毕业论文—矿石食品中锡的测定毕业论文-精品

题目：锡矿的测定

学号：09624121

姓名：胡小莉

班级：096241

专业：食品营养与检测

指导老师：李永忠

二零一二年五月

摘要

锡是一种银白色金属，是人类最早发现和使用的金属之一，具强光泽，密度大熔点低质软展性好延性差不能拉丝。化学性质稳定。由于锡具有展性好，化学性质稳定无毒易溶抗腐蚀摩擦系数小等特点广泛用于人类的生活现代工艺和国防领域。

Abstract

To identify tin is a silvery white metal，Is the first to find an d use of human one of metal，Has strong luster，Density low melting p oint，soft，ZhanXing good，Ductility sent，Can't wire drawing，Chemic ally Inactive ，Tin has ZhanXing good, chemical stability non-toxic s oluble corrosion features of small friction coefficient is widely use d in the human life of modern technology and the defence domain.

关键词锡；测定；ICP

目录

摘要 (2)

Abstract (2)

第1章绪论............................................................. .. (3)

1.1 背景和意义 (4)

1.2 分解锡矿石 (4)

1.3 锡的测定..................................................................... .. (5)

1.4 碘量法（铝片、铁粉还原） (5)

1.5 苯芴铜-溴化十六烷基三甲 (6)

1.6罐头食品中锡含量的测定——苯芴酮比色法 (8)

第2章ICP发射光谱法测Sn (12)

结论 (14)

致谢 (15)

参考文献 (16)

1、绪论

1.1背景和意义锡是地壳中分布较广的元素，锡的丰度约0.0002%。已知的锡矿物有20余种，其中仅锡石和黝锡矿具有经济价值，尤以锡石分布最广。

锡属于亲铁，铜元素组，在岩石圈上它又具有亲氧和亲硫两重特性。锡和硫化合，形成SnS 和SnS2,在高温条件下具有较强的挥发性，锡与氧结合，生成SnO 和SnO2，其中四价化合物SnO2（锡石）在自然界是最稳定的化合物之一。在岩浆演化成岩早期，锡以分散状态分布于云母，角闪石，榍石等造岩矿物中，或以锡石副产物产出，锡石在表生条件下稳定，课富集于锡石硫化物矿床的氧化带和啥矿床中，锡的硫化物、硫盐和硅酸盐矿物，在氧化带课形成水锡矿（锡酸矿）。

锡矿床主要工业类型有矽卡岩型，斑岩型，锡石硅酸盐脉型，锡石硫化物脉型，石英脉及云英岩型、花岗岩风化壳型。

锡石不溶于盐酸，硝酸以及王水，用硫酸长时间加热，或用氢氟酸-硫酸处理时。只有一小部分溶解。黝锡矿等硫化物矿物能溶于具有氧化性的酸入硫酸或盐酸-氯酸钾：用硝酸和王水处理则则析出单位硫和偏锡酸。

1.2 分解锡矿石最有效的和最常用的方法就是碱。

主要溶剂有氧化钠或过氧化钠——亲氧化钠。可用于分解氧化矿物，硫化矿物或其他复杂的矿物。过氧化钠分解硫化矿物能使硫氧化为硫酸根，加入少量亲氧化钠可以降低氧化钠熔点，有大量硫化物存在时。反应进行的较为缓和。也有氢氧化钠-硼砂或氢氧化钠-金属钠作为碱性溶剂，但由于溶剂的制备和操作都较复杂，隐藏这些溶剂实际上很少应用。含钨量高的锡矿可用盐酸、硝酸溶解，用氢氧化钠沉淀分离钨；或用焦硫酸钾熔融，以酒石酸溶液提去钨，残渣再用过氧化钠熔融。

1.3 锡的测定

测定的容量法是利用锡的氧化还原反应。作为滴定锡的氧化剂有碘、碘酸钾、三氯化铁等。碘酸钾法（即碘量法）是一个经典而广泛采用的方法，运用范围较广，操作简便，现已列为国家的标准方法。

当锡含量低时，采用光度法，如苯基荧光酮法、孔雀绿-硫氰酸盐法、橡黄素法、苏木素法、二硫酚法和钼蓝法等。钼蓝法是利用二价锡的还原作用，将磷泪酸还原产生的蓝色光度进行光度法测定；二硫酚在酸性溶液中于Sn2+生成红色沉淀，以十二烷基硫酸钠作为分散剂，借以光度法测定；这些方法干扰元素较多，已很少使用。

锡在含有大量的氯离子的强酸性溶液中，均能呈现良好的极普波，有用示波极谱测定时，能够降低检测下限。锡在草酸-次甲基蓝-二本胡介质中有良好的方法、示波极谱图。

下面我简单介绍几种常用的方法：

1.4 碘量法（铝片、铁粉还原）[3]

方法提要

试样经氢氧化钠、锌粉还原焙烧分解。在盐酸介质中用铝片、铁粉将锡还原为二价，以碘酸钾标准溶液滴定，测得锡量。

试剂：

锌粉、铁粉氢氧化钠、氯化钠、溴化钠、盐酸联氨、

高锰酸钾溶液（10g/L）、淀粉-木薯粉-碘化钾温和溶液、锡标准溶液、碘酸钾标准溶液

分析步骤、

称取0.1-0.5g（精确至0.0001g）试样置于15ml高型瓷坩埚中，在600℃焙烧1-2h，冷却。加入1-1.5g NaOH,盖上2-3g锌粉和0.5-1gNaCl ,放入500℃高温炉中，升温至700℃，保持2-3min , 取出冷却，放入已盛有80-90mL（1+1）HCl的250ml锥形瓶中，加热煮沸至熔融物完全溶解后，取下冷却。加入0.5g 铝片和1-2g铁粉，然后按碘酸钾标准溶液标定步骤操作，测得锡量对含砷量高的试样，经锌粉、氢氧化钠熔融后，放入盛有100ml（3+2）HCl

的250mL锥形瓶中，微沸（可见黑色砷的沉淀），在摇动下加入3-5mlKMnO4溶液至黑色沉淀溶解，微沸驱赶氯气，再加1-2g盐酸联胺和0.5gNaBr,煮沸浓缩至40mL以下（赶砷），补加40-50mL（1+1）HCl，加入0.5g铝片和1-2g铁粉，然后按碘酸钾标准溶液标定步骤操作，测得锡量。

对含铜1-5mg的试样，经锌粉、氢氧化钠熔融后，加入盛有80-90Ml(1+1)HCl 的250mL锥形瓶中，在加热煮沸至熔融物完全溶解，取下冷却，仅加入1.5-2g 铝片，然后按碘酸钾标准溶液标定步骤进行操作，侧得锡量。

注意事项

1）试样中如含有硫化物或有机物质，须先在600℃高温炉中灼烧除去，再用氢氧化钠。锌粉、氯化钠进行熔融，如试样不含硫化物，可不经灼烧步骤。2）对碘量法测定锡有干扰的元素主要有、铜、砷、钨、钼、娣、铋、锗、铬、钒、铌、钽和氟。当试液中砷的含量大于3mg时，会产生元素砷的黑色沉淀，影响终点辨认，是结果偏低，可加入盐酸联氨，溴化钠煮沸赶砷的方法。当铜量大于2mg时，不宜采用铁粉做还原剂，因生成的金属铜影响终点，结果偏低；仅用铝片还原，析出的铜易被酸所复溶。

3）还原煮沸必须将铁粉溶解完全，氢气驱尽，但煮沸不可过猛，防止瓶中溶液冲出康氏漏斗。

1.5 苯芴铜-溴化十六烷基三甲胺光度法[2]

方法提要

试样经氢氟酸处理除硅后，再经过氢氧化钠熔融。在硫酸和碘化钾介质中，用甲苯萃取四碘化锡,再用硫酸溶液反萃取。在硫酸介质中，锡与溴化十六烷基三甲胺-苯芴酮形成红色配合物，光度法测定。

仪器

分光光度计

试剂

过氧化钠

氢氟酸

硫酸

过氧化氢

甲苯

硼酸溶液（29g/L）

柠檬酸溶液（500g/L）

碘化钾溶液（600g/L）

亚硫酸溶液（200g/L）

高锰酸钾溶液（10g/L）

抗坏血酸溶液（100g/L）

草酸溶液（10g/L）

溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)溶液

苯芴酮溶液

硫酸洗涤液

锡标准储备溶液Ρ(Sn)=100.0μg/mL

锡标准溶液Ρ(Sn)=1.0μg/mL

校准曲线

分取0.00mL.0.50 mL、1.00 mL 2.00 mL 3.00 mL 4.00 mL 5.00 mL 锡标准溶液，分别置于一组25 mL容量瓶中，补加10 mL2.5mol/L H2SO4,依次加入2mL 抗坏血酸溶液。1 mL草酸溶液，1 mL柠檬酸溶液，摇匀。再加入2 mL笨芴酮溶液和2 mLCTMAB溶液，用水稀释至刻度，摇匀。再分光光度计上，以实际空白溶液作参比，于510nm波长处测量吸光度。绘制校准曲线。

分析步骤

称取0.1g-1g(精确到0.0001g)试样置于刚玉坩埚中，加入10 mLHF，加热蒸干除硅。用水冲洗坩埚壁，再蒸干。放入400℃的高温炉内灼烧10min,取出冷却。加入3gfNa2O2,置于高温炉中，继续升温至700℃熔融10min,，取出冷却。用50 mL刚煮沸的硼酸溶液浸取，稍冷，加25 mL （1+1）H2SO4酸化，如有

棕色二氧化锰沉淀析出应加1滴H2O4溶解。冷却后移入100 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，澄清。

移取50.0mL置于125mL分液漏斗中，依次加入30ml(1+1)H2SO4、4mL 柠檬酸溶液，10mL KI溶液3mLNa2SO3溶液（如溶液呈橘红色应再补加1-2ml），摇匀。加10mL甲苯，萃取1.5min.放置分层后，弃去水相，再加入H2SO4洗涤液和2mLNa2SO3溶液洗漏斗壁并震摇至有机相无色，放置5-10min，弃去水相，并以水洗净漏斗颈内外。加10mL1mol/L H2SO4,反萃取1min，待溶液清澈后，将反萃取液移入25mL容量瓶中，加入3mL5/mol/L H2SO4，置水浴上加热20min,除去残留的碘及甲苯，取下冷却，滴加高锰酸钾溶液使呈红色。然后按校准曲线分析步骤操作（依次加入抗坏血酸溶液等），测得锡量。

注意事项

试样含硅高时，应将跪预先除去，以免萃取时层间形成乳状，不易分层。

所用过氧化钠，锡的玷污相当严重，且不均匀，影响痕量锡的分析质量。应注意检查试剂，每批随带空白3份，保持空白值稳定，一般空白应再1ug以下在萃取锡时，锑（III）亦能被萃取，锑用高锰酸钾氧化为锑（V），不影响测定。本法选用7mL H2SO4和0.4mol/LKI介质中萃取四碘化锡。

反萃取液中残留的碘及甲苯必须置于水浴中完全蒸除，否则显色后浑浊。显色酸度选择为硫酸c(1/2H2SO4)=1mol/L.

1.6 罐头食品中锡含量的测定——苯芴酮比色法[1]

原理

在强酸条件下，使食品中的C、H、O、S等非欲测组分完全氧化，并以气（汽）态逸出，重金属元素形成高价态的离子以游离状态存在于消化液中。

样品经消化后，在弱酸介质中四价锡离子与苯芴酮生成微溶性橙红色络合物，在保护性胶体存在下，溶解的橙红色络合物的浓度与锡的含量成正比（即反应液颜色的深浅与锡的含量成正比），因而可用比色法测定。

加入抗坏血酸（Vc），酒石酸作为掩蔽剂，可消除铁的干扰。

样品、试剂和仪器

一、样品

二、试剂

消化试剂：浓硫酸浓硝酸

10％酒石酸溶液。每组配40ml50ml/2组

1％抗坏血酸溶液，临用时配制。每二组配50ml

0.5％动物胶溶液，临用时配制。每二组配40ml。配制动物胶溶液，应加热搅拌，防止糊底。

酚酞指示液。

1％乙醇溶液。

1:1氨水。

1:9硫酸：量取10ml硫酸，倒入90ml水内，混匀。每二组配200ml

0.01％苯芴酮溶液:称取0.010g苯芴酮(1,3,7-三羟基-9-苯基蒽醌)加少量甲醇及1:9硫酸数滴溶解，以甲醇稀释至100ml。

锡标准溶液: 精密称取0.1000g金属锡（99.99％），置于小烧杯中，加10ml硫酸,盖以表面皿，加热至锡完全溶解，移去表面皿，继续加热至发生浓白烟，冷却，慢慢加50ml水,移入100ml容量瓶中，用1:9硫酸多次洗涤烧杯，洗液并入容量瓶中，并稀释至刻度，混匀。此溶液每毫升相当于1mg锡。

锡标准使用液: 吸取10.0ml锡标准溶液，置于100ml容量瓶中，以1:9硫

稀释至刻度，混匀。如此再次稀释至每毫升相当于10μg锡。（已配完，公用）仪器分光光度计。

三、测定步骤

( 1 ) 试样消化

称取5.00～10.00g捣碎试样于小烧杯中，用10ml硝酸将样品移入250～500mL凯氏烧瓶中，加数粒玻璃珠，放置片刻后，小火缓缓加热，待作用缓和，放冷。沿管壁加入5～10mL硫酸，再加热，至瓶中液体开始变成棕色时，将10ml 硝酸不断加入，至有机物分解完全。加大火力，至产生白烟，待瓶口白烟冒净后，瓶内液体再产生白烟为消化完全，该溶液应澄清透明或微带黄色，放冷。加20mL

水煮沸，除去残余的硝酸至产生白烟为止，如此处理两次，放冷。

将冷后的溶液移入100mL容量瓶中，用水洗涤烧瓶，洗液并入容量瓶中，放冷，定容，混匀。按同法做一试剂空白。

( 2 ) 试样预处理及标准曲线制备

准确吸取 1.00mL～5.00mL 试样消化液和同量的试剂空白溶液，分别置于25mL 比色管中。

准确吸取0.0, 0.20, 0.40, 0.60, 0.80, l.00mL 锡标准使用液（相当0.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0μg 锡），分别置于25mL 比色管中。

（3）测定

于上述各管中各加入0.5mL10%酒石酸溶液及1滴酚酞指示剂，混匀，各加1:1氨水中和至淡红色，加3mL1:9硫酸，1mL 0.5%动物胶溶液及2.5mL1%抗坏血酸溶液，再加水至25mL，混匀，再各加2mL0.01%苯芴酮溶液，混匀，1小时后，用2cm比色皿，以零管调零，于波长490nm处测量吸光度。

先以锡标准液的含量(μg)为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，然后从标准曲线上查出消化液和空白液的锡含量。

四、计算

x =

) (12

21

100

1000 A A

m V V

-?

??

x——样品中锡含量mg/kg(mg/L)

A1——测定用消化液中锡含量μg

A2——空白液中锡含量μg

m——样品质量g（体积mL）

V1——消化液的总体积mL

V2——测定用消化液的体积mL

计算结果保留三位有效数字。

精密度：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

五、说明及注意事项：

（1）在PH为1左右的酸性介质中，锡与苯芴酮反应生成一种微溶的络合物，锡的浓度低时，络合物以溶胶的形式存在于溶液中，在有动物胶存在下，此红色胶体能长时间稳定，可用于比色测定。由于显色反应比较缓慢，故应放置一段时间后比色。天冷时可置于37 ℃恒温箱中30min后比色。

（2）反应液的PH值对呈色影响较大，所以标准液和样品液都先用氨水调至中性后再加其他试剂，以使PH一致。

（3）抗坏血酸用于掩蔽铁离子的干扰，其溶液不稳定，需临用时现配。

（4）也可以用原子吸收光谱法测定锡的含量，锡的吸收波长为224.6nm

本标准适用于各类食品中锡的测定。

本方法检出限：苯芴酮比色法为2mg/kg；氢化物原子荧光光谱法检出限:0. 23ng/mL，标准曲线线性范围：0ng/mL～200ng/mL。

第2章ICP发射光谱法测Sn[4]

2.1 仪器

电感耦合等离子发射光谱仪

移液管

玻璃棒

刚玉坩埚

烧杯

容量瓶

2.2 试剂

盐酸（1+1）

Na2O2

浓盐酸

2.3 分析步骤

称0.5g样于干净的刚玉坩埚中（坩埚用煮沸的1+1盐酸洗，再用自来水洗，冲蒸馏水，在电热板上烘干）加一勺过氧化钠，约2g，用玻璃棒搅拌均匀（若玻璃板潮湿则另换一支），再在搅拌均匀的样品上盖一勺约1~2克的过氧化钠，放在电热板上烘，等马弗炉至730℃，放样品置于耐火盘中，放马弗炉中熔矿，待温度至730℃后8分钟取出样品，摇匀一次，再放入待温度到730℃5分钟后取出样品，转移冷的耐火盘，待样品冷却后将坩埚转入已排好号的250mL烧杯中，加10 mL沸水，放入电热板上，煮至溶块完全脱落，体积控制在50 mL以下，但体积不能太少（体积太少样品容易溅出），冲洗表面皿，待溶液冷却后用浓盐酸（分析纯）酸化，加一勺大概20 mL浓盐酸坩埚中，用玻璃棒搅拌几下，再加坩埚倒置，待反应完全即沉淀溶解完全后.(若有沉淀补加酸),冲洗坩埚，控制体积在100以下，溶液冷却后转移到100 mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀（摇13次以上）打开容量瓶塞子，放置几小时的沉淀，下沉后分取10 mL溶液于100 mL容量瓶中，加5 mL浓HCl，用蒸馏水定容至刻度在摇匀。

将稀释后的溶液放入ICP室中测定，记录结果。

M(Sn)%=(PV*0.000001/m)*100

2.4结果记录：

实验批号：2012-822批分析日期：2012-5-6

检测项目：Sn 执行标准：DZG

温度：27℃方法摘要：ICP发射光谱法测锡湿度：55% 计算公式：M(Sn)%=(PV*0.000001/m)*100 仪器型号：optima7000DV 080c0050501

分析人：胡小莉审查：广东肇庆七一九地质大队实验室2.5 注意事项：

1）加入过氧化钠搅拌时应注意玻璃棒要干燥；

2）从马弗炉取出样品时应注意不要倾斜，以免溅出样品影响实验结果；

3）在电热板是煮沸时，应注意温度不要过高，烧杯应盖上玻璃皿，以免沸腾时溅出样品；

4）加入浓盐酸熔融时应注意烧杯溶液的体积，如果过高会影响下个步骤的实验操作

5）使用ICP测定结果时应注意房间的温度及湿度，以免影响实验结果。

结论

1.锡矿石中锡的含量测定方法最多是ICP发射光谱法测锡

2.有机锡化合物检测应用最多的就是水质检测了,而水质检测有机锡的最常用的方法就是气相色谱分析.在2004年国际标准化组织发布了一项关于水中的有机锡有机物检测方法, 该标准给出了一个将有机锡化合物用四乙基硼酸钠衍生化，再经过液一液萃取后，用气相色谱测定有机锡的规范程序。

3.有机锡分析技术的限制。有机锡的主要分析技术是气相色谱、液相色谱。GC 对高沸点化合物、非挥发性物质、热不稳定化合物、离子型化合物及高聚物的分离、分析较为困难。用气相色谱分析有机锡时，必须进行衍生化步骤，有机锡衍生化是烦琐的、费时的，还会影响有机锡的萃取效率。HPLC不涉及有机锡的衍生化，分析对象也要广泛得多，可以分离通常以离子或中性形式存在的绝大部分有机锡化合物，适用范围颇为广泛。但是与HPLC联用的灵敏检测器有限，与GC和HPLC相比，毛细管电泳法有很大的应用潜力，越来越受到人们的重视。

致谢

时间如梭，转眼毕业在即。回想在大学求学的四年，心中充满无限感激和留恋之情。感谢母校为同学们提供的良好学习环境，使同学们能够在此专心学习，陶冶情操。谨向本人的论文指导老师李老师授致以最诚挚的谢意！李师不仅在学业上言传身教，而且以其高尚的品格给学生以情操上的熏陶。本文的写作更是直接得益于他的悉心指点，从论文的选题到体系的安排，从观点推敲到字句斟酌，无不凝聚着他的心血。滴水之恩，当以涌泉相报，师恩重于山，师恩难报。学生在今后的学习、工作中，以锲而不舍的精神，努力做出点成绩，以博恩师一笑。

本论文是在本人的导师李老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着自己。李老师不仅在学业上给学生以精心指导，同时还在思想、生活上给自己以无微不至的关怀，在此谨向李老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意，正事由于您的帮助和支持，学生才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。

在论文即将完成之际，心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了本人无言的帮助，在这里请接受本人诚挚的谢意!

最后，再次对给予关心、帮助老师和同学表示衷心地感谢！

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准，《食品卫生检验方法理化部分（一）》，北京：中国国家标准出版，2004

[2]范达：原子吸收分光光度法（理论与应用）湖南科学出版社。

[3]地质科学研究院、地质考察研究所：原子吸收法测矿石中的锡（内部资料）1976年。

[4]吉林省第三地质调查所：ICP发射光谱法测定地质样品中的钨、锡《吉林地质》 2009年02期