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硝酸盐和亚硝酸盐(上)
【来源/作者】周世红 【更新日期】2018-02-04

一、理化性质

日常生活中常见的亚硝酸盐主要指亚硝酸钠或亚硝酸钾,均为白色或淡黄色结晶性粉末或颗粒,或不透明的块状或条状,无臭,微咸,外观和味道颇似食盐。吸湿性强,在空气中能氧化为硝酸钠。易溶于水,100mL沸水可溶解166g亚硝酸钠,水溶液呈碱性(pH值9)。

常见的硝酸盐主要指硝酸钠或硝酸钾,均为白色细小结晶或粉末,带浅灰色或淡黄色,味咸或苦,在潮湿空气中易潮解,易溶于水,水溶液呈中性,高热可分解生成亚硝酸钠或亚硝酸钾。

二、污染来源

硝酸盐和亚硝酸盐普遍存在于各类天然水体和饮水之中,但含量不多。在蔬菜和许多种腌制肉食品(腊肉、灌肠、火腿、午餐肉等)中则含有较多的硝酸盐和亚硝酸盐。

蔬菜种植时施用氮肥,可使多种蔬菜中的硝酸盐含量增加,尤其是卷心菜、菠菜、芹菜等叶菜中含量很高。这类蔬菜在储藏、运输过程因堆积而发热,或在烹调、腌制泡菜过程中,硝酸盐都很容易转变为亚硝酸盐。

作为食品防腐剂,硝酸盐和亚硝酸盐常被用于肉类保存。不仅对肉毒梭菌等有很强抑制作用,而且能赋予肉制品诱人的色泽和风味。但同时也使食品受到了不同程度污染。

一些不法商贩为了赚取更大利润,恶意将富含硝酸盐和亚硝酸盐的劣质盐、工业盐充作食用盐销售,使更多的硝酸盐和亚硝酸盐进入了人们的生活。

三、毒性与危害

硝酸盐和亚硝酸盐对人体的作用既有利也有害,但一般说来害大于利。

亚硝酸盐属中等毒性物质。亚硝酸钠对小鼠经口的LDs。为200mg/kg体重,大鼠经口的LD50为85mg/kg体重。人中毒剂量为O.3~O.5g,致死量为3g。亚硝酸盐可干扰碘的代谢,造成甲状腺肿大,可影响血液中氧的运输而发生肠原性青紫症,长时间摄入也可破坏体内的维生素A,并可影响胡萝卜素转化为维生素A。亚硝酸盐是亚硝胺的前体,因此亚硝酸盐有引发某些癌症的可能。

硝酸盐在细菌作用下可还原为亚硝酸盐,在婴儿饮水中加入100mL/L(以亚硝酸钠计)可引起中毒。成人摄人4g/d以上或一次摄人1g以上可发生中毒;摄入13~15g大部分可致死。硝酸钠对大鼠经口的LD50为1100~2000mg/kg体重。慢性毒性发现可抑制大鼠生长,也有研究报道硝酸盐有致畸性,孕妇摄入大量的硝酸盐后会引起婴儿先天畸形。对其致癌性上有很大争议,主要认为硝酸盐转化生成的亚硝酸盐是亚硝胺的前体,后者与某些癌症的发生有关。硝酸盐转化生成的亚硝酸盐可干扰碘的代谢,造成甲状腺肿大,可将血液中的Fe2+氧化成Fe3+影响氧的运输而发生青紫症,长时间摄人可破坏体内的维生素A,并可影响胡萝卜素转化为维生素A。

由于亚硝酸盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长繁殖,对提高腌肉的风味也有一定作用,因此世界各国均在一定的严格限量范围之内使用。使用时加入适量抗坏血酸(维生素C)或异抗坏血酸与其钠盐混合使用,可阻断亚硝胺的形成。1994年FAO/wHO规定亚硝酸钠的ADI值为0~0.2mg/kg体重;硝酸钠的ADI值为O~5mg/kg体重。

我国《食品添加剂使用卫生标准》GB 2760—1996规定,亚硝酸钠可用于腌制畜禽肉类罐头、肉制品,最大使用量为O.15g/kg,其残留量在腌制盐水火腿中不得超过O.07g/kg;硝酸钠可用于肉制品,最大用量为0.5g/kg,残留量以亚硝酸钠计,肉类罐头不得超过O.05g/kg,肉制品不得超过0.03g/kg。在肉制品实际加工中,亚硝酸钠经常与硝酸钠、异抗坏血酸钠或抗坏血酸钠、烟酰胺等混合使用,可以降低腌肉中所形成亚硝胺的量。

四、硝酸盐和亚硝酸盐的测定

(一)水中硝酸盐氦的测定(二磺酸酚分光光度法)

1、原理

在浓硫酸存在下,硝酸根离子与二磺酸酚作用可生成硝基二磺酸酚,在碱性溶液中发生分子重排,生成黄色化合物,在420nm波长处测定吸光度。

2、试剂配制

(1)硝酸盐氮标准储备溶液称取7.218g在105~110℃烘1h的硝酸钾,溶于纯水中,定容至1000mL。加2mL氯仿作保存剂。此储备溶液1.OOmL含1.0Omg硝酸盐氮。

(2)硝酸盐氮标准溶液 吸取5.OOmL硝酸盐氮标准储备溶液,置于瓷蒸发皿内,水浴加热蒸干,然后加入2mL二磺酸酚,迅速用玻璃棒摩擦蒸发皿内壁,使二磺酸酚与硝酸盐充分接触,‘静置30min,加少量纯水,移入500mL容量瓶中,再用纯水冲洗蒸发皿,合并于容量瓶中,最后用纯水稀释至刻度。此溶液1.OOmL含10.Oμg硝酸盐氮。

(3)二磺酸酚试剂 称取15g苯酚,置于250mL三角瓶中,加入105mL浓硫酸,瓶上放一小漏斗,置沸水浴内加热6h。试剂应为浅棕色稠液,保存于棕色瓶内。

(4)硫酸银标准溶液 称取4.397g硫酸银,溶于纯水中,并用纯水定容至1000mL。此溶液1.OOmL可与1.OOmg氯离子作用。

3、操作步骤

①吸取25mL原水样或经过预处理的澄清水样,置于100mL蒸发皿内,用NaOH溶液调至pH值7~8,再水浴蒸干。

②取下蒸发皿,加入1.OmL二磺酸酚试剂,用玻璃棒研磨,使试剂与蒸发皿内残渣充分接触,静置10min。

③向蒸发皿内加入10mL纯水,边搅拌边加浓氨水,使溶液显示的颜色更深。如有沉淀,需过滤,或滴加乙二胺四乙酸二钠溶液至沉淀溶解。将溶液移人50mL比色管中,用纯水稀释至刻度,混合均匀。

④另取50mL比色管,分别加硝酸盐氮标准溶液O、0.10mL、O.30mL、O.50mL、O.70mL、1.OOmL、1.50mL,各加1.OmL二磺酸酚试剂,再各加10mL纯水,边搅拌边加浓氨水至溶液颜色更深,加纯水至刻度。

⑤于429nm波长下,以纯水为参比,测定样品和标准系列溶液的吸光度。

⑥绘制标准曲线,在曲线上查出样品管中硝酸盐氮的含量。

4、计算

式中 c——水样中硝酸盐氮(N)的浓度,mg/L;

M—一从标准曲线上查得的样品管中硝酸盐氮的含量,μg;

V1——水样体积,mL;

V2——除氯离子时加入硫酸银溶液的体积,mL。

参考资料:环境中有毒有害物质与分析检测


【关键词】硝酸盐,亚硝酸盐国家标准物质网 

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