亞硫酸鹽
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亞硫酸鹽是一種含氧酸鹽,其酸根為亞硫酸根SO3 2-.其酸酐為二氧化硫SO2.
在地表水中通常不存在亞硫酸鹽.如果亞硫酸鹽排放到出水中來源于市政污水,那么它就很容易氧化成硫酸鹽.亞硫酸鈉是亞硫酸鹽存在的最常見的形式,是優良的還原劑,用來清除氧.
因為對人有危害，必須定期監測鍋爐和工藝用水中的亞硫酸鹽的濃度,這樣就可以避免額外的處理.污水處理廠如果使用二氧化硫來去除剩余的氯,那么就必須檢測出水中的亞硫酸鹽的含量.
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使用標準和檢測方法
CHEMetrics測量亞硫酸鹽時采用滴定碘法,在這種方法中用酸溶液中的碘化物-碘酸鹽滴定劑來滴定亞硫酸鹽,用淀粉作指示劑.
亞硫酸鹽一直被用作食品清潔和保存.亞硫酸鹽作為一種抗氧化劑和抗菌劑,廣泛地應用在酒類行業中.但是亞硫酸鹽能引起過敏反應并導致氣喘.所以,FDA和酒類,煙草,輕武器管理局都規定食品和飲料中的亞硫酸鹽的濃度如果高于10ppm,那么一定要在商標上進行標注.
CHEMetrics測量方法以Ripper法為基礎,這種方法在酒類行業已經應用了許多年,已經成為了快速分析亞硫酸鹽的標準方法.用碘化物-碘酸鹽滴定劑來滴定亞硫酸鹽,用淀粉作等當點指示劑.用磷酸來調節樣品中的pH值.用能直接讀數的滴定池來定量結果.游離亞硫酸鹽的測量結果用ppm SO2表示.CHEMetrics的測量工具能用于白酒和紅酒工業.
測量方法能受到以下干擾:葡萄孢屬,丹寧酸顏料,抗壞血酸維生素C等.
亞硫酸鹽的使用與危害
亞硫酸鹽的使用
亞硫酸鹽是一類很早即在世界范圍內廣泛使用的食品添加劑:可作為食品漂白劑,防腐劑;可抑制非酶褐變和酶促褐變,防止食品褐變,使水果不至
黑變,還能防止鮮蝦生成黑斑;在酸性介質中,還是十分有效的抗菌劑.
亞硫酸鹽于人體
在人體內,亞硫酸離子本來就是含硫氨基酸代謝過程中的產物,因而,機體內存在能使其氧化的亞硫酸氧化酶,亞硫酸氧化酶在肝臟中最多,其他各種器官,例如心和肺中也有分布,在細胞線粒體中也存在,是人體必不可少的一種酶.亞硫酸氧化酶不受體外攝入體內的亞硫酸的誘導,這種酶必須含有活性鉬.進入機體的亞硫酸鹽,經亞硫酸氧化酶催化,與氧結合生成無毒害的SO42-.
亞硫酸鹽包括 Na2SO3,K2SO3,NaHSO3,CaSO3,KHSO3,Na2S2O3,Na2S2O5,KHS2O5等,每種亞硫酸鹽的ADI值(以SO2計)均為0～0.7mg/kg.bw.另外,硫磺也可作為漂白劑,但只限于熏蒸.實際上,糖漿二次硫熏是制糖工業中的傳統工藝,是質量控制的必要控制工藝.按國家標準規定,亞硫酸鹽(硫磺)在白糖中的殘留量(以SO2計)不得超過0.05g/kg.
亞硫酸鹽的危害
實驗表明,用含NaHSO3 0.1%的飼料喂養大白鼠2年,大白鼠發育受到抑制;用含Na2SO3 0.1%的飼料喂養大白鼠2年,大白鼠出現神經炎,骨髓萎縮等病癥.
人一天攝入1g亞硫酸鹽時不會明顯危害,攝入4～6g可造成胃腸障礙,引起劇烈腹瀉.慢性中毒,可引起頭疼,腎臟障礙,紅血球和血紅蛋白減少等癥狀.另外,由于硫磺中含有鉛,砷,鉈等,熏蒸時這些有毒物質可進入食物中.下表為幾種亞硫酸鹽的半數致死量(LD50)或致死量(LD).
亞硫酸鹽進入機體之后極易通過一電子氧化作用形成三氧化硫陰離子自由基(SO3-),SO3-可與O2迅速反應生成超氧陰離子自由基O2-.
最近的研究表明,亞硫酸鹽可對染色體及DNA造成損傷.亞硫酸氫鈉和亞硫酸鈉(1:3)生物試液可誘發中國倉鼠肺纖維細胞(CHL)染色體畸變(CA) 頻率顯著增高,且呈明確的劑量-效應關系.在低濃度下主要誘發染色單體型畸變, 在高濃度下既可引起染色單體型畸變, 又可引起染色體型畸變.研究還發現,處理細胞時間愈長,引起細胞遺傳損傷所需的最低濃度就越低.用其處理CHL細胞24h時,在5mmol/L濃度下才能誘發CA顯著增加; 若處理48h,1mmol/L濃度即可誘發CA顯著增加.
同時,當對小鼠進行亞硫酸氫鈉和亞硫酸鈉(1:3)生物試液腹腔注射之后,發現其海馬神經元細胞DNA受到了損傷.當其濃度為 1.000g/kg.bw時,雄性小鼠受損傷的細胞達到了99.33%,細胞DNA遷移長度高達29.13μm,而雌性小鼠海馬神經元細胞DNA受損程度達到了95.33%,細胞DNA遷移長度也達到了20.94μm.即使是在較低濃度下(0.125g/kg.bw),細胞DNA遷移長度也顯著增加.
另外,研究指出:亞硫酸氫鈉能夠引起人血淋巴細胞姊妹染色單體互換(SCE)和微核(MN)率的增加,可使淋巴細胞有絲分裂周期延遲及細胞分裂指數下降,且這些作用有顯著的劑量-效應關系.
這些遺傳學效應的機制尚不清楚,有待進一步研究,但人們對亞硫酸鹽(SO2)的危害已有了新的認識.
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