第六章 饮用水及食品中微量元素的分析 6.1 饮用水的分析 6.2 微量元素（有益）的分析

饮用水种类 6.1 饮用水的测定 生活饮用水（包括自来水） GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准（检测106个项目） 限量指标：苯 0.01mg/L、二甲苯0.5mg/L、氟化物1.0mg/L等等。 GBT 5750.1~13-2006 生活饮用水标准检验方法 天然饮用矿泉水 饮用矿物质水 饮用纯净水 PP棉 活性炭1 活性炭2

食品分析实验 饮用水中常见七种阴、阳离子的测定—离子交换色谱法（必做）

IEC分离 电导检测 6.1 .1 饮用水中无机离子的测定 （ 样品：饮用水） Column ： IonPac AG12A / AS12A Eluent ： 2.7mM Na2CO3 0.3mM NaHCO3 Flow rate： 1.2mL/min Detection： Conductivity (ASRS Recycle Mode) IEC分离 电导检测 （ 样品：饮用水） 5.0 10.0 15.0 20.0 uS F- Cl- NO3- SO4- 5.00 10.00 15.00 Retention time(min)

1 F-；2 Cl-；3 NO2-；4 Br-；5 NO3-；6 H2PO4-；7 SO42- E/mv t/min 1 F-；2 Cl-；3 NO2-；4 Br-；5 NO3-；6 H2PO4-；7 SO42- 7种常见阴离子混合标准溶液离子色谱分离图

化工学院自来水中的常见阴离子（mg/L） Cl- 68.00 E/mv SO42- 92.40 NO3 - 22.63 F- 0.96 t/min 化工学院自来水中的常见阴离子（mg/L）

1 Li+；2 Na+；3 NH4+；4 K+；5 Mg2+；6 Ca2+；7 Sr2+ E/mv t/min 1 Li+；2 Na+；3 NH4+；4 K+；5 Mg2+；6 Ca2+；7 Sr2+ 7种常见阳离子混合标准溶液离子色谱分离图

Na+ 54.52 E/mv Ca2+ 51.52 Mg2+ 23.79 K+ 4.00 t/min 化工学院自来水中的常见阳离子

E/mv Na+ 青岛市自来水 崂山矿泉水 依云矿泉水 农夫山泉 Ca2+ Mg2+ K+ t/min

几种水样总矿化度（g/L） 青岛市自来水 0.4655 崂山矿泉水 0.1205 依云矿泉水 0.1071(低钠高钙) 青岛市自来水 0.4655 崂山矿泉水 0.1205 依云矿泉水 0.1071(低钠高钙) 农夫山泉 0.0230 康师傅矿物质水 0.0077 娃哈哈纯净水 0.0005 （未包含碳酸根、硅酸盐）

饮用水矿化度总体情况 问 题？ 南淡北咸 天然饮用水、矿泉水的总矿化度低于自来水 我们究竟应当喝什么样的水（指含无机阴阳离子种类和浓度）？ 问 题？ 我们究竟应当喝什么样的水（指含无机阴阳离子种类和浓度）？ 怎样来净化？

E/mv Na+ 自来水 烧开后的自来水 Ca2+浓度降低 15.63% Ca2+ Mg2+ K+ t/min

E/mv Na+ Ca2+ K+ Mg2+ 娃哈哈纯净水 可口可乐纯净水 超纯水 t/min

6.1.2 水中挥发性有机物的测定 Column ： VF-624 ms Carrier gas：Helium GC分离 Flow rate： 1.5mL/min Detector： MS/SIM GC分离 SIM检测 E/F t/min 57种挥发性有机物SIM扫描谱图

57种挥发性有机物 1 - 氯乙烯；2 - 1,1-二氯乙烯；3 - 二氯甲烷；4 - 反式-1,2-二氯乙烯；5 - 1,1-二氯乙烷；6 - 氯丁二烯；7 - 2,2-二氯丙烷；8 - 顺式-1,2-二氯乙烯；9 - 溴氯甲烷；10 - 三氯甲烷；11 - 1,1,1-三氯乙烷；12 - 四氯化碳；13 - 1,1-二氯丙烯；14 - 苯；15 - 1,2-二氯乙烷；16 - 氟苯(内标)；17 - 三氯乙烯；18 - 1,2-二氯丙烷；19 - 二溴甲烷；20 - 一溴二氯甲烷；21 -顺-1,3-二氯丙烯；22 -环氧氯丙烷；23 - 甲苯；24 - 反-1,3-二氯丙烯；25 - 1,1,2-三氯乙烷；26 - 四氯乙烯；27 - 1,3-二氯丙烷；28 - 二溴一氯甲烷；29 - 1,2-二溴乙烷；30 - 氯苯；31 - 1,1,1,2-四氯乙烷；32 - 乙苯；33，34 - 间，对-二甲苯；35 - 邻-二甲苯；36 - 苯乙烯；37 - 三溴甲烷；38 - 异丙苯；39 - 溴苯；40 - 1,1,2,2-四氯乙烷；41 - 1,2,3-三氯丙烷；42 - 正丙苯；43 - 2-氯甲苯；44 – 4-氯甲苯；45 - 1,3,5-三甲基苯；46 - 叔丁基苯；47 - 1,2,4-三甲基苯；48 - 仲丁基苯；49 - 1,3-二氯苯；50 - 4-异丙基甲苯；51 - 1,4-二氯苯-d4（内标）；52,53 - 1,4-二氯苯&1,2-二氯苯；54 - 正丁基苯；55 - 1,2-二溴-3-氯丙烷；56 - 1,2,4-三氯苯；57 - 六氯丁二烯；58 - 萘；59 - 1,2,3-三氯苯。

吹扫捕集仪：AQUATek 100，美国TEKMAR公司； 气相色谱/质谱仪：Agilent 7890B-7000C气相色谱-质谱仪; 仪器设备 吹扫捕集仪：AQUATek 100，美国TEKMAR公司； 气相色谱/质谱仪：Agilent 7890B-7000C气相色谱-质谱仪; 毛细管色谱柱：Agilent VF-624 ms(30 m×0.32 mm×1.8 µm)，美国安捷伦公司。 试剂与材料 环氧氯丙烷， 2000 mg﹒L -1甲醇溶液，0.6 mL， 美国o2si； 二溴氟甲烷和甲苯-d8混标， 250mg﹒L -1甲醇 （P/T）溶液，1 mL，美国o2si。； EPA502/524内标强化溶液（3组分，4-溴氟苯 /1,2-二氯苯D4/氟苯）标准品， 2000mg﹒L -1， 甲醇（P/T）溶液，1mL，美国o2si； 甲醇，天津四友（一级色谱纯），含量99.9%； 空白水，哇哈哈纯净水（烧开密闭冷却至室温）； 高纯氮，纯度≥99.999%； 高纯氦，纯度≥99.999%。

吹扫捕集条件 吹扫气为高纯氮气；吹扫的样品体积为5 mL；吹扫温度：选择室温；吹扫流速：40 mL﹒min-1；吹扫时间：11 min；预脱附温度：180 ℃；脱附温度：190 ℃；脱附时间：2 min；烘烤时间：200 ℃；烘烤时间：6min。

气相色谱质谱分析条件 进样口温度：220 ℃； 进样方式：分流进样，分流比20:1； 隔垫吹扫流量2 mL﹒min-1； 恒定流量1.5 mL﹒min-1； 载气为高纯氦气； 辅助加热区：280 ℃； 程序升温：初始温度35 ℃（2 min） 5 ℃﹒min-1 120 ℃ 10 ℃﹒min-1 220 ℃（0min）。 离子源类型：EI源，70 eV； 离子源温度：230 ℃； 四极杆温度：150 ℃； 溶剂延迟：1 min； 运行时间：29 min； 全扫描（SCAN）扫描段范围：m/z 35-270 amu。

自来水中4种含量较高的挥发性有机物 动画采用ChemBioOffice 2014 3D绘制

8 3 7 E/F 5 4 6 1 2 t/min 1 – 系统峰；2 – 三氯甲烷；4 – 一溴二氯甲烷；5 – 一氯二溴甲烷；6 – 三溴甲烷；3，7，8 – 内标强化液中含有的三种物质。 自来水样SCAN叠加图

国内外部分自来水样SIM谱图比较图 E/F t/min 1 – 二氯甲烷；2 – 三氯甲烷；3 – 一溴二氯甲烷； A B C C 4 E/F 3 5 2 5 D 1 E F F t/min 1 – 二氯甲烷；2 – 三氯甲烷；3 – 一溴二氯甲烷； 4 – 一氯二溴甲烷；5 – 三溴甲烷 A – 韩国仁川机场；B – 英国伦敦乡村酒店；C – 莫斯科SVD机场； D – 青岛科技大学化工学院；E – 上海松江；F – 天津市河东区 国内外部分自来水样SIM谱图比较图

水样中曼谷的挥发性有机物的总含量最高为127. 70 g﹒L-1，最低的为罗马70 水样中曼谷的挥发性有机物的总含量最高为127.70 g﹒L-1，最低的为罗马70.02 g﹒L-1。57种挥发性有机物中21种未检出，检测出含量最高的是美国塞班岛三溴甲烷为31.45  g﹒L-1。 国内水样中，成都双流机场的自来水样中的挥发性有机物总含量最高为112.40 g﹒L-1，最低的为阿勒泰70.14 g﹒L-1。57种挥发性有机物中有20种未检出，其余检出量都在卫生标准允许范围之内，其中含量最高物为成都的三氯甲烷含量42.09 g﹒L-1。 综合国内、外的自来水样数据，主要有4种挥发性有机物：三氯甲烷、一溴二氯甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷，不同的地区国家含量有所不同，原因可能是在自来水生产的过程中，消毒剂的种类、用量和工艺有所不同。

瓶装水水样SCAN叠加图 E/F t/min 6 2 5 1 4 3 7 1 – 系统峰；2，5，6 – 内标强化液所含物质；3 – 甲苯；4 – 三溴甲烷；7 – 萘。 甲苯（英国爱西尼天然矿泉水响应值最高）、三溴甲烷（崂山矿泉水（红矿）响应值最高）、萘（5100曲玛弄西藏冰川矿泉水响应值最高）。 瓶装水水样SCAN叠加图

三种方式对自来水中含量较高的4种挥发性有机物的影响 c/μg﹒L-1 A 青岛科技大学自来水未烧开；B 三级过滤器；C 烧开冷却后 1-三溴甲烷；2-三氯甲烷；3-二氯一溴甲烷；4-二溴一氯甲烷 三种方式对自来水中含量较高的4种挥发性有机物的影响

自来水中的4种主要挥发性有机物含量随时间的变化情况 c/μg﹒L-1 t/ h 自来水中的4种主要挥发性有机物含量随时间的变化情况

食物中各种元素对人体来说，分为： 6.2 微量元素（有益）的分析 常量元素 微量元素 有毒元素 碳、氢、氧、磷、硫、钙、钾、镁、钠、氯等 铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷等 砷、铅、镉、汞等

微量 元素 + 有毒 元素 限量元素 水源、土壤、环境 容器本身不纯，带入金属 原料、辅料 进入人体的渠道 呼吸、皮肤

食品中元素的主要检测方法 原子发射光谱法（包括ICP-MS） 原子吸收光谱法 原子荧光分光光度法 离子交换色谱法 离子选择电极法 比色法

钙的测定 GB/T 14610 谷物及谷物制品中钙的测定（采用容量滴定法） 原理：样品经灰化后，在酸性溶液中钙与草酸生成草酸钙，经硫酸溶解后，用高锰酸钾标准溶液滴定，计算出钙的含量。 磷的测定 GB/T 23375 蔬菜及其制品中铜、铁、锌、钙、镁、磷的测定（采用比色法） 原理： 样品经酸消解后，在酸性条件下磷与鉬酸铵结合成磷鉬酸铵。此化合物经对苯二酚、亚硫酸钠还原成蓝色化合物-鉬蓝。用分光光度计在波长650 nm处测定鉬蓝的吸光度(值)，其吸光度(值)与磷含量成正比，与标准系列比较定量。 铜和铁的测定 GB/T 23375 蔬菜及其制品中铜、铁、锌、钙、镁、磷的测定（采用AAS法） 原理： 样品经酸消解后，导入原子吸收分光光度计，测试液中铜、铁、锌、钙、镁原子化后分别吸收324. 8nm（铜）、248. 3 nm（铁）共振线，在一定浓度范围内，吸光度(值)与其浓度成正比，与标准系列比较定量。

食品分析实验 菠菜中铁含量的测定 （ AAS法，必做）

复习思考题 青岛自来水的总矿化度为什么高？ 自来水中4种挥发性有机物是什么？说明其来源。 您认为什么样的水才是人类理想的饮用水？ 食品中有益微量元素有哪些？ 简述食品中有益元素的常用测定方法。