Determinarea metalelor grele

Principiul metodei

Spectrofotometria de absorbtie atomica se bazeaza pe determinarea concentratiei unui element chimic din proba ce se analizeaza, prin masurarea absorbtiei unei radiatii electromagnetice cu lungime de unda specifica, la trecerea acesteia prin mediul in care sunt uniform distribuiti atomii liberi ai elementului respectiv. Nivelul de absorbtie este proportional cu concentratia atomilor in mediul de distributie.

Pentru evaluare cantitativa este necesara folosirea unui standard de referinta si anume, o solutie care contine numai elementul dorit, cu concentratie cunoscuta.

Metoda se aplica la determinarea continutului de reziduuri de metale grele din produse alimentare de origine animala, non-animala, apa si furaje prin spectrometrie de absorbtie atomica dupa calcinare conform SR EN 14082/2003 - Produse alimentare. Determinarea microelementelor. Determinare plumb, cadmiu, zinc, cupru, fier si crom prin spectrometrie de absorbtie atomica (SAA) dupa calcinare.

Pregatirea probelor se face conform: SR EN 13804/2003 - Produse alimentare. Determinarea microelementelor. Criterii de performanta, consideratii generale si pregatirea probei.

Reactivi necesari

Apa de inalta puritate (distilata si deionizata). Se pastreaza numai in recipiente bine inchise;

Acid azotic: 65% pro analysis ;

Acid azotic: c = 0,1 mol/l ( se dilueaza 7 ml acid azotic conc. 65% cu apa deionizata, la 1000 ml in balon cotat) ;

Acid clorhidric : 37% pro analysis ;

Acid clorhidric : c = 6mol/l ( se dilueaza 500ml HCl conc. 37% cu apa deionizata, la balon cotat de 1000 ml.) ;

Peroxid de hidrogen : 30% (m/m);

Solutii standard concentrate (1000mg/l) : Cadmiu, Plumb.

Pregatirea solutiilor de standard

Solutiile standard pentru elementele : Pb si Cd se prepara din solutii concentrate (1000 mg/l) astfel : din fiecare solutie standard se masoara cate un volum de 5 ml cu pipeta -cl. A, fiecare se aduce cu acid azotic ( c = 0,1 mol/l ) la 50 ml in balone cotate - cl. A, si se omogenizeaza bine. Acestea sunt solutiile stoc ce contin 100 µg/ml ( 100ppm ).

Din solutia stoc (100 ppm) se prepara solutiile de utilizare cu concentratii de ordinul g/ml, masurarile trebuie facute cu mare exactitate (se folosesc micropipete sau pipete clasa A). Solutiile de utilizare se prepara cu acid azotic (c=0,1 mol/l ) in baloane cotate de 100 ml sau 50 ml.

Aparatura si sticlarie

Moara pentru macinare;

Baie de nisip;

Etuva termoreglabila;

Balanta analitica electronica ;

Cuptor de calcinare;

Spectrofotometru de absorbtie atomica GBC, tip Avanta PM,

Creuzete si capsule de portelan pentru calcinare.

Pipete gradate de 1,2,5,10 cm³

Micropipete :20-200µl.

Baloane cotate de 50, 100,500 cm³ (clasa A)

Palnii de filtrare, pahare, baghete;

Butelie de acetilena ;

Hartie de filtru, cu filtrare rapida .         

Mod de lucru

Mineralizarea uscata

Creuzetul de portelan curat, uscat si pastrat in exicator se tareaza la balanta analitica (avand precizia de 0,1mg), apoi in el se introduce proba 10 g . 20 g si se cantareste din nou. Pentru probele lichide cantitatea luata in lucru este de circa 100200ml, se cantareste, se evapora la sec si se continua protocolul de lucru.

Creuzetul cu produs se usuca si se arde incet pe plita electrica pana la stadiul de carbune. In faza finala a arderii se poate produce aprinderea carbunelui.

Dupa incheierea carbonizarii ( nu mai iese fum din creuzet ), creuzetul se introduce in cuptorul electric reglat la 450⁰±10⁰C unde se mentine un timp convenabil pentru finalizarea calcinarii (10-16 ore). Cenusa rezultata trebuie sa aiba culoarea uniforma (alba sau cenusie) si sa nu mai contina puncte negre de carbune.

Daca proba nu este complet calcinata se umecteaza cenusa cu 1 ml pans la 3 ml apa deionizata sau peroxid de hidrogen, se pune creuzetul din nou in cuptor la nu mai mult de 200⁰C si se creste temperatura treptat pana la 450⁰ ± 10⁰C pentru 1-2 ore sau mai mult. Se repeta aceasta operatiune pana ce proba este calcinata complet, adica pana ce cenusa este alba/gri sau putin colorata.

Prelucrarea mineralizatului

In creuzetul cu cenusa se adauga 5 ml HCl, de c= 6 mol/l  in asa fel incat toata cenusa sa intre in contact cu acidul. Se evapora acidul pe baia de nisip. Se dizolva apoi reziduul intr-un volum exact de acid azotic c= 0,1mol/l, 10 ml pana la 30 ml. Se roteste creuzetul cu grija astfel incat toata cenusa sa intre in contact cu acidul. Se acopera cu o sticla de ceas si se lasa proba sa stea de la 1 ora la 2 ore.

Se amesteca bine solutia din creuzet cu o bagheta, se filtreaza prin hartie de filtru, trecandu-se continutul intr-un vas de sticla din care se fac direct determinarile,

Daca in proba analizata continutul elementului este mai mare decat valoarea maxima a solutiei standard de calibrare, atunci solutia initiala se dilueaza corespunzator.

Din solutia probei mineralizate astfel se pot determina : Pb, Cd ,Cu, Zn, Fe

Parametrii aparaturii pentru SAA in flacara

Calcul si exprimarea rezultatelor

Valoarea exprimata in mg/kg ( sau µg/g) se obtine prin aplicarea formulei de calcul :

Eseu: ELEMENTE DE BOTANICA - criterii ( intrebari ) minimale Document online: Bazele moleculare ale apoptozei

C_metal = c x V x 1000/ m x 1000               [ mg/kg]

in care :

c = concentratia din solutia de proba preluata din curba standard, in μg/ml ;

V = volumul de acid azotic c= 0,1mol/l, in ml;

m = cantitatea de proba luata in lucru, in g;

1000 = factorul de raportare a continutului la 1000 g (1 kg) ;

1000 = factorul de transformare a μg in mg.

Interpretarea rezultatelor

Interpretarea rezultatelor obtinute pentru metalele grele : plumb si cadmiu se face in conformitate cu

Regulamentul CE 1881/2006 - stabilirea nivelului maxim pentru anumiti contaminanti din produse alimentare - pentru interpretarea concentratiilor de plumb;

Regulamentul CE 629/2008 - modificare a Regulamentul CE 1881/2006 privind nivelului maxim pentru anumiti contaminanti din produse alimentare - pentru interpretarea concentratiilor de cadmiu;

ORDIN ANSVSA 18/2007 - privind aprobarea Normei sanitare veterinare si pentru siguranta alimentelor privind substantele nedorite din hrana pentru animale.

Mentinerea contaminantilor la niveluri acceptabile din punct de vedere toxicologic este esentiala pentru protectia sanatatii publice.

Tinand seama de neconcordantele dintre legislatiile statelor membre si de potentialul risc de denaturare a concurentei, pentru anumiti contaminanti sunt necesare masuri comunitare pentru a asigura unitatea pietei, cu respectarea principiului proportionalitatii.

Trebuie stabilite nivelurile maxime la un nivel strict, ce poate fi obtinut in mod rezonabil prin respectarea bunelor practici agricole, piscicole si de fabricatie, tinand seama si de riscurile legate de consumul produselor alimentare. In cazul contaminantilor considerati cancerigeni genotoxici sau in cazurile in care expunerea actuala a populatiei sau categoriilor de populatie vulnerabile este aproape sau depaseste doza tolerabila, nivelurile maxime trebuie sa fie cat mai scazute posibil (ALARA - as low as reasonably achievable). Astfel de abordari garanteaza ca operatorii din sectorul alimentar aplica masuri de prevenire si reducere cat mai mult posibil a contaminarii, pentru protectia sanatatii publice. De asemenea, pentru protectia sanatatii sugarilor si copiilor de varsta mica, ce constituie o categorie vulnerabila, este indicat sa se stabileasca cele mai mici niveluri maxime, ce se pot obtine printr-o selectie stricta a materiilor prime utilizate la fabricarea alimentelor pentru sugari si copii de varsta mica. Selectia stricta a materiilor prime este, de asemenea, indicata la fabricarea unor anumite produse alimentare cum ar fi taratele destinate consumului uman direct.