения минерализации. Минерализацию считают законченной, если раствор после охлаждения остается бесцветным.
Параллельно проводят минерализацию добавляемых реактивов для контроля их чистоты.
Кислотная минерализация проб сырья и пищевых продуктов, кроме винодельческих продуктов, пива, растительных масел, маргарина, сыров для определения содержания мышьяка
В колбу Кьельдаля с навеской вносят азотную кислоту из расчета 2—3 см
кислоты на 1 г сухих веществ (при этом азотная кислота должна полностью покрывать продукт) и выдерживают не менее 12 ч. После этого в колбу вносят 2—3 стеклянных шарика и медленно нагревают на электроплитке в течение 1,5—2 ч, избегая бурной реакции.
После охлаждения к содержимому колбы осторожно добавляют 10 см
смеси равных объемов концентрированной серной и азотной кислот и нагревают в течение 1,5—2 ч. Прекращают нагревание, как только парообразование становится чрезмерным.
Если раствор в колбе до этого времени не обесцветился, то колбу охлаждают и добавляют в зависимости от интенсивности окраски азотную кислоту в количестве, равном первоначальному, или смешанный раствор азотной кислоты и перекиси водорода (2:1 по объему) и кипятят еще 0,5—2 ч до обесцвечивания жидкости. Если обесцвечивания не происходит, то вновь добавляют азотную кислоту и кипятят до прекращения выделения бурых паров окислов азота.
В колбе при кипячении всегда должно оставаться не менее 5 см
жидкости.
Для удаления остатков кислот в колбу добавляют бидистиллированную воду в двойном количестве по отношению к первоначальному количеству азотной кислоты и кипятят до выделения белых паров. Затем в колбу добавляют 20 см
воды, 0,1—0,2 г сернокислого гидразина и кипятят содержимое колбы в течение 1,5—2 ч. Готовый раствор должен быть бесцветным, допускается соломенно-желтая окраска.
Минерализация проб винодельческих продуктов с перекисью водорода для определения содержания меди
В колбу Кьельдаля с пробой продукта добавляют для вин и виноматериалов с массовой концентрацией сахара до 10 г/дм
, коньяков и коньячных спиртов 5 см
перекиси водорода, для вин и виноматериалов с массовой концентрацией более 10 г/дм
– 10 см
перекиси водорода и нагревают на газовой горелке или электроплитке до кипения.
Вина и виноматериалы с массовой концентрацией сахара до 100 г/дм
кипятят до объема 5—6 см
, затем колбу помешают в кипящую водяную баню и выпаривают содержимое до 2—3 см
.
Вина и виноматериалы с массовой концентрацией сахара от 100 г/дм
и более кипятят до объема 7—10 см
, охлаждают, добавляют еще 5 см
перекиси водорода, кипятят до объема 5—6 см
, затем выпаривают на водяной бане до объема 2—3 см
.
Если при выпаривании на водяной бане жидкость потемнеет, то после охлаждения добавляют еще 5 см
перекиси водорода, кипятят до объема 5—6 см
и вновь выпаривают на водяной бане до 2—3 см
.
После минерализации к содержимому колбы добавляют 1 см
раствора соляной кислоты (1:36) и выпаривают на водяной бане до объема 2—3 см. Минерализат используют для анализа полностью, без разбавления.
Параллельно в двух колбах проводят минерализацию добавляемых к навеске реактивов для контроля их чистоты.
2.6.3. Метод минерализации при повышенном давлении
ГОСТ 31671—2012 (EN 13805:2002) определяет порядок подготовки проб пищевых продуктов методом минерализации при повышенном давлении для определения следовых элементов.
Кислотная минерализация при повышенном давлении является физико-химическим методом получения раствора следовых элементов пробы, используемым при подготовке пробы к определению этих элементов в соответствии со стандартизованными методиками, ссылающимися на данный метод и аттестованными в комбинации с ним.
Пробу гомогенизируют с помощью оборудования, гарантирующего незначительную степень контаминации определяемыми элементами, затем минерализуют при высокой температуре и давлении с использованием обычного или микроволнового способа нагрева в герметичном сосуде, помещенном в контейнер, выдерживающий высокое давление.
Следует иметь в виду, что при кислотной минерализации материалов с высоким содержанием углерода (например, углеводов, жиров и пр.) существует опасность взрыва.
Перед началом работы с аппаратом для минерализации под давлением следует внимательно ознакомиться с инструкциями по его эксплуатации и технике безопасности. Особое внимание следует обратить на риск отравления персонала лаборатории окислами азота. Детальное описание процедуры минерализации должно быть доступно в лаборатории в форме рабочей инструкции.
При подготовке пробы следует всеми возможными мерами предотвращать ее контаминацию определяемыми элементами. Например, при подготовке проб для определения хрома и никеля нельзя использовать ножи из нержавеющей стали.
Массу навески пробы подбирают, исходя из вместимости сосуда для минерализации, строго соблюдая инструкции производителя по обеспечению безопасности.
Например, в сосуд вместимостью 70 см
в большинстве случаев можно поместить для минерализации до 400 мг сухой пробы или до 4 см
жидкой пробы, эквивалентных 200 мг углерода. При меньшем содержании углерода допустимо использовать навеску пробы большей массы. Объем кислоты, необходимый для минерализации, зависит от природы материала пробы. Как правило, для минерализации пробы в указанных выше количествах достаточно 3 см
концентрированной азотной кислоты. При минерализации чистых жиров может возникнуть необходимость использовать навеску пробы меньшей массы и порцию кислоты большего объема. Для предотвращения цементирования материала пробы на стенках сосуда и достижения полного смешивания пробы с кислотой добавляют от 0,5 до 1 см
перекиси водорода.
При определении железа в сосуд с навеской пробы дополнительно вносят 0,5 см
соляной кислоты для предотвращения потерь вследствие адсорбции на стенках сосуда.
Температуру, необходимую для достижения полной минерализации, определяют опытным путем, исходя из результатов анализов следовых элементов используемым методом. Например, применение более высокой температуры приводит к уменьшению остаточного содержания углерода в минерализате. Вследствие этого снижается фон при анализе методами электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии и атомно-эмиссионной спектроскопии индуктивно-связанной плазмы, уменьшаются матричные эффекты при определении хрома с помощью масс-спектрометрии индуктивно-связанной плазмы и устраняются помехи при вольтамперных измерениях.
В начале минерализации рекомендуется плавное повышение температуры. Общей закономерностью является улучшение качества минерализации с повышением температуры. При определении мышьяка с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии с генерацией гидридов минерализацию необходимо проводить при температуре 320°С, если имеется вероятность присутствия в пробе органических веществ, содержащих мышьяк.
