食品中汞元素的测定

汞(mercury)是人体非必需金属元素，在常温下呈液态，受热易挥发。汞蒸气毒性很大，汞可以通过多种途径污染食品。汞进入机体后可对神经系统起抑制作用，出现中毒现象。汞的有机形式甲基汞的毒性更大。

1.二硫腙比色法

1)原理

试样经消化后，汞离子在酸性溶液中可与二硫腙生成橙红色络合物，溶于三氯甲烷，与标准系列比较定量。

2)试剂

①硝酸，硫酸，氨水，三氯甲烷。

②硫酸(1+35): 量取5m L硫酸，缓缓倒入150m L水中，冷后加水至180m L。

③硫酸(1+19): 量取5m L硫酸，缓缓倒入水中，冷后加水至100m L。

④盐酸羟胺溶液(200g/L): 吹清洁空气，除去溶液中含有的微量汞。

⑤溴麝香草酚蓝-乙醇指示液(1g/L)。

⑥二硫腙-三氯甲烷溶液(0.5g/L): 保存冰箱中，必要时用下述方法纯化。

称取0.5g研细的二硫腙，溶于50m L三氯甲烷中，如不全溶，可用滤纸过滤于250m L分液漏斗中，用氨水(1+99)提取三次，每次100m L，将提取液用棉花过滤至500m L分液漏斗中，用盐酸(1+1)调至酸性，将沉淀出的二硫腙用三氯甲烷提取2～3次，每次20m L，合并三氯甲烷层，用等量水洗涤两次，弃去洗涤液，在50℃水浴上蒸去三氯甲烷。精制的二硫腙置硫酸干燥器中，干燥备用，或将沉淀出的二硫腙依次用200m L，200m L，100m L三氯甲烷提取三次，合并三氯甲烷层即为二硫腙溶液。

⑦二硫腙使用液: 吸取1.00m L二硫腙溶液，加氯仿至10m L，混匀。用1cm比色杯，以氯仿调节零点，于波长510nm处测吸光度(A)，用下式算出配制100m L二硫腙使用液(70%透光率)所需二硫腙溶液的毫升数(V)。

⑧汞标准溶液: 精确称取0.1354g于干燥器内干燥的二氯化汞，加硫酸(1 +35)溶解，移入100m L容量瓶中并定容至刻度，此溶液每毫升相当于1.0mg汞。

⑨汞标准使用液: 吸取1.00m L汞标准溶液，置于100m L容量瓶中，加硫酸(1 +35)稀释至刻度，此溶液每毫升相当于10.0μg汞。再吸取此液5.0m L于50m L容量瓶中，加硫酸(1 +35)稀释至刻度，此溶液每毫升相当于1.0μg汞。

3)仪器

消化装置，可见分光光度计。

4)试样消化

①粮食或水分少的食品: 称取20.00g试样，置于消化装置锥形瓶中，加玻璃珠数粒及80m L硝酸、15m L硫酸，转动锥形瓶，防止局部炭化。装上冷凝管后，小火加热，待开始发泡即停止加热，发泡停止后加热回流2h。如加热过程中溶液变棕色，再加5m L硝酸，继续回流2h，放冷，用适量水洗涤冷凝管，洗液并入消化液中，取下锥形瓶，加水至总体积为150m L。按同一方法做试剂空白试验。

②植物油及动物油脂: 称取10.00g试样，置于消化装置锥形瓶中，加玻璃珠数粒及15 m L硫酸，小心混匀至溶液变棕色，然后加入45m L硝酸，装上冷凝管后，接下来按上述粮食或水分少的食品试样消化操作自“小火加热……”起依法操作。

③蔬菜、水果、薯类、豆制品: 称取50.00g捣碎、混匀的试样(豆制品直接取样，其他试样取可食部分洗净、晾干)，置于消化装置锥形瓶中，加玻璃珠数粒及45m L硝酸、15m L硫酸，转动锥形瓶，防止局部炭化。装上冷凝管后，接下来按上述自“小火加热……”起依法操作。

④肉、蛋、水产品: 称取20.00g捣碎混匀试样，置于消化装置锥形瓶中，加玻璃珠数粒及45m L硝酸、15m L硫酸，装上冷凝管后，接下来按上述自“小火加热……”起依法操作。

⑤牛乳及乳制品: 称取50.00g牛乳、酸牛乳，或相当于50.00g牛乳的乳制品(6g全脂乳粉，20g甜炼乳，12.5g淡炼乳)，置于消化装置锥形瓶中，加玻璃珠数粒及45m L硝酸，牛乳、酸牛乳加15m L硫酸，乳制品加10m L硫酸，装上冷凝管，接下来按上述自“小火加热……”起依法操作。

5)测定

①取消化液(全量)，加20m L水，在电炉上煮沸10min，除去二氧化氮等，放冷。

②于试样消化液及试剂空白液中各加高锰酸钾溶液(50g/L)至溶液呈紫色，然后再加盐酸羟胺溶液(200g/L)使紫色褪去，加2滴麝香草酚蓝指示液，用氨水调节p H值，使橙红色变为橙黄色(p H值为1～2)，定量转移至125m L分液漏斗中。

③吸取0.00m L，0.50m L，1.00m L，2.00m L，3.00m L，4.00m L，5.00m L，6.00m L汞标准使用液(相当于0μg，0.5μg，1.0μg，2.0μg，3.0μg，4.0μg，5.0μg，6.0μg汞)，分别置于125m L分液漏斗中，加10m L硫酸(1 +19)，再加水至40m L，混匀。再各加1m L盐酸羟胺溶液(200g/L)，放置20min，并不停振摇。

④于试样消化液、试剂空白液及标准液振摇放冷后的分液漏斗中加5.0m L二硫腙使用液，剧烈振摇2min，静置分层后，经脱脂棉将三氯甲烷层滤入1cm比色杯中，以三氯甲烷调节零点，在波长490nm处测吸光度，标准管吸光度减去零管吸光度，绘制标准曲线。

6)分析结果的表述

式中: X——试样中汞含量，mg/kg;

A1——试样消化液中汞的质量，μg;

A2——试剂空白液中汞的质量，μg;

m——试样质量，g。

在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

2.原子荧光光谱法

1)原理

样品经酸加热消解后，在酸性介质中，样品中汞被硼氢化钾(KBH4)或硼氢化钠(Na BH4)还原成原子态汞，由载气(氩气)带入原子化器中，在特制汞空心阴极灯照射下，基态汞原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与汞含量成正比，与标准系列比较定量。

2)试剂

除特殊规定外，本方法所用的试剂均为分析纯，试验用水为去离子水或同等纯度的水。

①硝酸(优级纯)，30%过氧化氢，硫酸(优级纯)。

②硫酸+硝酸+水混合酸(1 +1 +8): 量取10m L硫酸和10m L硝酸，缓缓倒入80m L水中，冷却后小心混匀。

③硝酸溶液(1 +9): 量取50m L硝酸，缓慢倒入450m L水中，混匀。

④氢氧化钾溶液(5g/L): 称取5.0g氢氧化钾，溶于1000m L水中，混匀。

⑤硼氢化钾溶液(5g/L): 称取5.0g硼氢化钾，溶于1000m L5.0g/L的氢氧化钾溶液中，现用现配。

⑥汞标准储备溶液: 精密称取0.1354g于干燥器中干燥过的二氯化汞，加硫酸+硝酸+水混合酸(1 +1 +8)溶解后移入100m L容量瓶中，并稀释至刻度，混匀，此溶液每毫升相当于1mg汞。

⑦汞标准使用液: 用移液管吸取汞标准储备液(1mg/m L)1m L于100m L容量瓶中，用硝酸溶液(1 +9)稀释至刻度，混匀，此溶液浓度为10μg/m L。再分别吸取10μg/m L汞标准溶液1.00m L和5.00m L于两个100m L容量瓶中，用硝酸溶液(1 + 9)稀释至刻度，混匀，溶液浓度分别为100ng/m L和500ng/m L。分别用于测定低浓度试样和高浓度试样，制作标准曲线。

3)仪器

AFS型双道原子荧光光光度计或同类型仪器，高压消解罐(10m L容量)，微波消解炉。

4)样品消解

(1)高压消解法

本方法适用于粮食、豆类、蔬菜、水果、瘦肉类、鱼类、蛋类及乳与乳制品类食品中汞的测定。

①粮食及豆类等干样: 称取经粉碎混匀过40目筛的干样0.20～1.00g，置于聚四氟乙烯塑料内罐中，加5m L硝酸，混匀后放置过夜，再加3m L过氧化氢，盖上内盖放入不锈钢外套中，旋紧密封，然后将消解器放入普通干燥箱(烘箱)中加热，升温至120℃后保持恒温2～3h至消解完全，自然冷至室温。将消解液用硝酸溶液(1 +9)定量转移并定容至25m L，摇匀。同时做试剂空白试验，待测。

②蔬菜、瘦肉、鱼类及蛋类水分含量高的鲜样: 用捣碎机打成匀浆，称取匀浆1.00～5.00g，置于聚四氟乙烯塑料罐内，加盖留缝放于65℃鼓风干燥箱或一般烘箱中烘至近干，取出，加5m L硝酸，混匀后放置过夜，再加3m L过氧化氢，盖上内盖放入不锈钢外套中，旋紧密封，然后将消解器放入普通干燥箱(烘箱)中加热，升温至120℃后保持恒温2～3h至消解完全，自然冷至室温。将消解液用硝酸溶液(1 +9)定量转移并定容至25m L，摇匀。同时做试剂空白试验，待测。

(2)微波消解法

称取0.10～0.50g样品于消解罐中加入1～5m L硝酸，1～2m L过氧化氢，盖好安全阀后，将消解罐放入微波炉消解系统中，根据不同种类的样品设置微波炉消解系统的最佳分析条件(参见表5-1和表5-2)，至消解完全，冷却后用硝酸溶液(1 + 9)定量转移并定容至25m L(低含量样品可定容至10m L)，混匀待测。

表5－1 粮食、蔬菜、鱼肉类样品微波分析条件

表5－2 油脂、糖类样品微波分析条件

注: (1) 1psi=6894.76Pa。

5)标准系列配制

①低浓度标准系列: 分别吸取100ng/m L汞标准使用液0.25m L，0.50m L，1.00m L， 2.00m L，2.50m L于25m L容量瓶中，用硝酸溶液(1 +9)稀释至刻度，混匀。各自相当于汞浓度1.00ng/m L，2.00ng/m L，4.00ng/m L，8.00ng/m L，10.00ng/m L。此标准系列适用于一般样品测定。

②高浓度标准系列: 分别吸取500ng/m L汞标准使用液0.25m L，0.50m L，1.00m L， 2.00m L，2.50m L于25m L容量瓶中，用硝酸溶液(1 +9)稀释至刻度，混匀。各自相当于汞浓度5.00ng/m L，10.00ng/m L，20.00ng/m L，40.00ng/m L，50.00ng/m L。此标准系列适用于鱼及含汞量偏高的样品测定。

6)测定

(1)仪器参考条件

光电倍增管负高压240V; 汞空心阴极灯灯电流30m A; 原子化器温度300℃，高度8.0 mm; 氩气流速500m L/min，屏蔽气1000m L/min; 测量方式为标准曲线法; 读数方式为峰面积; 读数延迟时间1.0s; 读数时间10.0s; 硼氢化钾溶液加液时间8.0s; 标准或样品液加液体积2m L。

(2)测定方法

根据实验情况可任选下列一种方法。

①浓度测定方式测量: 设定好仪器最佳条件，逐步将炉温升至所需温度后，稳定10～20 min后开始测量。连续用硝酸溶液(1 +9)进样，待读数稳定后，转入标准系列测量，绘制标准曲线。转入样品测量，先用硝酸溶液(1 + 9)进样，使读数基本回零，再分别测定样品空白和样品消化液，每次测不同的样品前都应清洗进样器。

②仪器自动计算结果方式测量: 按上述设定好的仪器最佳条件，在样品参数画面输入样品质量(g或m L)，稀释体积(m L)，并选择结果的浓度单位，逐步将炉温升至所需温度，稳定后测量。连续用硝酸溶液(1 +9)进样，待读数稳定后，转入标准系列测量，绘制标准曲线。在转入样品测定之前，再进入空白值测量状态，用样品空白消化液进样，让仪器取其平均值作为扣除的空白值。随后即可依法测定样品。测定完毕后，选择“打印报告”即可将测定结果自动打印。

7)分析结果的表述

式中: X——样品中汞的含量，mg/kg(或mg/L);

C——样品消化液测定浓度，ng/m L;

C0——试剂空白液测定浓度，ng/m L;

V——样品消化液总体积，m L;

m——样品质量(体积)，g(m L)。

在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

3.甲基汞的测定——气相色谱法

1)原理

试样中的甲基汞，用氯化钠研磨后加入含有Cu2+的盐酸(1 +11)，完全萃取后(Cu2+与试样中结合的甲基汞交换)，经离心或过滤，将上清液调试至一定的酸度，用巯基棉吸附，再用盐酸(1 +5)洗脱，最后以苯萃取甲基汞，用带电子捕获鉴定器的气相色谱仪分析。

2)试剂

①氯化钠。

②苯: 色谱上无杂峰，否则应重蒸馏纯化。

③无水硫酸钠: 用苯提取，浓缩液在色谱上无杂峰。

④盐酸(1 +5): 取优级纯盐酸，加等体积水，恒沸蒸馏，蒸出盐酸为(1 + 1)，稀释配制。

⑤氯化铜溶液(42.5g/L)。

⑥氢氧化钠溶液(40g/L): 称取40g氢氧化钠加水稀释至1000m L。

⑦盐酸(1 +11): 取83.3m L盐酸(优级纯)加水稀释至1000m L。

⑧淋洗液(p H3.0～3.5): 用盐酸(1 +11)调节水的p H值为3.0～3.5。

⑨巯基棉: 在250m L具塞锥形瓶中依次加入35m L乙酸酐，16m L冰乙酸、50m L硫代乙醇酸、0.15m L硫酸、5m L水，混匀，冷却后，加入14g脱脂棉，不断翻压，使棉花完全浸透，将塞盖好，置于恒温培养箱中，在(37 ±0.5)℃保温4天(注意切勿超过40℃)，取出后用水洗至近中性，除去水分后平铺于瓷盘中，再在(37 ±0.5)℃恒温箱中烘干，成品放入棕色瓶中，放置冰箱保存备用(使用前，应先测定巯基棉对甲基汞的吸附效率，在95%以上方可使用)。

注: 制备巯基棉所用试剂用苯萃取，萃取液不应在气相色谱上出现甲基汞的峰。

⑩甲基汞标准溶液: 准确称取0.1252g氯化甲基汞，用苯溶解于100m L容量瓶中，加苯稀释至刻度，此溶液每毫升相当于1.0mg甲基汞。放置冰箱保存。

⑪甲基汞标准使用液:吸取1.00m L甲基汞标准溶液，置于100m L容量瓶中，用苯稀释至刻度。此溶液每毫升相当于10μg甲基汞，取此溶液1.00m L，置于100m L容量瓶中，用盐酸(1 +5)稀释至刻度，此溶液每毫升相当于0.1μg甲基汞，临用时新配。

⑫甲基橙指示液(1g/L)。

3)仪器

气相色谱仪: 附63Ni电子捕获鉴定器或气氚源电子捕获检定器。

酸度计。

离心机: 带50～80m L离心管。

巯基棉管: 用内径6mm、长度20cm，一端拉线(内径2mm)的玻璃滴管内装0.1～0.15g巯基棉，均匀填塞，临用现装。

玻璃仪器: 均用硝酸(1 +20)浸泡一昼夜，用水冲洗干净。

4)气相色谱参考条件

63Ni电子捕获鉴定器: 柱温185℃，鉴定器温度为260℃，汽化室温度215℃。

氚源电子捕获鉴定器: 柱温185℃，鉴定器温度为190℃，汽化室温度185℃。

载气: 高纯氮，流量为60m L/min(选择仪器的最佳条件)。

色谱柱: 内径3mm，长1.5m的玻璃柱，内装涂有质量分数为7%的丁二酸乙二醇聚酯(PEGS)或涂质量分数为1.5%的OV-17和1.95%QF-1或质量分数为5%的丁二乙酸二乙醇酯(DEGS)固定液的60～80目chromosorb WAWDMCS。

5)测定

①称取1.00～2.00g去皮、去刺、绞碎混匀的鱼肉(称取5g虾仁，研碎)，加入等量Na Cl，在乳钵中研成糊状，加入42.5g/L氯化铜溶液0.5m L，轻轻研匀，用30m L盐酸(1 +11)分次完全转入100m L带塞锥形瓶中，剧烈振摇5min，放置30min(也可用振荡器振摇30 min)，样液全部转入50m L离心管中，用5m L盐酸(1 + 11)淋洗锥形瓶，洗液并入离心管中，离心10min(转速为2000r/min)，将上清液全部转入100m L分液漏斗中，于残渣中再加10m L盐酸(1 +11)，用玻璃棒搅拌均匀后再离心，合并两份离心溶液。

②加入与盐酸(1 +11)等量的氢氧化钠溶液(40g/L)中和，加1～2滴甲基橙指示液，再调至溶液变黄色，然后滴加盐酸(1 +11)至溶液从黄色变橙色，此溶液的p值在3.0～3.5范围内(可用p H计校正)。

③将塞有巯基棉的玻璃滴管接在分液漏斗下面，控制流速为4～5m L/min; 然后用p H 3.0～3.5的淋洗液冲洗漏斗和玻璃管，取下玻璃管，用玻璃棒压紧巯基棉，用洗耳球将水尽量吹尽，然后加入1m L盐酸(1 +5)分别洗脱一次，用洗耳球将洗脱液吹尽，收集于10m L具塞比色管中。

④另取两支10m L具塞比色管，各加入2.00m L甲基汞标准使用液(0.1μg/m L)。向含有试样及甲基汞标准使用液的具塞比色管中各加入1.00m L苯，提取振摇2min，分层后吸出苯液，加少许无水硫酸钠，摇匀，静置，吸取一定量进行气相色谱测定，记录峰高，与标准峰高比较定量。

6)分析结果的表述

式中: X——试样中甲基汞的含量，mg/kg;

m1——甲基汞标准量，μg;

h1——试样峰高，mm;

V1——试样苯萃取溶剂的总体积，μL;

V2——测定用试样的体积，μL;

h2——甲基汞标准峰高，mm;

m2——试样质量，g。

在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。

7)说明

上述方法选自GB/T5009.17—2003，适用于各类食品中总汞的测定。

原子荧光光谱分析法: 检出限0.15μg/kg，标准曲线最佳线性范围0～60μg/L; 冷原子吸收法的检出限: 压力消解法为0.4μg/kg，其他消解法为10μg/kg; 比色法为25μg/kg。