МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ФТОРИДОВ В МОЛОКЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Заместитель Главного Государственного санитарного врача Российский Федерации

А.А.Монисов


N

  "

"

1993 г.

Методические указания по определению фторидов в молоке предназначены для предприятий, выпускающих молоко с добавлением фтористого натрия, учреждений и организаций Госсанэпиднадзора Российской Федерация, осуществляющих государственный санитарный надзор, и других организаций, участвующих в совместном проекте ВОЗ, БДМФ и Минздрава РФ "Внедрение фторированного молока для предупреждения кариеса зубов у детей на территории Российской Федерации".

Методические указания по определению фторидов в молоке разработаны:

- Центральным НИИ стоматологии Минздрава РФ (к.м.н. А.Г.Колесник, к.м.н. М.М.Персиц);

- Институтом питания АМН РФ (д.б.н. Г.Ф.Жукова, к.м.н. С.А.Хотимченко).

Молоко, как один из основных продуктов питания детей, может быть использовано для доставки в их организм физиологических доз фторидов, недостаток в которых отмечается почти повсеместно. Физиологические дозы фторидов обеспечивают формирование устойчивых к кариесу зубов у детей, правильное формирование и функционирование костной ткани, стимулирование иммунологической защиты. Допустимые уровни содержания фторидов во фторированном молоке от 2,2 мг/дм до 2,8 мг/дм. При выпуске молока с добавкой фторидов необходим контроль количества введенных фторидов, что требует соответствующего методического обеспечения.

Методические указания включают наиболее простой и экспрессный потенциометрический метод анализа фторидов в молоке. В частности, он может быть использован при контроле пастеризованного детского молока.

Сущность метода состоит в прямом измерении концентрации фторидов в молоке с использованием электродной системы, состоящей из фторидного ионселективного электрода и вспомогательного хлорсеребряного.

Измерение потенциала фторидного электрода проводят высокоомным рН-метром, милливольтметром или иономером.

Определению фторидов мешают алюминий и железо, связывая его в комплекс и занижая результаты. При использовании специального буферного раствора TISAB-П, содержащего ЦДТА (комплексон IV), определение фторидов в концентрации 1 мг/дм и более возможно при суммарной массовой концентрации алюминия и железа не более 3 мг/дм.

Нижний предел обнаружения фторидов - 1 мг/дм, верхний - 10 мг/дм. Относительное стандартное отклонение - 5%.

    1. Отбор и подготовка проб для анализа

1.1. Отбор проб для анализа проводят по ГОСТ 26809.

1.2 Объем пробы молока для двух параллельных определений должен быть не менее 100 см.

1.3. Пробы отбирают в полиэтиленовую посуду и не консервируют. Хранят в холодильнике и анализируют не позднее чем через 1 сутки.

1.4. Для приготовления стандартных (калибровочных) растворов фтористого натрия на молоке дополнительно из той же партии молока перед введением фтористого натрия отбирают одну пробу объемом не менее 350 мл. Хранят в холодильнике и используют не позднее, чем через 1 сутки.

1.5. Перед анализом пробы молока извлекают из холодильника, подогревают на водяной бане до температуры 25 °С, готовят смесь равных объемов молока и буфера TISAB-П и проводят анализ.

     2. Аппаратура, материалы и реактивы

Для проведения анализа применяют:

Высокоомный рН-метр-милливольтметр-иономер типа рН/ISE-metre ORION модель 920А (каталожный номер 0920A1) или аналогичные приборы (модели 420А, 520А, 701, 720А, 811 фирмы ORION) с погрешностью измерения не более 0,25 мВ.

Фторидный электрод ORION-9409 или комбинированный фторидный электрод ORION-9609, каталожные номера 9409В и 9609В.

Хлорсеребряный электрод сравнения ORION-9001, каталожный номер 900100.

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104*.

_______________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 53228-2008. - Примечание изготовителя базы данных.

Баня водяная.

Мешалка магнитная.

Секундомер.

Термометр.

Колбы 2-100-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770.

Пипетки 4-1-1, 5-1-1, 6-1-5, 7-1-5, 6-1-10, 7-1-10, 6-1-25, 7-1-25 по ГОСТ 20292*.

_______________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют ГОСТ 29169-91, ГОСТ 29227-91-ГОСТ 29229-91, ГОСТ 29251-91-ГОСТ 29253-91. - Примечание изготовителя базы данных.

Сосуды полиэтиленовые вместимостью 100, 250 и 1000 см.

Стаканы B-1-100-TC по ГОСТ 25336.

Цилиндры 1-25: 3-25 по ГОСТ 1770.

Буфер TISAB-П ORION-940909, каталожный номер 940909.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, ч.д.а.

Раствор хлористого калия ORION-900001, каталожный номер 900001.

Бумага масштабно-координатная полулогарифмическая по ГОСТ 334.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6907*.

_______________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 6709. - Примечание изготовителя базы данных.     

     3. Подготовка к анализу

3.1. Приготовление основного стандартного раствора фтористого натрия с концентрацией фторида 100 мг/дм

0,2211 г фтористого натрия, высушенного предварительно при 105 °С до постоянной массы, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см: растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до метки. Раствор хранят в холодильнике в полиэтиленовом сосуде с плотно закрытой пробкой. Срок хранения 3 мес.

3.2. Приготовление водного стандартного раствора фтористого натрия с концентрацией фторида 10 мг/дм

10 см основного раствора (п.3.1.) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Раствор готовят в день проведения анализа и переливают в полиэтиленовый сосуд.

3.3. Приготовление водного стандартного раствора фтористого натрия с концентрацией фторида 1 мг/дм

1 см основного раствора (п.3.1.) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Раствор готовят в день проведения анализа и переливают в полиэтиленовый сосуд.

3.4. Приготовление рабочего стандартного раствора фтористого натрия на молоке с концентрацией фторида 10 мг/дм

10 см основного раствора (п.3.1) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят объем раствора до метки молоком (п.1.4). Раствор готовят в день проведения анализа, переливают в полиэтиленовый сосуд и хранят в холодильнике.

3.5. Приготовление рабочего стандартного раствора фтористого натрия на молоке с концентрацией фторида 5 мг/дм

5 см основного раствора (п.3.1) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят объем раствора до метки молоком (п.1.4). Раствор готовят в день проведения анализа, переливают в полиэтиленовый сосуд и хранят в холодильнике.

3.6. Приготовление рабочего стандартного раствора фтористого натрия на молоке с концентрацией фторида 1 мг/дм

1 см основного раствора (п.3.1) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят объем раствора до метки молоком (п.1.4). Раствор готовят в день проведения анализа, переливают в полиэтиленовый сосуд и хранят в холодильнике.

3.7. Подготовка к работе фторидного электрода

Новый фторидный электрод ORION-9409 следует предварительно выдержать погруженным в раствор фтористого натрия концентрацией 100 мг/дм (п.3.1) в течение суток, а затем тщательно промыть дистиллированной водой. При ежедневной работе с электродом его хранят, погрузив в раствор фтористого натрия концентрацией 10 мг/дм (п.3.2). При длительных перерывах в работе электрод хранят в сухом состоянии.

Вспомогательный хлорсеребряный электрод сравнения ORION-9001 следует заполнить только специальным раствором хлористого калия ORION-900001. После смачивания этим раствором зоны электролитического ключа электрод готов к работе. При ежедневной работе с электродом его хранят в сухом состоянии, но с заполненной на 2/3 уровня камерой. Не следует допускать высыхания раствора хлористого калия и образования кристаллов в камере электрода. При длительных перерывах в работе камеру электрода осушают и промывают дистиллированной водой, хранят в сухом состоянии.

В новом комбинированном фторидном электроде ORION-9609 следует заполнить вспомогательную камеру на 2/3 уровня только специальным раствором хлористого калия ORION  900001, выдержать его погруженным в раствор фтористого натрия концентрацией 100 мг/дм (п.3.1) в течение суток, а затем тщательно промыть дистиллированной водой. При ежедневной работе с электродом его хранят, погрузив в раствор фтористого натрия концентрацией 10 мг/дм (п.3.2). Важно соблюдать, чтобы уровень хлористого калия не был ниже 1/3 уровня вспомогательной камеры и чтобы не происходило образования кристаллов в ней. При длительных перерывах в работе вспомогательную камеру осушают и промывают дистиллированной водой, электрод хранят в сухом состоянии.

3.8. Проверка правильности работы фторидных электродов, электрода сравнения и измерительного прибора

Процедура проверки правильности работы комплекса электродов и измерительного прибора состоит в определении крутизны характеристики фторидного электрода - изменение возникающей между фторидным и вспомогательным электродами разности потенциалов при десятикратном изменении концентрации фторидов.

В соответствии с инструкцией к измерительному прибору подключают фторидный и вспомогательный электроды или только комбинированный фторидный электрод.

В стакан вместимостью 100 см наливают предварительно подогретые на водяной бане до 25 °С 25 см водного стандартного раствора фтористого натрия с концентрацией фторида 1 мг/дм (п.3.3) и 25 см буфера TISAB-П, помещают в раствор магнит от магнитной мешалки. Установившееся значение равновесного потенциала измеряют в милливольтах при перемешивании раствора магнитной мешалкой. После этого электроды тщательно отмывают в дистиллированной воде и промокают фильтровальной бумагой. Во второй стакан вместимостью 100 см наливают предварительно прогретые на водяной бане до 25 °С 25 см буфера TISAB-П и 25 см водного стандартного раствора фтористого натрия с концентрацией фторида 10 мг/дм (п.3.2), погружают в раствор магнит, включают магнитную мешалку и измеряют установившееся значение потенциала в милливольтах. При выполнении измерений необходимо следить за тем, чтобы на поверхности мембраны фторидного электрода не налипали пузырьки воздуха.

Время установления потенциала в диапазоне концентраций фторида от 1 до 10 мг/дм - 3 мин.

По результатам измерений вычисляют крутизну характеристики как разность между первым и вторым измерением. Она должна составлять 57±3 мВ. Если такая зависимость значения потенциала от концентрации фторидов не соблюдается, то фторидный электрод следует регенерировать вымачиванием в течение суток в растворе фтористого натрия с концентрацией фторида 100 мг/дм (п.3.1), а затем тщательно отмыть дистиллированной водой.

3.9. Построение градуировочного графика

В стакан вместимостью 100 см помещают 25 см рабочего стандартного раствора фторида, приготовленного на молоке с концентрацией 1 мг/дм (п.3.6), приливают 25 см буфера TISAB-П, погружают в раствор фторидный и вспомогательный электроды (или комбинированный электрод) и перемешивают магнитной мешалкой. Через 3 мин отсчитывают установившееся значение равновесного потенциала в милливольтах. Во второй стакан вместимостью 100 см помещают 25 см рабочего стандартного раствора фторида, приготовленного на молоке, с концентрацией 5 мг/дм (п.3.5), приливают 25 см буфера TISAB-П, погружают в раствор фторидный и вспомогательный электроды (или комбинированный электрод) и перемешивают магнитной мешалкой. Через 3 мин отсчитывают установившееся значение равновесного потенциала в милливольтах.

Аналогичным образом измеряют равновесный потенциал рабочего стандартного раствора фторида, приготовленного на молоке с концентрацией 10 мг/дм (п.3.4). При выполнении измерений необходимо следить за тем, чтобы температура всех растворов была в интервале 25±1 °С, а также, чтобы на поверхности мембраны фторидного электродного* электрода не налипали пузырьки воздуха.

_________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Время установления равновесного потенциала в диапазоне концентраций фторида 1-10 мг/дм - не более 3 мин.

По результатам измерений строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс (логарифмический масштаб) концентрации фторидов, а по оси ординат (линейный масштаб) значения потенциалов в милливольтах. Градуировочный график следует строить каждый раз перед работой.

     4. Проведение анализа

4.1. Определение концентрации фторида в молоке с использованием рН-метр-милливольтметров фирмы ORION (модели 701, 811 и др.) в режиме измерения разности потенциалов

Измерения проводят в соответствии с техническим описанием имеющегося прибора.

В стакан вместимостью 100 см помещают 25 см анализируемого молока, приливают 25 см буфера TISAB-П, помещают в раствор промытые дистиллированной водой фторидный и вспомогательный электроды (или комбинированный электрод) и перемешивают раствор, при этом температура анализируемых растворов должна быть в интервале 25±1 °С. Через 3 мин отсчитывают установившееся значение равновесного потенциала в милливольтах. По градуировочному графику находят значение массовой концентрации фторидов в молоке в мг/дм.

Массовую концентрацию фторидов в молоке можно также вычислить по формуле:

,

где: - концентрация фторидов в исследуемом молоке, в мг/дм;

- концентрация фторида в приготовленном на молоке рабочем стандартном растворе - 1 мг/дм (п.3.6);

- разность потенциалов между показаниями при исследовании молока и рабочего стандартного раствора в мВ (п.3.8);

- характеристика электрода (разность между показаниями рабочих стандартных растворов, приготовленных на молоке) с концентрациями фторида 1 и 10 мг/дм, в мВ.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, вычисленных до десятых долей мг/дм.

Относительное стандартное отклонение от средней величины - 5%.

4.2. Измерение концентрации фторидов в молоке с использованием приборов фирмы ORION с микропроцессорным управлением и преобразователем разности потенциалов в значение концентрации фторидов (модели - 420А, 520А, 720А, 920А).

Измерения проводят в соответствии с техническим описанием имеющегося прибора. На микропроцессорном приборе фирмы ORION необходимо выбрать вид измерений "Концентрация", ввести режим "Калибровка" при количестве стандартов - 2, поочередно провести уравновешивание и измерение разности потенциалов в двух рабочих стандартных растворах, приготовленных на молоке, по пп.3.4 и 3.6, имеющих концентрации фторида 1 и 10 мг/дм (в порядке возрастания концентрации) с вводом в память величин их разности потенциалов и значений концентраций. Для этого в стакан вместимостью 100 см вносят 25 см соответствующего рабочего стандартного раствора на молоке и 25 см буфера TISAB-П (температура должна быть 25±1 °С обоих растворов), помещают в раствор магнит, погружают в раствор фторидный и вспомогательный электроды (или комбинированный электрод), перемешивают раствор магнитной мешалкой. Показания прибора вводят в память после подачи им специального сигнала прекращения дрейфа показаний (установления равновесного потенциала). После ввода в память прибора показаний рабочего стандартного раствора, приготовленного на молоке, с концентрацией фторида 10 мг/дм (п.3.4), на табло прибора выводится значение крутизны характеристики. Затем прибор автоматически переводится в режим "Измерение".

В стакан вместимостью 100 см помещают 25 см исследуемого молока, приливают 25 см буфера TISAB-П, помещают в раствор магнит, погружают в раствор промытые в дистиллированной воде фторидный и вспомогательный электроды (или комбинированный электрод), перемешивают раствор магнитной мешалкой. На табло прибора высвечивается концентрация фторида, значение которой регистрируют после подачи прибором специального звукового сигнала прекращения дрейфа показаний.

/ Госкомсанэпиднадзор
Российской Федерации. - М., 1993