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摘要:從食用鹽所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)常量檢測(cè)的測(cè)定過(guò)程分析,準(zhǔn)確把握水分測(cè)定應(yīng)該使用的測(cè)定方法,從而使不同實(shí)驗(yàn)室間對(duì)食用鹽中水分的測(cè)定具有很好的重現(xiàn)性。
關(guān)鍵詞:食用鹽;水分;標(biāo)準(zhǔn);選擇
在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中,食用鹽的適用標(biāo)準(zhǔn)主要有3個(gè):由國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)的GB2721-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食用鹽》、由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的GB/T5461-2016《食用鹽》以及國(guó)家農(nóng)業(yè)部的NY/T1040-2012《綠色食品食用鹽》。其中,對(duì)食用鹽中水分的測(cè)定有不同的要求:一是用干燥失重法測(cè)定食鹽中的水分時(shí),其烘失溫度是多少;二是在計(jì)算總水分時(shí),是否需要考慮食鹽中可溶性化合物所帶結(jié)晶水部分。在實(shí)際操作中如何理解并正確引用標(biāo)準(zhǔn)方法是不同實(shí)驗(yàn)室間是否能夠得到良好重現(xiàn)性的關(guān)鍵。
1GB/T5461《食用鹽》的要求
在GB/T5461-2016《食用鹽》標(biāo)準(zhǔn)中,水分的測(cè)定有兩種方法:干燥失重法和灼燒法。1.1干燥失重法。在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T5461-2016《食用鹽》5.2.7.1中規(guī)定的測(cè)定溫度為140℃,按GB/T13025.3-2012《制鹽工業(yè)通用試驗(yàn)方法水分的測(cè)定》2的規(guī)定操作,并規(guī)定140℃干燥恒重后,試樣的水分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為干燥失重和殘留結(jié)晶水之和。經(jīng)測(cè)試,將食用鹽粉碎至粒度2mm以下,于140℃干燥恒重后,樣品中殘留的結(jié)晶水情況為:MgCl2•6H2O失去4個(gè)結(jié)晶水,MgSO4•7H2O失去6個(gè)結(jié)晶水,CaSO4•2H2O失去3/2個(gè)結(jié)晶水,在標(biāo)準(zhǔn)中給出殘留結(jié)晶水的計(jì)算公式:ω=ω1+ω2×0.0662+ω3×0.1497+ω4×0.3246+ω5×0.3784(1)式中:ω———試樣中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù),g/100g;ω1———試樣經(jīng)140℃的干燥失重,g/100g;ω2———試樣中硫酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),g/100g;ω3———試樣中硫酸鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),g/100g;ω4———試樣中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),g/100g;ω5———試樣中氯化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),g/100g。該方法只適用于水分含量不大于4.0%的樣品的測(cè)定。1.2灼燒法。當(dāng)樣品中水分含量大于4.0%時(shí),必須使用灼燒法(樣品中水分含量不大于4.0%時(shí),也可以使用灼燒法)。按GB/T13025.3-2012《制鹽工業(yè)通用試驗(yàn)方法水分的測(cè)定》3的規(guī)定操作。灼燒法需要考慮樣品中氯化鎂在600℃分解成氧化鎂和易揮發(fā)的氯化氫而損失的氯離子部分。將食用鹽粉碎至粒度2mm以下,于600℃高溫爐中灼燒1h后,鹽樣中含有的水溶性化合物氯化鎂(MgCl2•6H2O)將發(fā)生如下分解反應(yīng):MgCl2•6H2O→MgO+5H2O↑+2HCl↑測(cè)定中應(yīng)該失去的是水分(H2O),但在600℃高溫爐中灼燒1h后失去了2個(gè)氯化氫,由于氯離子的相對(duì)原子質(zhì)量(M=35.5)大于氧離子的相對(duì)原子質(zhì)量(M=16),在計(jì)算中需要把多失去該部分進(jìn)行補(bǔ)償。同時(shí)此溫度下氯化鎂只有70%分解成氧化鎂,因此,多余分解部分應(yīng)為:0.7×(35.5×2-16)≈0.4這是在600℃高溫爐中灼燒計(jì)算總水分的公式中,減去0.4倍氯化鎂含量的原因。其計(jì)算公式如下:ω=m1-m2m×100%-R×0.4(2)式中:m1———灼燒前試樣加瓷坩堝質(zhì)量,g;m2———灼燒后試樣加瓷坩堝質(zhì)量,g;m———稱(chēng)取試樣質(zhì)量,g;R———樣品中氯化鎂的含量,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),%;0.4———灼燒氯化鎂(MgCl2•6H2O)分解為氧化鎂(MgO)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。
2GB2721《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食用鹽》的要求
在GB2721-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食用鹽》中,沒(méi)有水分指標(biāo)要求,但在氯化鈉和氯化鉀指標(biāo)項(xiàng)目中,都要求以干基計(jì),因此,就需要對(duì)水分進(jìn)行測(cè)定。在氯化鈉和氯化鉀指標(biāo)規(guī)定的檢驗(yàn)方法為GB5009.42。在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB5009.42-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食鹽指標(biāo)的測(cè)定》中2氯化鈉的測(cè)定的2.1也規(guī)定了對(duì)水分測(cè)定,方法要求按GB5009.3中直接干燥法操作,并將干燥溫度設(shè)定為140℃±2℃,因此,雖然在GB5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中規(guī)定了烘失溫度為101℃~105℃,但還是執(zhí)行GB5009.42-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食鹽指標(biāo)的測(cè)定》中“2.1水分的測(cè)定”中設(shè)定的干燥溫度140℃±2℃。在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》“2原理”中已注明干燥減失的重量包括吸附水、部分結(jié)晶水和在該條件下能揮發(fā)的物質(zhì),在計(jì)算中只計(jì)算干燥失重的部分,在對(duì)氯化鈉和氯化鉀的計(jì)算中也沒(méi)有對(duì)殘留結(jié)晶水的計(jì)算,因此,不用考慮未烘失的那部分結(jié)晶水,直接按GB5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》“6分析結(jié)果的表述”中的公式計(jì)算水分。
3NY/T1040《綠色食品食用鹽》的要求
在NY/T1040-2012《綠色食品食用鹽》中,對(duì)精制鹽、粉碎洗滌鹽、日曬鹽以及天然低鈉鹽中氯化鈉指標(biāo)規(guī)定的檢驗(yàn)方法為GB5009.42,指標(biāo)的形式為以濕基計(jì),因此,不需要考慮水分的測(cè)定對(duì)氯化鈉指標(biāo)的影響。水分指標(biāo)要求按GB/T13025.3測(cè)定。在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T13025.3-2012《制鹽工業(yè)通用試驗(yàn)方法水分的測(cè)定》中有兩種測(cè)定方法:干燥失重法和灼燒法。3.1干燥失重法。在GB/T13025.3-2012《制鹽工業(yè)通用試驗(yàn)方法水分的測(cè)定》2“干燥失重法”的原理中,其測(cè)定溫度是一個(gè)溫度區(qū)間,因此,被產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所引用時(shí)要對(duì)烘失溫度有一個(gè)明確的規(guī)定,否則將無(wú)法具體操作(如前面GB/T5461-2016《食用鹽》對(duì)GB/T13025.3的引用)。由于在NY/T1040-2012《綠色食品食用鹽》中,干燥失重法測(cè)定水分時(shí)沒(méi)有對(duì)烘失溫度進(jìn)行明確規(guī)定,所以,利用此方法的時(shí)候需要對(duì)溫度進(jìn)行說(shuō)明,即XX℃下干燥失重,一般實(shí)驗(yàn)中采用的烘失溫度為140℃。3.2灼燒法。在GB/T13025.3-2012《制鹽工業(yè)通用試驗(yàn)方法水分的測(cè)定》3“灼燒法”中規(guī)定了試驗(yàn)原理、明確了灼燒溫度、操作過(guò)程、精密度,并且規(guī)定了具體的計(jì)算方法,而且適用于鹽產(chǎn)品和鹽化工產(chǎn)品中任何水分含量。
4各種方法測(cè)定數(shù)據(jù)的比較
選取精制礦鹽、精制海鹽、粉碎洗滌鹽、日曬鹽、雪花鹽等五個(gè)鹽種分別用不同方法對(duì)其水分進(jìn)行測(cè)定,所得結(jié)果如表1。從表1數(shù)據(jù)看出,對(duì)于水溶性雜質(zhì)和總水分不太高的鹽種,不同方法所得的結(jié)果相差也不太大,基本都在可接受范圍;對(duì)于水溶性雜質(zhì)較高、總水分含量較大的鹽種,不同方法所得結(jié)果相差較大,特別是當(dāng)總水分大于4.0%的時(shí)候相差就更大。同時(shí)在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),對(duì)于水溶性雜質(zhì)較大的鹽種,140℃烘失難以恒重??偨Y(jié)執(zhí)行GB/T5461的產(chǎn)品,水分的測(cè)定可以選擇干燥失重法,也可以選擇灼燒法,但在選擇干燥失重法測(cè)定時(shí)需要考慮樣品中水溶性化合物沒(méi)有烘失出去的結(jié)晶水。當(dāng)水分大于4.0%時(shí),只能用灼燒法。執(zhí)行GB2721的產(chǎn)品,水分的測(cè)定不需要考慮樣品中水溶性雜質(zhì)所包含的結(jié)晶水,而且只能用烘失減量法,干燥溫度只能設(shè)定為140℃±2℃。執(zhí)行NY/T1040的產(chǎn)品,水分的測(cè)定只能選用GB/T13025.3-2012/3灼燒法測(cè)定,否則將產(chǎn)生無(wú)法統(tǒng)一的結(jié)果。企業(yè)自制訂的食用鹽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)選用沒(méi)有異議的,能夠讓操作人員一目了然的水分測(cè)定方法,推薦使用GB/T5461-2016《食用鹽》規(guī)定的方法。
作者:湯宜聽(tīng) 單位:江蘇省鹽業(yè)質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站