انواع روش های هضم اسیدی وهضم خشک در اندازه گیری برخی فلزات سنگین در مواد غذایی و مواد آرایشی بهداشتی

طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS) یک روش اسپکتروسکوپی برای اندازه‌گیری کمی عناصر شیمیایی با استفاده از جذب اشعه نوری (نور) توسط اتم در حالت گازی است. در شیمی تجزیه این تکنیک برای تعیین غلظت یک عنصر خاص در یک نمونه مورد استفاده قرار می‌گیرد. AAS می‌تواند برای تعیین مقدار کمی بیش از ۷۰ نوع از عناصر مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

آماده سازی نمونه برای جذب اتمی قبل از تزریق نمونه به دستگاه جذب اتمی باید انجام شود چرا که معمولا نمونه ها دارای ذرات یا مواد آلی هستند که عموما نیاز به پیش تصفیه یا آماده سازی نمونه برای جذب اتمی می باشد

نمونه باید به صورت محلول و فاقد ذره باشد و نمونه های جامد و محلول با روش های آماده سازی نمونه مانند هضم مرطوب(اسیدی) و هضم خشک به صورت محلول شفاف در می آیند.

اینکه از کدام روش هضم برای نمونه های مختلف استفاده کنیم بستگی به استاندارد و روش آزمون دارد در این مقاله چند نمونه از آماده سازی نمونه به روش هضم خشک و اسیدی گردآوری شده است.

روش هضم اسیدی

 در اندازه گیری قلع مواد غذایی کنسرو شده به روش طیف سنج جذب

مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 9265

مقدار 6 میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ را در داخل ارلن مایر محتوی آزمونه، اضافه نموده و به منظور هضم اولیه، ارلن مایر را روی هیتر به آرامی و بدون اینکه نمونه بیش از حد کف کند، در زیر هود به مدت حدود 15 دقیقه حرارت داده و به آرامی به جوشاندن آن ادامه دهید تا حجم باقی مانده به حدود 1 الی 2 میلی لیتر برسد و یا تا حدی به جوشاندن آرام آن ادامه دهید تا باقی مانده آزمونه بدون اینکه بسوزد شروع به خشک شدن نماید و سپس آزمونه را فورا از روی هیتر بردارید و در ادامه 5 میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ اضافه كنيد و حدود 15 دقیقه به آرامی حرارت دهید تا ضربه زدن یا تکان های ناشی از خروج گاز کلر متوقف شود. با افزایش درجه حرات هیتر به جوشاندن محتویات داخل ارلن ادامه دهید تا حجم باقی مانده به حدود 5/2 الى 4 میلی لیتر برسد سپس به آن حدود 5 میلی لیتر آب دوبار تقطیر اضافه نمایید و محتویات را به داخل بالن حجمی با ظرفیت 25 میلی لیتری منتقل نموده و ارلن مایر را با حدود 5 میلی لیتر آب دوبار تقطیر به خوبی شستشو دهید و به بالن حجمی مذکور منتقل نمایید. سپس مقدار 2/0 میلی لیتر محلول پتاسیم کلرید به محتویات داخل بالن اضافه کنید و بگذارید تا رسیدن به دمای محیط آزمایشگاه خنک شود و محتویات داخل بالن را با مقداری آب دوبار تقطیر رقیق کرده و به خوبی مخلوط کنید. سپس محتویات داخل بالن را با استفاده از کاغذ صافی معمولی داخل بالن حجمی 25 میلی لیتری دیگری که دارای درب کاملا محکم است، بطور کامل صاف نموده و در آخر بالن را تا خط نشانه با آب دو بار تقطیر به حجم برسانید و در حالیکه درب آن کاملا محکم می باشد بالن را به خوبی تکان دهید تا محلول داخل آن کاملا همگن و یکنواخت گردد.

یادآوری: زمانیکه از اسید کلریدریک در مرحله هضم اولیه آزمونه استفاده می شود، به منظور انجام بهتر عمل هضم، محتویات موجود می تواند به مدت 24 ساعت و یا بیشتر در اسید بماند.

جرم مورد نیاز از نمونه برای هضم اسیدی، مطابق جدول زیر می باشد.

روش هضم خشک

دراندازه گیری سرب و کادمیم مواد غذایی به روش طیف سنجی جذب اتمی

مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 9266

آماده سازی اولیه نمونه

نمونه هایی که به صورت مایع هستند و همچنین نمونه های یکنواخت که به صورت پودری شکل و آسیاب شده هستند نیازی به آماده سازی اولیه ندارند. برای سایر نمونه ها آماده سازی به وسیله آسیاب کردن انجام می گردد.

برای نمونه های میوه ابتدا هسته و دم و سایر اجسام اضافی جدا شده و سپس قسمت گوشتی میوه در دستگاه خرد کن به صورت یکنواخت آماده سازی می گردد.

آماده سازی نمونه به روش هضم خشک

5/0-2 گرم از نمونه (با توجه به نوع بافت نمونه، حدودمجاز) را با ترازوی آزمایشگاهی با دقت نزدیک به 0001/0 گرم در داخل کروزه، وزن کرده، سپس به منظور خشک کردن نمونه، کروزه را بر روی هیتر و در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد برای مدت 1 ساعت قرار دهید. (برای اندازه گیری مس در روغن می بایست نمونه را روی هیتر بسوزانید.) سپس برای انجام عمل خاکستر سازی، کروزه را داخل کوره با دمای اولیه 100 درجه قرار دهید و به تدریج دمای کوره را با سرعت 50 درجه ی سانتی گراد در هر ساعت تا دمای حداکثر 450 درجه سانتی گراد افزایش داده و کروزه ها را حداقل بمدت 8 ساعت در این دما نگه دارید.

پس از خارج کردن نمونه، آن را در دسیکاتور قرار دهید تا سرد شده و دمای آن به دمای محیط برسد. سپس در صورت نیاز و بسته به نوع نمونه به میزان یک تا سه میلی لیتر آب دیونیزه با اسید نیتریک غلیظ به نمونه اضافه نموده و به منظور خشک شدن آن را بر روی هیتر یا حمام آب قرار دهید. بعد از خشک شدن، نمونه را بلافاصله برای مدت یک تا دو ساعت در کوره با دمای450 درجه سانتی گراد قرار دهید. این عمل را آنقدر ادامه دهید تا خاکستر سفید بدست آوريد. بعد از تبدیل کامل نمونه به خاکسترسفید، آن را در دسیکاتور سرد کرده و 5 میلی لیتر اسید کلریدریک 6 مولار به محتویات داخل کروزه اضافه نمایید بطوریکه تمام محتویات کروزه به اسید آغشته گردد. سپس با قرار دادن کروزه روی هیتر، اسید اضافه شده را تبخیر نمایید. به منظور حل نمودن محتویات باقی مانده داخل کروزه، مقدار 1 الی 3 میلی لیتر اسید نیتریک 1/0 مولار به داخل کروزه اضافه کنید، بطوری که تمام محتویات کروزه به اسید آغشته شود.

اکنون به وسیله ی یک عدد شیشه ساعت روی کروزه را بپوشانید و بگذارید تا مدت 1 تا 2 ساعت به این حالت بماند. سپس با وسیله ای نظیر میله شیشه ای، محلول داخل کروزه را به هم بزنید تا محتویات داخل کروزه کاملا در اسید حل شود.

یادآوری:

به منظور انحلال بهتر محتویات داخل کروزه در اسید، می توان بعد از اضافه نمودن اسید نیتریک به داخل کروزه، بمدت چند دقیقه آن را روی هیتر حرارت داد و بعد از انحلال کامل محتویات مربوطه، کروزه را از روی هیتر برداشته و کنار بگذارید تا خنک شود. البته در صورتی که بعد از انجام مراحل مذکور، هنوز ذرات نامحلولی در کروزه موجود باشد محتویات کروزه باید با کاغذ صافی مناسب صاف گردد.

حال محلول بدست آمده را به دقت به ظرف حجم سنجی 5- 10 میلی لیتری منتقل نموده و ظرف را تا خط نشانع با اسید نیتریک 1/0 مولار پر نمایید. در حالی که درب آن کاملا محکم می باشد ظرف را به خوبی تکان دهید تا محلول داخل آن کاملا همگن و یکنواخت گردد. در صورتی که نمونه نیاز به رقیق سازی داشته باشد می بایست آن را با اسید نیتریک 1/0 مولار رقیق کرد. می بایست همراه با نمونه ها، نمونه شاهد نیز تهیه گردد.

روش هضم خشک

در اندازه گیری آرسنیک مواد غذایی با طیف سنجی جذب اتمی

مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 16722

آماده سازی نمونه به روش هضم خشک

25/0-2 گرم از نمونه را با ترازوی آزمایشگاهی با دقت نزدیک به 0001/0 گرم در داخل کروزه، وزن کنید. به ازای هر 25/0 گرم از آزمونه، 5/2 میلی لیتر از کمک کننده خاکستر سازی و ۵ میلی لیتر اسید نیتریک ۳۲% را به نمونه اضافه کرده و در حمام شنی تبخیر تا مانده خشکی بدست آید. دما را به صورت تدریجی و آرام افزایش دهید تا از جوشیدن، تولید کف و پاشش محلول جلوگیری شود. سپس کروزه را در کوره الکتریکی با دمای اولیه کمتر از ۱۵۰ درجه سلسیوس قرار دهید. دما را با آهنگ بیشینه ۵۰ درجه سلسیوس بر ساعت به دمای (25±425) درجه سلسیوس برسانید و به مدت ۱۲ ساعت در این دما نگه دارید. روش خاکستر سازی را تا زمانی که نمونه به طور کامل سوزانیده شود تکرار کنید برای رسیدن به این هدف ۵ میلی لیتر از اسید نیتریک 5/6% را اضافه کنید و در حمام شنی تبخیر کنید و دوباره خاکسترها را در کوره الکتریکی قرار دهید تا خاکستر سفید رنگی بدست آید. بعد سرد شدن نمونه، به آن ۱ میلی لیتر آب دیونیزه اضافه کنید تا خاکستر خیس شود، سپس 5 میلی لیتر اسید هیدروکلریدریک 6 مولار به نمونه اضافه کنید و مطمئن شوید تمام خاکستر با اسید در تماس است. سپس ۵ میلی لیتر از عامل پیش احیاء کننده را به نمونه اضافه کنید. به مدت ۳۰ دقیقه صبر کنید و آن را با اسید هیدروکلریدریک ٦ مولار به حجم ۲۵ میلی لیتر برسانید. اگر لازم باشد نمونه ها را پیش از به حجم رسانیدن صاف کنید. محلول های نمونه در دمای ٤ درجه سلسیوس، تا ٢٤ ساعت پایدار می مانند.

کمک کننده خاکستر سازی: 20 گرم از منیزیم نیترات 6 آبه و 2 گرم منیزیم اکسید را در 100 میلی لیتر آب دیونیزه حل کنید.

محلول پیش احیاء کننده: 5 گرم از پتاسیم یدید و 5 گرم از آسکوربیک اسید را در 100 میلی لیتر آب دیونیزه حل کنید.

روش هضم خشک

در اندازه گیری آرسنیک مواد آرایشی بهداشتی با طیف سنجی جذب اتمی

مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 16722

25/0-2 گرم از نمونه را در بوته چینی وزن کرده و به آن 5 قطره سولفوریک اسید غلیظ و 2 میلی لیتر نیتریک اسید غلیظ اضافه کرده و در روی هات پلیت با دمای کم قرار دهید و تا ایجاد دود سفید حرارت دهید و بسوزانید. سپس نمونه را داخل کوره در دمای 425 درجه سلسیوس به مدت 8 ساعت قرار دهید تا به طور کامل بسوزد پس از این مدت زمان نمونه را سرد کرده و به آن کلریدریک اسید 6 مولار اضافه کنید و به مدت 15 دقیقه روی حرارت قرار داده تا کاملا تبخیر شود. سپس به باقیمانده 5 میلی لیتر هیدروکلریدریک اسید غلیظ 6 مولار و 5 میلی لیتر از عامل پیش احیاء کننده اضافه کنید. مدت 30 دقیقه صبرکنید و آن را با هیدروکلریدریک 6 مولار به حجم 25 میلی لیتر برسانید. اگر لازم باشد محلول نمونه را پیش از به حجم رساندن صاف کنید.

محلول پیش احیاء کننده: 5 گرم از پتاسیم یدید و 5 گرم از آسکوربیک اسید را در 100 میلی لیتر آب دیونیزه حل کنید.

روش هضم اسیدی

در اندازه گیری جیوه در مواد غذایی و آرایشی بهداشتی با دستگاه طیف سنجی جذب اتمی

آماده سازی نمونه به روش هضم مرطوب

یک گرم از نمونه را توزین نموده و به تیوب تفلونی منتقل کرده، سپس به آن 5/3 میلی لیتر اسید نیتریک 65% و 5/1 میلی لیتر آب اکسیژنه 30% اضافه کرده و درب تیوب تفلونی را بسته و داخل حمام شن به مدت 3 ساعت حرارت دهید. بعد از این مرحله نمونه را با اسیدکلریدریک 3% به حجم 10 میلی لیتر برسانید.