GB 14883.7-2016 食品安全国家标准 食品中放射性物质天然钍和铀的测定.pdf

中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B1 4 8 8 3 .72 0 1 6食品安全国家标准食品中放射性物质天然钍和铀的测定2 0 1 6 - 0 8 - 3 1发布2 0 1 6 - 0 9 - 2 0实施中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会发 布G B1 4 8 8 3.72 0 1 6 前 言 本标准代替G B1 4 8 8 3.71 9 9 4 食品中放射性物质检验 天然钍和铀的测定 。本标准与G B1 4 8 8 3.71 9 9 4相比, 主要变化如下: 标准名称修改为“ 食品安全国家标准 食品中放射性物质天然钍和铀的测定” ; 梳理和调整了部分条款和公式的次序; 删除了天然铀测定方法中的乙酸乙酯萃取-光电荧光光度法、 三烷基氧膦(T R P O) 萃取-光电荧光光度法和目视荧光法; 将天然钍和天然铀测定方法中的N 2 3 5萃取-分光光度法中的“N 2 3 5” 以“ 三正辛胺” 代替。G B1 4 8 8 3.72 0 1 61 食品安全国家标准食品中放射性物质天然钍和铀的测定1 范围本标准适用于各类食品中天然钍和铀的测定。天然钍的测定 第一法 三正辛胺萃取-分光光度法2 原理食品灰用硝酸和高氯酸浸取, 溶液经磷酸盐沉淀浓集铀和钍, 在盐析剂硝酸铝的存在下以三正辛胺从硝酸溶液中同时萃取钍和铀, 首先用8m o l/L盐酸溶液反萃取钍, 再用水反萃取铀, 分别以铀试剂显色, 进行分光光度测定。本法可用于食品中铀和钍联合或单独检验。3 试剂和材料除非另有说明, 本方法所用试剂均为分析纯, 水为G B/T6 6 8 2规定的一级水。3.1 试剂3.1.1 三正辛胺( CH3(CH2)73N) : 工业纯。3.1.2 乙酸乙酯(C4H8O2) 。3.1.3 丙酮(CH3C O CH3) 。3.1.4 环己烷(C6H1 2) 。3.1.5 硝酸(HNO3) 。3.1.6 硝酸铝A l(NO3)3 。3.1.7 氨水(NH3H2O) 。3.1.8 硝酸铵(NH4NO3) 。3.1.9 铀试剂(C2 2H1 8A s2N4O1 4S2) 。3.1.1 0 草酸(H2C2O4) 。3.1.1 1 盐酸(HC l) : 优级纯。3.1.1 2 尿素C O(NH2)2 。3.1.1 3 正辛醇(C8H1 8O) 。3.2 试剂配制3.2.1 1 0%三正辛胺萃取剂: 将5 0m L三正辛胺、5 0m L乙酸乙酯、5 0m L丙酮、2.5m L正辛醇混合后, 以环己烷稀释到5 0 0m L, 再用2m o l/L硝酸溶液萃洗平衡后待用。3.2.2 硝酸铝溶液: 称取5 0 0g硝酸铝, 加少量水和3 3m L氨水, 加热溶解后用水稀释至5 0 0m L, 过滤后使用。G B1 4 8 8 3.72 0 1 62 3.2.3 饱和硝酸铵溶液: 用2m o l/L硝酸溶液配制。3.2.4 0.0 3%铀试剂 -草酸饱和溶液: 称取0.3g铀试剂, 溶解于水中( 若溶解不完全, 可加少量氢氧化钠) , 稀释至10 0 0m L。使用前倒此溶液于小试剂瓶中, 加入草酸至饱和。3.2.5 8m o l/L盐酸溶液: 量取3 3 3m L盐酸, 用水稀释至5 0 0m L, 加入约1g尿素。3.3 标准溶液配制钍标准溶液: 取0.6 0 0g硝酸钍T h(NO3) 4 H2O 溶于5 0m L5m o l/L硝酸溶液中, 转入5 0 0m L容量瓶, 用0.5m o l/L硝酸稀释至刻度。此贮备液用重量法标定。按标定结果用1m o l/L硝酸将一定量贮备液准确稀释成1.0 0g T h/m L的钍标准溶液。标定: 准确吸取3 0.0m L贮备液于烧杯中, 加7 0m L水, 加热至8 0左右, 以酚酞作指示剂, 用氨水沉淀钍。沉淀用无灰滤纸过滤,0.1%氨水洗涤几次后, 放入已恒量的坩埚中烘干, 炭化,9 0 0 灼烧成二氧化钍, 恒量, 计算出准确钍含量。4 仪器和设备分光光度计:7 2型或其他型号,3c m比色杯。5 分析步骤5.1 钍工作曲线的绘制在8个分液漏斗中各加入1 0m L1m o l/L硝酸溶液, 分别吸入相当于0g、0.3g、0.5g、0.7g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g钍的钍标准溶液, 按5.3.45.3.5测定钍的吸光度作为纵坐标, 实际加入的钍量为横坐标作图。5.2 采样和预处理采样和预处理按G B1 4 8 8 3.1规定进行。5.3 样品制备和测定5.3.1 称取2.0 0g( 精确至0.0 0 1g) 样品灰于6 0m L瓷蒸发皿中( 大米、 玉米和肉类等含钙少的样品灰按每克灰5 0m gC a的比例加入钙载体溶液) , 加入1 0m L浓硝酸, 在沙浴上缓慢蒸发至干( 蒸发皿蒸发时需加盖表面皿防液体溅出) 。将蒸发皿转入马弗炉5 0 0 灼烧1 0m i n( 样品灰灼烧后若呈黑色或灰色时, 可重复酸浸取, 再灼烧处理1次) , 取出冷却后加入1 0m L8m o l/L硝酸, 加热溶解后趁热过滤。用8m o l/L硝酸洗涤蒸发皿23次, 再用热的稀硝酸洗涤蒸发皿和残渣23次。滤液和洗涤液合并于离心管中。5.3.2 搅拌下滴加氨水于5.3.1浸取液中, 调节溶液p H=9使生成白色沉淀, 加热凝聚。冷却后离心,弃去上清液。沉淀用水洗涤1次, 离心, 弃去上清液。5.3.3 滴加浓硝酸入离心管, 使沉淀刚好溶解。将溶液移入6 0m L分液漏斗中, 用1 5m L硝酸铝溶液分2次洗涤离心管, 洗涤液合并入分液漏斗。5.3.4 加1 5m L1 0%三正辛胺萃取剂入分液漏斗, 萃取5m i n, 静止分相后弃去水相。用5m L饱和硝酸铵溶液萃洗一次。5.3.5 萃洗后的有机相依次用5.0m L和3.5m L8m o l/L盐酸反萃取, 每次反萃取5m i n。二次反萃取液合并于1 0m L比色管, 加入0.3g尿素, 振荡完全溶解后, 加入1.0 0m L0.0 3%铀试剂 -草酸饱和G B1 4 8 8 3.72 0 1 63 溶液, 用8m o l/L盐酸稀释到刻度。摇匀后在分光光度计( 波长6 6 5n m,3c m比色杯) 以8.5 m L8m o l/L盐酸代替样品液加显色剂作为零值, 进行比色, 测定钍的吸光度。从工作曲线上查出钍含量。有机相可用于测定铀( 测定铀的步骤可按1 7.3.6) 。5.4 化学回收率的测定准确称取与样品分析的用灰量相等的样品灰于6 0 m L瓷蒸发皿, 加入2.0 m L钍标准溶液和1 0m L硝酸, 按5.3.15.3.5与未加钍标准溶液的样品平行操作。根据测得的钍含量, 按式(1) 计算钍的化学回收率。R=A -NA0(1) 式中:R 钍的化学回收率;A 加入钍标准溶液的样品所测得的钍含量, 单位为微克(g) ;N 样品测定时从钍工作曲线上查得的钍含量, 单位为微克(g) ;A0 加入钍的量, 单位为微克(g) 。5.5 空白试验不加样品灰按5.3.15.3.5测定程序, 以8.5m L8m o l/L盐酸在比色管中加入显色剂后作为零值, 在同样条件下测出吸光度作为试剂空白, 应在计算结果中进行校正。6 分析结果的表述食品中天然钍的含量按式(2) 计算:A=NMWR(2) 式中:A 食品中天然钍含量, 单位为微克每千克(g/k g) ;N 样品测定时从钍工作曲线上查得的钍含量, 单位为微克(g) ;M 灰鲜比, 单位为克每千克(g/k g) ;W 分析的样品灰质量, 单位为克(g) ;R 钍的化学回收率。7 其他典型条件下, 该方法的检出限为3.4 71 0-8g/g灰。天然钍的测定 第二法 PMB P萃取-分光光度法8 原理食品灰以硝基盐酸浸取, 草酸盐沉淀载带钍,1 -苯基- 3 -甲基- 4 -苯甲酰基- 5 -吡唑酮( 简称PMB P) 萃取分离后, 在6m o l/L盐酸介质中, 以铀试剂显色进行分光光度测定。G B1 4 8 8 3.72 0 1 64 9 试剂和材料9.1 试剂9.1.1 草酸(H2C2O4) 。9.1.2 磺基水杨酸(C7H6O6S2 H2O) 。9.1.3 酒石酸(C4H6O6) 。9.1.4 抗坏血酸(C6H8O6) 。9.1.5 氨水(NH3H2O) 。9.1.6 盐酸(HC l) 。9.1.7 硝酸(HNO3) 。9.1.8 高氯酸(HC l O4) 。9.1.9 1 -苯基- 3 -甲基- 4 -苯甲酰基- 5 -吡唑酮PMB P(C1 7H1 4N2O2) 。9.1.1 0 无水氯化钙(C a C l2) 。9.1.1 1 铀试剂(C2 2H1 8A s2N4O1 4S2) 。9.2 试剂配制9.2.1 0.0 3%铀试剂 -草酸饱和溶液: 同3.2.4。9.2.2 PMB P萃取剂:PMB P的0.3%二甲苯溶液。9.2.3 草酸溶液9.2.3.1 1 0%草酸溶液: 称取1 0g草酸溶于适量水中, 加水稀释至1 0 0m L。9.2.3.2 0.8%草酸溶液: 称取0.8g草酸溶于适量水中, 加水稀释至1 0 0m L。9.2.4 1 0%磺基水杨酸溶液: 称取1 0g磺基水杨酸溶于适量水中, 加水稀释至1 0 0m L。9.2.5 1 0%酒石酸溶液: 称取1 0g酒石酸溶于适量水中, 加水稀释至1 0 0m L。9.2.6 盐酸溶液9.2.6.1 0.1m o l/L盐酸溶液: 量取1m L盐酸加水稀释至1 2 0m L。9.2.6.2 6m o l/L盐酸溶液: 量取5 0m L盐酸加水稀释至1 0 0m L。9.2.7 11氨水: 量取5 0m L氨水加水稀释至1 0 0m L。9.2.8 硝基盐酸:1体积硝酸与3体积盐酸混合, 又称王水。9.3 标准溶液9.3.1 钍标准溶液: 同3.3。9.3.2 4 0m g C a/m L钙载体溶液: 称取1 1 1g无水氯化钙,溶解于0.1m o l/L盐酸中, 用水稀释至1L。1 0 仪器和设备分光光度计: 同第4章。1 1 分析步骤1 1.1 工作曲线的绘制分别吸取相当于0g、0.3g、0.5g、0.7g、1.0g、2.0g、3.0g、5.0g、7.0g、9.0g、1 0.0gG B1 4 8 8 3.72 0 1 65 钍的钍标准溶液于1 0个2 5 0 m L烧杯中, 加2 0 m L6 m o l/L盐酸溶液、2 m L钙载体溶液, 加水至2 5 0m L, 按1 1.3.21 1.3.4操作。绘制吸光度值对于钍含量的工作曲线。1 1.2 采样和预处理采样和预处理按G B1 4 8 8 3.1规定进行。1 1.3 样品制备和测定1 1.3.1 浸取: 称取2.0 0g( 精确至0.0 0 1g) 灰样于蒸发皿, 用少量水将灰润湿, 慢慢加入5m L硝基盐酸, 盖上表面皿, 在电炉上缓缓蒸干, 再放入马弗炉中, 于4 5 0 灼烧0.5h, 取出冷却。加入约2 0m L6m o l/L盐酸溶液, 加热至沸, 使样品溶解。稍冷, 以中速定性滤纸过滤, 以热酸性水洗涤蒸发皿, 再洗残渣至滤液无色。控制滤液体积在2 5 0m L左右。1 1.3.2 浓集: 往滤液中加入2g草酸, 微热使溶。以11氨水调节p H至1左右, 使生成草酸盐沉淀。若未出现白色沉淀, 则在搅拌下逐滴加入2m L钙载体溶液, 加热, 以促使生成白色沉淀。加热陈化, 冷却0.5h以上, 离心, 弃去上清液。用2 5 0m L1%草酸溶液洗沉淀, 离心, 弃去上清液。沉淀以高氯酸和硝酸各5m L1 0m L溶解并转移至小烧杯中, 小火蒸干。1 1.3.3 萃取分离: 蒸干物冷却后, 加1 0m L水、5m L1 0%磺基水杨酸溶液、 约0.1g固体抗坏血酸, 用1 1氨水调节p H至1左右, 倒入分液漏斗, 用少许水洗烧杯并倒入同一漏斗。加1 5m L0.3%PMB P -二甲苯溶液, 萃取2m i n 3m i n, 分层清晰后弃去水相。用1 0m L0.1m o l/L盐酸溶液萃洗有机相, 弃去水相。用1 5m L6m o l/L盐酸溶液反萃取2m i n 3m i n, 静置分层清晰后, 将水相放入2 5m L容量瓶中, 再用2m L6m o l/L盐酸溶液反萃取有机相一次, 合并反萃取液。1 1.3.4 于1 1.3.3容量瓶中依次加入约0.1g抗坏血酸、1m L1 0%草酸溶液、1m L1 0%酒石酸溶液和2.0 0m L0.0 5%铀试剂溶液, 以6m o l/L盐酸溶液稀释至刻度。摇匀, 放置1 5m i n后, 以1 7m L6m o l/L盐酸溶液代替样品液加显色剂作为零值, 在6 6 5n m波长下测定钍的吸光度。从工作曲线上查出相应的钍含量。1 1.4 化学回收率的测定在分析样品等量灰样中加入钍标准溶液2.0 0m L, 按测定程序操作, 测定吸光度, 按式(1) 计算回收率。1 1.5 空白试验不用样品灰按以上测定程序, 以1 7m L6m o l/L盐酸溶液加入显色剂后作为零值, 在同样条件下测出吸光度作为试剂空白, 应在结果计算中进行校正。1 2 分析结果的表述同第6章。1 3 其他典型条件下, 该方法的检出限为11 0-8g/g灰。G B1 4 8 8 3.72 0 1 66 天然铀的测定 第一法 三正辛胺萃取-分光光度法1 4 原理同第2章。经反萃取钍后的有机相用0.2m o l/L硝酸溶液反萃取铀。用锌粒还原铀为正4价后,以铀试剂显色进行分光光度法测定铀。1 5 试剂和材料1 5.1 试剂1 5.1.1 无砷锌粒: 直径为2mm以下的圆形锌粒为宜。1 5.1.2 高氯酸(HC l O4) 。1 5.1.3 同3.1。1 5.2 试剂配制同3.2。1 5.3 标准溶液铀标准溶液: 准确称取1.1 7 9g经8 5 0灼烧过的八氧化三铀( 优级纯) , 用1 0m L盐酸和3m L过氧化氢加热溶解, 蒸至近干。再加入2 0m L水, 使完全溶解后转入10 0 0m L容量瓶中, 加0.1m o l/L盐酸溶液至刻度, 摇匀成1.0 0m g U/m L的贮备液。按需要的浓度再用0.1m o l/L盐酸溶液进一步稀释,准确配制一系列不同浓度的铀标准溶液。1 6 仪器和设备同第4章。1 7 分析步骤1 7.1 铀工作曲线的绘制在8个分液漏斗中各加入1 0m L1m o l/L硝酸溶液, 分别吸入相当于0g、0.3g、0.5g、0.7g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g铀的铀标准溶液, 按5.3.4、5.3.5反萃取钍后的有机相按1 7.3.6与样品铀测定同方法测出铀的吸光度作为纵坐标, 实际加入的铀量为横坐标, 绘制工作曲线。1 7.2 采样和预处理采样和预处理按G B1 4 8 8 3.1规定进行。1 7.3 样品制备和测定1 7.3.1 同5.3.1。1 7.3.2 同5.3.2。1 7.3.3 同5.3.3。G B1 4 8 8 3.72 0 1 67 1 7.3.4 同5.3.4。1 7.3.5 萃洗后的有机相依次用5.0m L和3.5m L8m o l/L盐酸反萃取, 每次反萃取5m i n( 二次反萃取液合并可供钍测定用, 测定钍的步骤可接5.3.5) 。保留反萃取钍后的有机相供铀测定用。1 7.3.6 在1 7.3.5有机相中加入2 5m L0.2m o l/L硝酸, 反萃取5m i n, 静止分层后将水相放入1 0 0m L烧杯。在沙浴上蒸干水相, 加入硝酸和高氯酸各2m L( 沿烧杯壁加入) 。蒸干后再加2m L硝酸, 蒸干后冷却。分别用4m L、2m L和2m L8m o l/L盐酸依次溶解残渣并转入1 0m L比色管。加入约0.2g抗坏血酸和0.5g锌粒和0.3g尿素, 不时摇动, 反应完全停止后加1.0 0m L铀试剂 -草酸溶液, 以8m o l/L盐酸稀释至刻度, 摇匀。在测钍相同的条件下测定铀的吸光度。从铀的工作曲线上查出相应铀含量。1 7.4 化学回收率测定准确称取与样品分析的用灰量相等的样品灰于6 0 m L瓷蒸发皿, 加入2.0 m L铀标准溶液和1 0m L硝酸, 按1 7.3.11 7.3.6与未加铀标准溶液的样品平行操作。根据测得的铀含量, 按式(3) 计算铀的化学回收率。R=A -NA0(3) 式中:R 铀的化学回收率;A 加入铀标准溶液的样品所测得的钍含量, 单位为微克(g) ;N 样品测定时从铀工作曲线上查得的铀含量, 单位为微克(g) ;A0 加入铀的量, 单位为微克(g) 。1 7.5 空白试验不加样品灰按1 7.3.11 7.3.6测定程序, 以8.5m L8m o l/L盐酸在比色管中加入显色剂后作为零值, 在同样条件下测出吸光度作为试剂空白, 应在计算结果中进行校正。1 8 分析结果的表述食品中天然铀的浓度按式(4) 计算:A=NMWR(4) 式中:A 食品中天然铀的浓度, 单位为微克每千克(g/k g) ;N 同式(3) ;M 样品的灰鲜比, 单位为克每千克(g/k g) ;W 分析样品灰质量, 单位为克(g) ;R 铀的化学回收率, 同式(3) 。1 9 其他典型条件下, 该方法的检出限为9.4 71 0-8g/g灰。G B1 4 8 8 3.72 0 1 68 天然铀的测定 第二法 激光荧光法2 0 原理食品灰用过硫酸钠处理, 在一定酸度下, 加入荧光增强剂, 使之与样品溶液中铀酰离子生成络合物。在激光( 波长3 3 7n m) 辐射激发下产生荧光, 采用“ 标准加入法” 定量测定铀。2 1 试剂和材料2 1.1 试剂2 1.1.1 过硫酸钠(N a2S2O8) : 也可用过硫酸钾(K2S2O8) 。2 1.1.2 荧光增强剂 抗干扰( 铀) 荧光试剂 : 荧光增强倍数不小于1 0 0倍。2 1.1.3 硝酸(HNO3) 。2 1.1.4 氢氧化钠(N a OH) 。2 1.2 标准溶液2 1.2.1 1.0 0m g U/m L铀标准贮备液: 同1 5.3。2 1.2.2 1.0 0g U/m L铀标准溶液: 以p H=2的酸化水将1.0 0m L铀标准贮备液稀释至10 0 0m L。2 2 仪器和设备2 2.1 激光铀分析仪或者激光-时间分辨发光分析仪: 测定下限0.0 5g/k g。2 2.2 微量移液器:5L。2 2.3 石英杯。2 3 分析步骤2 3.1 采样和预处理采样和预处理按G B1 4 8 8 3.1规定进行。2 3.2 样品制备和测定2 3.2.1 称取样品灰5 0.0m g, 放入5 0m L锥形瓶内。加入2 0m L水和2.0g过硫酸钠, 盖上表面皿, 沙浴上加热并不时搅拌, 直至停止冒气泡后蒸干。若在蒸干时仍有气泡, 可再加入约2 0m L水, 盖上表面皿, 在电炉上加热直至无气泡后蒸干。固体物熔融后, 加入1 0m L水溶解。稍微加热后转入离心管离心或过滤。再向离心管或三角烧杯中加入1 0m L蒸馏水和35滴硝酸, 稍加热后离心或过滤。上清液或滤液合并于2 5m L容量瓶, 用1 0m o l/L氢氧化钠或硝酸调节溶液p H至34, 用水稀释至刻度。2 3.2.2 取4.5 0m L样品溶液于石英杯中, 测量荧光强度, 仪器计数为N0; 向样品内加入0.5m L荧光增强剂, 充分混匀, 测量荧光强度仪器计数为N1; 向样品内加入5.0L 1.0 0g U/m L的铀标准溶液, 充分混匀, 测量荧光强度, 仪器计数为N2。2 3.3 化学回收率的测定称取5 0.0m g样品灰于5 0m L锥形瓶内, 加入5.0L1.0 0g U/m L的铀标准溶液, 按测定程序G B1 4 8 8 3.72 0 1 69 2 3.2.1、2 3.2.2同样操作, 测定铀量, 按式(5) 计算化学回收率。R=5N 1-4.5N 0N 2-N 1-5N1-4.5N0N2-N1(5) 式中:R 铀的化学回收率;N 1 回收率测定时加荧光增强剂后的荧光强度读数;N 0 回收率测定时加荧光增强剂前的荧光强度读数;N 2 回收率测定时加入标准铀溶液后的荧光强度读数;N1 样品测定时加荧光增强剂后的荧光强度读数;N0 样品测定时加荧光增强剂前的荧光强度读数;N2 样品测定时加入标准铀溶液后的荧光强度读数。2 3.4 空白试验不加食品灰, 按测定程序测定试剂空白值, 在结果计算中应予校正。2 4 分析结果的表述食品中天然铀的浓度按式(6) 计算:A=(5N1-4.5N0)M(N2-N1)WR(6) 式中:A 食品中天然铀浓度, 单位为微克每千克(g/k g) ;N1 样品测定时加荧光增强剂后的荧光强度读数;N0 样品测定时加荧光增强剂前的荧光强度读数;M 样品的灰鲜比, 单位为克每千克(g/k g) ;N2 样品测定时加入标准铀溶液后的荧光强度读数;W 分析样品灰质量, 单位为克(g) ;R 铀的化学回收率。2 5 其他典型条件下, 该方法的检出限为41 0-7g/g灰。