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1、檢驗用水的要求 

分析檢驗中絕大多數的分析是對水溶液的分析檢測,因此水是最常用的溶劑。在實驗室中離不開蒸餾水或特殊用途的純水,在未特殊注明的情況下,無論配制試劑用水,還是分析檢驗操作過程中加入的水,均為純度能滿足分析要求的蒸餾水或去離子水。蒸餾水可用普通的生活用水經蒸餾汽化冷凝制成,也可以用陰陽離子交換處理的方法制得。特殊項目的檢驗分析對水的純度有特殊要求時,一般在檢驗方法中注明水的純度要求和提純處理的方法。

為保證純水的質量能符合分析工作的要求,對于所制備的每一批純水,都必須進行質量檢測。一般應達到以下标準:

①用電導儀測定的電導率小于或等于530µs/cm(25℃)。

②酸度呈中性或弱酸性,PH=5.0~7.5(25℃).可用精密pH試紙、酸度計測定,也可用如下指示劑法測定:在10 ml水中加入2~3滴1g/L甲基紅指示劑,搖勻呈黃色不帶紅色,則說明水的酸度合格,呈中性;或在10 ml水中加入4~5滴1g/L溴百裡酚藍指示劑,搖勻不呈藍色,則說明水的酸度合格,呈中性。

③無有機物和微生物污染。檢測方法為:在100 ml水中加入2滴0.1g/L高錳酸鉀溶液煮沸後仍為粉紅色。

④鈣、鎂等金屬離子含量合格。檢測方法為:在10 ml水樣中加入2 ml氨-氯化铵緩沖溶液(PH=10),2滴5g/L鉻黑T指示劑,搖勻。溶液呈藍色表示水合格,如呈紫紅色則表示水不合格。

⑤氫離子含量合格。檢測方法為:在10 ml水樣中加入數滴硝酸,再加入4滴10g/L的AgNO3溶液,搖勻。溶液中無白色渾濁物表示水合格,如有白色渾濁物則表示水不合格。

2、檢驗用試劑的要求

化學試劑是符合一定質量要求标準的純度較高的化學物質,它是分析工作的物質基礎。試劑的純度對分析檢驗很重要,它會影響到結果的準确性,試劑的純度達不到分析檢驗的要求就不能得到準确的分析結果。能否正确選擇、使用化學試劑,将直接影響到分析實驗的成敗、準确度的高低及實驗的成本,因此,儀器使用人員必須充分了解化學試劑的性質、類别、用途與使用方面的知識。

根據質量标準及用途的不同,化學試劑可大體分為标準試劑、普通試劑、高純度試劑與專用試劑四類。

①标準試劑

标準試劑是用于衡量其他物質化學量的标準物質,通常由大型試劑廠生産,并嚴格按照國家标準進行檢驗,其特點是主體成分含量高而且準确可靠。

滴定分析用标準試劑,我國習慣稱為基準試劑(PT),分為C級(第一基準)與D級(工作基準)兩個級别,主體成分體積分數分别為99.98~100.02%和99.95~100.05%,D級基準試劑是滴定分析中的标準物質,基準試劑規定采用淺綠色标簽。

②普通試劑

普通試劑是實驗室廣泛使用的通用試劑,一般可分為三個級别,其規格和适用範圍見下表:

等級

名稱

符号

适用範圍

标志

一級

優級純

(保證試劑)

GR

精密分析、科研用,也可作基準物質

綠色

二級

分析純

(分析試劑)

AR

常用分析試劑、科研用試劑

紅色

三級

化學純

CR/CP

要求較低的分析用試劑

藍色

普通試劑的規格和适用範圍

③高純試劑

高純試劑主體成分含量通常與優級純試劑相當,但雜質含量很低,而且雜質檢測項目比優級純或基準試劑多1~2倍。高純試劑主要用于微量分析中試樣的分解及溶液的制備。

④專用試劑

專用試劑是一類具有專門用途的試劑。其主體成分含量高,雜質含量很低。它與高純試劑的區别是:在特定的用途中幹擾雜質成分隻需控制在不緻産生明顯幹擾的限度以下。專用試劑種類很多,如光譜純試劑(SP)、色譜純試劑(GC)、生物試劑(BR)等。

各種試劑要根據檢驗項目的要求和檢驗方法的規定,合理、正确的選擇使用,不要盲目的追求純度高。例如:配制鉻酸洗液時,僅需工業用的K2CrO7和工業H2SO4即可,若用AR級的K2CrO7,必定造成浪費。食品檢驗使用分析純試劑(AR)。對于滴定分析常用的标準溶液,應采用分析純試劑配制,再用D級基準試劑标定;對于酶試劑應根據其純度、活力和保存的條件及有效期限正确地選擇使用。

3、檢驗用一般器皿的要求

⑴、器皿的選用

分析檢驗時離不開各種器皿,所需的各種器皿應根據檢驗方法的要求來選用。一般應選用硬質的玻璃器皿;有些試劑對玻璃有腐蝕性(如NaOH等),需選聚乙烯瓶貯存;遇光不穩定的試劑(如AgNO3 /I2等)應選擇棕色玻璃瓶避光貯存。選用時還應考慮到容量及容量精度和加熱的要求等。

檢驗中所使用的各種器皿必須潔淨,否則會造成結果誤差,這是微量和容量分析中極為重要的問題。

⑵、器皿的洗滌

常用洗滌液的配制:

①肥皂水、洗衣粉水、去污粉水:根據洗滌的情況具體配制。

②王水:3份HCL與1份HNO3混合

③HCL洗液(1+3):1份HCL與3份水混合。

④鉻酸洗液:稱取50gK2CrO7,加170~180ml水,加熱溶解成飽和溶液,在攪拌下徐徐加入濃H2SO4至約500ml。

⑤堿性酒精洗液:用體積分數為95%的乙醇與質量分數為30%的NaOH溶液等體積混合。

器皿的洗滌方法:

①新的玻璃器皿:先用自來水沖洗,晾幹後用鉻酸洗液浸泡,以除去粘附的其他物質,然後用自來水沖洗幹淨。

②有油污的玻璃器皿:先用堿性酒精洗液洗滌,然後用洗衣粉水或肥皂水洗滌,再用自來水沖洗幹淨。

③有凡士林油污的器皿:先将凡士林擦去,再在洗衣粉水或肥皂水中燒煮,取出後用自來水沖洗幹淨。

④有鏽迹、水垢的器皿:用(1+3)HCL洗液浸泡,再用自來水沖洗幹淨。

⑤比色皿:先用自來水沖洗,再用稀HCL洗滌,然後用自來水沖洗幹淨。

⑥聚乙烯塑料器皿:用稀HCL洗滌後,再用自來水沖洗幹淨。

為了保證器皿洗滌後能達到潔淨的要求,要用蒸餾水沖洗掉附着的自來水,一般用蒸餾水淋洗2~3次,蒸餾水淋洗時應少量多次,以達到節約蒸餾水和潔淨器具的目的。

儀器、設備的要求:

①玻璃量器的要求:檢驗方法中所使用的滴定管、移液管、容量瓶、刻度吸管、比色管等玻璃量器均須按國家有關規定及規程進行校準或檢定。玻璃量器和玻璃器皿須經徹底洗淨後才能使用。

②控溫設備的要求:檢驗方法中所使用的恒溫幹燥箱、恒溫水浴鍋等均須按國家有關規程進行測試和校準或檢定。

③測量儀器的要求:天平、酸度計、溫度計、分光光度計、色譜儀等均應按國家有關規定及規程進行校準或檢定。

注:檢驗方法中所列儀器為該方法所需要的主要儀器,一般實驗室常用儀器不再列入。

4、檢驗的一般步驟

食品檢驗的基本步驟為:樣品的采集;樣品的處理;樣品的分析檢測;分析結果的記錄與處理四個階段。

⑴樣品的采集

樣品的采集又稱采樣、樣品的制備,是指抽取有一定代表性的樣品,供分析化驗用。樣品的采集一般包括三個内容:即抽樣、取樣和制樣。采樣時必須注意樣品的生産日期、批号、代表性和均勻性。采樣數量應能滿足檢驗項目對試樣量的需要,采樣容器根據檢驗項目,選用硬質玻璃瓶或聚乙烯制品。

采樣一般步驟為:①原始樣的采集;②原始樣的混合;③縮分原始樣至需要的量。對于不同的樣品應采用不同的方法進行樣品的采集。

液體樣品的采集:對于大型桶裝、罐裝的樣品,可采用虹吸法分别吸取上、中、下層樣品各0.5L,混勻後取0.5~1.0L。對于大池裝樣品可在池的四角、中心各上、中、下三層分别采樣0.5L,充分混勻後取0.5~1.0L。

固體樣品的采集:應充分均勻各部位樣品的原始樣,以使樣品具有均勻性和代表性。對于大塊的樣品,應切割成小塊或粉碎、過篩、粉碎,過篩時不能有物料的損失和飛濺,并全部過篩,然後将原始樣品充分混勻後,采用四分法進行縮分,一直至需要的樣品量,一般為0.5~1.0kg。

四分法的操作步驟為:先将樣品充分混合後堆積成圓錐形,然後從圓錐的頂部向下壓,使樣品被壓成75px以内的厚度,然後從樣品頂部中心按“十”字型均勻地劃分成四部分,取對角的兩部分樣品混勻,如樣品的量達到需要的量即可作為分析用樣品。如樣品的量仍大于需要的量,則繼續按上述方法進行縮分,一直縮分到樣品需要量。

采樣後要立即密塞、貼上标簽,并認真填寫采樣記錄。采樣記錄須寫明樣品的名稱、采樣單位、地址、日期、樣品批号或編号、采樣條件、包裝情況、采樣數量、檢驗項目及采樣人。樣品應按不同的檢驗項目妥善包裝、保管。

一般樣品在檢驗結束後,應保留一個月,以備需要時複檢。易變質食品不予保留。保存時應加封并盡量保持原狀。為防止樣品在保存中受潮、風幹、變質,保證樣品的外觀和化學組成不發生變化,一般需要冷藏、避光保存。檢驗取樣一般取可食部分,以所檢驗的樣品計算。感官判斷不合格的樣品不必進行理化檢驗,直接判為不合格産品。

外地調入的食品應結合運貨單、獸醫衛生人員證明、商品檢驗機關或衛生部門的衛生許可證、生産許可證及檢驗合格證或化驗單,了解起運日期、來源地點、數量、品質及包裝情況,如在食品工廠、倉庫或商店采樣時,應了解食品的批号、制造日期、廠方化驗記錄及現場衛生狀況,同時應注意食品的運輸、保管條件、外觀、包裝容器等情況。

⑵樣品的處理

樣品中往往含有一定的雜質或其他幹擾分析的成分,影響分析結果的正确性,所以在分析檢驗前,應根據樣品的性質特點、分析方法的原理和特點,以及被測物和幹擾物的性質差異,使用不同的方法,把被測物與幹擾物分離,或使幹擾物分離除去,從而使分析測定得到理想的結果。

樣品處理的常用方法有:

①溶劑萃取法:其原理是利用被測物與幹擾物溶解性的不同将它們分開。如棒曲黴毒素的測定,常用有機溶劑抽提棒曲黴毒素,然後再用高效液相色譜法測定。此法操作簡單、分離效果好,但萃取劑常易揮發、易燃、易爆且具有毒性,所以操作時應加以注意。

②有機質分解法:其原理是利用高溫處理,将樣品中的有機質氧化分解,其中C、H、O元素以CO2和H2O逸出,被測的金屬元素等成分被釋放出來,以利進一步測定。具體方法有幹法灰化和濕法消化兩種。

幹法灰化是将試樣放置在坩埚中,先在低溫小火下炭化,除去水分、黑煙後,再在高溫爐中以500~600℃的高溫灰化至無黑色炭粒。如果樣品不易灰化完全,可先用少量HNO3潤濕試樣,蒸幹後再進行灰化,必要時也可加NH4NO3、NaNO3等助灰化劑一同灰化,以促進灰化完全,縮短灰化時間,減少易揮發性金屬(如Hg)的損失。灰化後的灰分應為白色淺灰白色。這種方法有機質破壞徹底,操作簡便,空白值小,常用于樣品中灰分的測定,但操作的時間較長。

濕法消化是在強酸性溶液中,利用H2SO4、HNO3、H2O2等氧化劑的氧化能力使有機質分解,被測的金屬以離子狀态最後留在溶液中,溶液經冷卻定容後供測定使用。這種方法在溶液中進行,加熱的溫度較幹法灰化的溫度要低,反應較緩和,金屬揮發損失較少,常用于樣品中金屬元素的測定。消化過程中會産生大量的有害氣體,因此消化操作應在通風櫥或通風條件較好的地方進行。由于操作過程中添加了大量的試劑,容易引入較多的雜質,所以在消化的同時,應做空白試驗,以消除試劑等引入的雜質的誤差。

③蒸餾法:蒸餾法是利用被測物質中各組分揮發性的差異來進行分離的方法。既可以除去幹擾組分,也可以用于被測組分蒸餾逸出,收集餾出液進行分析。如常量凱氏定氮法測蛋白質含量,就是将蛋白質消化處理後,轉變為揮發性氮,再進行蒸餾,用HBO3吸收餾出的氨,然後測出吸收液中氨的含量,再換算成蛋白質的含量。

蒸餾時加熱的方法可以根據被蒸餾物質的沸點和特性來确定,被蒸餾的物質性質穩定、不易爆炸或燃燒時,可用電爐直接加熱。對沸點小于90℃的蒸餾物,可用水浴;沸點高于90℃的液體,可用油浴、沙浴、鹽浴法。對于一些被測成分,常壓加熱蒸餾容易分解的,可采用減壓蒸餾,一般用真空泵或水力噴射泵進行減壓。

對某些具有一定蒸汽壓的有機成分,常用水蒸氣蒸餾法進行分離。如白酒中揮發酸的測定,在水蒸氣蒸餾時,揮發酸與水蒸氣按分有壓成正比地從樣品溶液中一起蒸餾出來,從而加速了揮發酸的蒸餾。

④鹽析法:利用向溶液中加入某種無機鹽,使溶質在原溶劑中的溶解度大大降低,而從溶液中沉澱析出,這種方法叫鹽析。如在蛋白質溶液中,加入大量的鹽類,特别是加入重金屬鹽,使蛋白質從溶液中沉澱出來。在進行鹽析操作時,應注意溶液中所要加入的物質的選擇應是不會破壞溶液中所要析出的物質,否則達不到鹽析提取的目的。

⑤化學分離法主要有以下幾種方法:

a、磺化法和皂化法:常用來處理油脂或含脂肪的樣品。例如,農藥殘留分析和脂溶性維生素測定中,油脂被濃H2SO4磺化或被堿皂化,由憎水性變成親水性,使油脂中需檢測的非極性物質能夠較容易地被非極性或弱極性的溶劑提取出來。

b、沉澱分離法:是利用沉澱反應進行分離的方法。在試樣中加入适量的沉澱劑,使被測物質沉澱出來,或将幹擾沉澱除去,從而達到分離的目的。

c、掩蔽法:利用掩蔽劑與樣液中幹擾成分作用使幹擾成分轉變為不幹擾成分,即被掩蔽起來。這種方法可以在不經過分離幹擾成分的操作條件下消除其幹擾作用,簡化分析步驟,因而在食品分析中應用廣泛,常用于金屬元素的測定。

⑥澄清和脫色:澄清是用來分離樣品中的渾濁物質,以消除其對分析測定的影響。通常采用澄清劑,使渾濁物質與其作用沉澱,從而将渾濁物質除去。澄清劑應不和被測組分或不影響被測組分的分析。脫色是使樣品中易對測定結果産生幹擾的有色物質進行去除,以消除幹擾的方法。通常可采用脫色劑來進行。常用的脫色劑有:活性炭、白土等。

⑦色層分離法(又稱為色譜分離法):是一種在載體上進行物質分離的方法的總稱。根據分離的原理的不同,可分為吸附色層分離、分配色層分離和離子交換色層分離等。這類方法分離效果好,在食品分析中的應用逐漸廣泛。

⑧濃縮:食品樣品經提取、淨化後,有時淨化後的溶液體積較大,在測定前需進行濃縮,以提高被測成分的濃度。常用的濃縮方法有常壓和減壓濃縮法兩種。其主要原理是利用在特定的條件下物質中水分的蒸汽壓大于空氣的分壓,使水分從樣品中逸散,從而将樣品濃縮。

⑶樣品的分析檢測

樣品的分析檢測方法很多,同一檢測項目可以采用不同的方法進行測定,選擇檢測方法時,應根據樣品的性質特點,被測組分的含量多少,以及幹擾組分的情況,采取最适宜的分析方法,既要簡便又要準确快速。食品檢驗主要分析的對象是樣品中已明确的待檢成分。果汁生産中的分析方法一般較為固定。具體檢測方法将在後各面介紹。

⑷分析結果的記錄與處理

分析結果應準确記錄,并按規定的方法進行處理,用正确的方式表示,才能确保分析結果的最終正确性,具體方法在後面詳細介紹。

對于結果的表述,平行樣的測定值報告其算術平均值,一般測定值的有效數字的數位應能滿足衛生标準的要求,甚至高于衛生标準的要求,報告結果應比衛生标準多一位有效數字,如鉛的含量,衛生标準為1mg/kg;報告值應為1.0 mg/kg。

樣品測定值的單位,應與衛生标準一緻。常用的單位有:g/kg,g/L,mg/kg,mg/L,µg/kg,µg/L等。

5、檢驗的有關要求

⑴檢驗方法的一般要求

①稱取:是指用天平進行稱量操作,其精度要求用數值的有效數位表示,如“稱取20.0g……”指稱量的精度為±0.1g;“稱取20.00g……” 指稱量的精度為±0.01g。

②準确稱取:是指用精密天平進行的稱量操作,其精度為±0.0001g。

③恒量:是指在規定的條件下,連續兩次幹燥或灼燒後稱定的質量差異不超過規定的範圍。

④量取:是指用量筒或量杯量取液體物質的操作,其精度要求用數值的有效數位表示

⑤吸取:是指用移液管、刻度吸量管取液體物質的操作。其精度要求用數值的有效數位表示

⑥空白試驗:是指除不加樣品外,采用完全相同的分析步驟、試劑和用量(滴定法中标準滴定液的用量除外),進行平行操作所得的結果。用于扣除樣品中試劑本底和計算檢驗方法的檢出限。

⑵試劑的要求及其溶液濃度的基本表示方法

檢驗方法中所使用的水,未注明其他要求時,均指蒸餾水或去離子水。未指明溶液用何種溶劑配制時,均指水溶液。檢驗方法中未指明具體濃度的H2SO4、HNO3、HCL、NH3·H2O時,均指市售試劑規格的濃度。液體的滴是指蒸餾水自标準滴管流下的一滴的量,在20℃時20滴相當于1.0mL

溶液濃度的表示方法主要有:

①以标準濃度(即物質的量濃度)表示:其定義為單位體積溶液中所含有溶質的物質的量,單位為Mol/L

②以比例濃度表示:即以幾種固體試劑的混合質量份數或液體試劑的混合體積份數表示,可記為(1+1)(4+2+1)等形式

③以質量(體積)分數表示:是以溶質占溶液的質量分數或體積分數表示,可記為w或ф。

④如果溶液濃度以質量、容量單位表示,可表示為g/L或以其适當分倍數表示(如mg/mL)。

⑶配制溶液的要求

配制溶液時所使用的試劑和溶劑的純度應符合分析項目的要求。一般試劑用硬質玻璃瓶存放,堿液和金屬溶液用聚乙烯瓶存放,需避光試劑貯于棕色瓶中。

⑷其他要求

檢驗時必須做平行試驗。檢驗結果的表示方法應于食品衛生标準的表示方法一緻,數據的計算和取值應遵循有效數字法則及數字取舍規則。

檢驗過程中應嚴格按照标準中規定的分析步驟進行檢驗,對實驗中的不安全因素(中毒、爆炸、腐蝕、燒傷等)應有防護措施。理化檢驗實驗室實行分析質量控制,理化檢驗實驗室在建立良好技術規範的基礎上,測定的方法應有檢出限、精密度、準确度、繪制标準曲線的數據等技術參數。檢驗人員應填寫好檢驗記錄。