2021年3月，某饭店负责人侯某与一所小学签订了学生午餐供餐协议。同年4月8日，侯某在明知国家明令禁止餐饮服务单位使用亚硝酸盐的情况下，仍在加工供餐排骨时违规添加了亚硝酸盐。学生食用后，56人陆续出现头疼、呕吐等食物中毒症状并住院治疗，经临床诊断为亚硝酸盐中毒。事件发生后，市场监管和检验机构迅速介入。后续检测显示，涉事的排骨汤样本中亚硝酸盐含量高达 1396 , (mg/kg)（国标规定食品中亚硝酸盐含量不能超过 30 , (mg/kg)）。1、为了准确定量排骨汤中的亚硝酸盐（(NO)_2^-），实验室决定采用国家标准《GB 5009.33-2016》中的分光光度法（盐酸萘乙二胺法），该方法通过化学反应将亚硝酸盐转化为在 538 , (nm) 处有特征吸收的粉红色偶氮染料进行测定。这主要基于分光光度法中哪一基本定律？该定律成立的前提条件是什么？（4分）2、在应对此类突发公共卫生事件、需进行大量样品初步筛查时，与高效液相色谱法（HPLC）相比，该分光光度法在检测效率和设备与操作要求两方面有何显著优势？（2分）3、请简述绘制该标准曲线时，配制系列浓度亚硝酸钠标准工作液的核心步骤。在光度计上测量这一系列标准溶液吸光度前，必须使用试剂空白溶液对光度计进行调零，其目的是什么？（4分）4、假设测得排骨汤样品的亚硝酸盐含量为 1350 , (mg/kg)，平行三次测定的相对标准偏差（RSD）为 0.5%，该方法定量限为 2.0 , (mg/kg)。请根据所有背景资料和检测数据，撰写一份约100字的简要分析报告。报告需逻辑连贯，并包含以下三方面内容：①对本次检测结果有效性的评价；②对照国家标准的符合性判定；③对该食品安全事件的性质与原因分析。（5分）
2021年3月，某饭店负责人侯某与一所小学签订了学生午餐供餐协议。同年4月8日，侯某在明知国家明令禁止餐饮服务单位使用亚硝酸盐的情况下，仍在加工供餐排骨时违规添加了亚硝酸盐。学生食用后，56人陆续出现头疼、呕吐等食物中毒症状并住院治疗，经临床诊断为亚硝酸盐中毒。事件发生后，市场监管和检验机构迅速介入。后续检测显示，涉事的排骨汤样本中亚硝酸盐含量高达 $1396 \, \text{mg/kg}$（国标规定食品中亚硝酸盐含量不能超过 $30 \, \text{mg/kg}$）。
1、为了准确定量排骨汤中的亚硝酸盐（$\text{NO}_2^-$），实验室决定采用国家标准《GB 5009.33-2016》中的分光光度法（盐酸萘乙二胺法），该方法通过化学反应将亚硝酸盐转化为在 $538 \, \text{nm}$ 处有特征吸收的粉红色偶氮染料进行测定。这主要基于分光光度法中哪一基本定律？该定律成立的前提条件是什么？（4分）
2、在应对此类突发公共卫生事件、需进行大量样品初步筛查时，与高效液相色谱法（HPLC）相比，该分光光度法在检测效率和设备与操作要求两方面有何显著优势？（2分）
3、请简述绘制该标准曲线时，配制系列浓度亚硝酸钠标准工作液的核心步骤。在光度计上测量这一系列标准溶液吸光度前，必须使用试剂空白溶液对光度计进行调零，其目的是什么？（4分）
4、假设测得排骨汤样品的亚硝酸盐含量为 $1350 \, \text{mg/kg}$，平行三次测定的相对标准偏差（RSD）为 $0.5\%$，该方法定量限为 $2.0 \, \text{mg/kg}$。请根据所有背景资料和检测数据，撰写一份约100字的简要分析报告。报告需逻辑连贯，并包含以下三方面内容：①对本次检测结果有效性的评价；②对照国家标准的符合性判定；③对该食品安全事件的性质与原因分析。（5分）
题目解答
答案
解析
本题主要考查分光光度法的基本原理、优势、标准曲线绘制及食品安全事件分析等知识。解题思路如下：
- 对于第一题，需要明确分光光度法测定物质含量所依据的基本定律，并阐述该定律成立的前提条件。分光光度法是通过测量物质对特定波长光的吸收程度来确定其浓度，而朗伯 - 比尔定律正是描述这一关系的基本定律。其成立前提是保证测量的准确性和线性关系。
- 第二题，要对比分光光度法和高效液相色谱法在检测效率和设备与操作要求两方面的差异。在应对大量样品初步筛查时，需要考虑方法的快速性、简便性以及成本等因素。
- 第三题，绘制标准曲线时，要掌握配制系列浓度亚硝酸钠标准工作液的核心步骤，这是为了建立吸光度与浓度之间的线性关系。使用试剂空白溶液调零是为了消除试剂本身对吸光度测量的影响。
- 第四题，根据检测数据和背景资料撰写分析报告，需要从检测结果有效性、对照国家标准的符合性判定以及食品安全事件的性质与原因分析三个方面进行阐述。
第一题
分光光度法通过测量物质对特定波长光的吸收程度来确定其浓度，所依据的基本定律是朗伯 - 比尔定律，其数学表达式为：
$A = \varepsilon \cdot c \cdot L$
其中，$A$ 为吸光度，$\varepsilon$ 为摩尔吸光系数，$c$ 为溶液浓度，$L$ 为光程。该定律成立的前提条件如下：
- 入射光为单色光：只有使用单色光才能保证吸光度与浓度之间的线性关系。如果入射光不是单色光，不同波长的光吸收程度不同，会导致吸光度与浓度的关系偏离线性。
- 溶液为稀溶液（浓度通常 < 0.01 mol/L），分子间无显著相互作用：在稀溶液中，分子间的距离较大，相互作用可以忽略不计，吸光物质的吸光性质不受其他分子的影响。
- 吸光物质以单一形态存在，无缔合或解离：如果吸光物质在溶液中发生缔合或解离，会导致吸光物质的实际浓度与测量浓度不一致，从而影响吸光度与浓度的线性关系。
- 吸光度与浓度呈线性关系：这是朗伯 - 比尔定律的核心要求，只有在一定浓度范围内，吸光度与浓度才呈线性关系。
第二题
在应对突发公共卫生事件、需进行大量样品初步筛查时，分光光度法与高效液相色谱法（HPLC）相比，具有以下显著优势：
- 检测效率高：分光光度法的样品处理过程相对简便，一般只需要进行简单的稀释和显色反应，不需要复杂的前处理步骤。因此，它可以在较短的时间内完成大量样品的检测，适合大批量快速初筛。
- 设备与操作要求低：分光光度计的仪器成本相对较低，操作也比较简单，一般操作人员经过简单的培训就可以熟练掌握。而且，分光光度计不需要专业的维护和保养，适合在现场进行应急检测。
第三题
绘制该标准曲线时，配制系列浓度亚硝酸钠标准工作液的核心步骤如下：
- 配制 100 μg/mL NaNO₂ 储备液：准确称取一定量的亚硝酸钠（NaNO₂），用适量的水溶解后，转移至容量瓶中，定容至一定体积，得到浓度为 100 μg/mL 的储备液。
- 稀释得 1.0 μg/mL 使用液：从储备液中吸取一定体积的溶液，用稀释液稀释至一定体积，得到浓度为 1.0 μg/mL 的使用液。
- 取不同体积使用液定容至 50 mL，得 0.004–0.030 μg/mL 系列标准液：分别吸取不同体积的使用液，转移至 50 mL 容量瓶中，用稀释液定容至刻度，得到一系列不同浓度的标准溶液，浓度范围为 0.004–0.030 μg/mL。
- 加显色剂后于 538 nm 测吸光度：向每个标准溶液中加入适量的显色剂，充分反应后，在 538 nm 波长处测量吸光度。
在光度计上测量这一系列标准溶液吸光度前，必须使用试剂空白溶液对光度计进行调零，其目的是扣除试剂空白本底吸收。试剂空白溶液是指不含有目标物质，但含有与样品溶液相同的试剂和溶剂的溶液。由于试剂本身可能会对光有一定的吸收，会导致测量的吸光度包含了试剂的本底吸收。通过使用试剂空白溶液调零，可以消除试剂本底吸收的影响，确保测量的吸光度仅反映目标物的贡献。
第四题
本次检测排骨汤中亚硝酸盐含量为 1350 mg/kg，平行三次测定的相对标准偏差（RSD）为 0.5%。相对标准偏差是衡量测量数据精密度的指标，RSD 越小，说明测量数据的精密度越高。0.5% 的 RSD 表明测量结果的精密度较高。同时，检测结果远高于该方法定量限 2.0 mg/kg，说明检测结果是可靠的，数据有效。
国家标准规定食品中亚硝酸盐含量不能超过 30 mg/kg，而本次检测的排骨汤样品中亚硝酸盐含量为 1350 mg/kg，超标倍数为：
$\frac{1350 - 30}{30} = 45$
即本品超标 45 倍，严重违反了国家标准。
根据背景资料，事件发生是因为饭店负责人侯某在明知国家明令禁止餐饮服务单位使用亚硝酸盐的情况下，仍在加工供餐排骨时违规添加了亚硝酸盐，导致 56 名学生出现食物中毒症状。这属于故意违法添加非食用物质的行为，性质恶劣，应依法严惩，并强化食品安全监管。