石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定醬油中的鉛含量

關(guān)鍵詞：石墨爐原子吸收光譜法；醬油；鉛；基體改進(jìn)劑；美析儀器www.macylab.com；

 

　　鉛是一種蓄積性的有害元素，廣泛分布于自然界，食品中的鉛的來源很多，包括動(dòng)植物原料、食品添加劑及接觸食品的管道、容器包裝材料、器具和涂料等，均會(huì)使鉛轉(zhuǎn)移到食品中。長(zhǎng)期食用含有鉛的食品對(duì)人體有害，會(huì)造成鉛慢性中毒，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起血色素缺少性貧血、血管痙攣高血壓等疾病。因此對(duì)食品中特別是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚恼{(diào)味品醬油中鉛含量的檢驗(yàn)顯得尤為重要。中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)曾把醬油中重金屬檢測(cè)作為實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前實(shí)驗(yàn)室醬油中鉛含量的測(cè)定方法為GB/T 5009.12-2003食品中鉛的測(cè)定]第一法-石墨爐原子吸收光譜法。筆者采用濕消解法消化樣品，石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)定，認(rèn)為在檢驗(yàn)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

 

　　試劑空白

 

　　試劑空白與樣品所用試劑的純度和容器的潔凈度有關(guān)。眾所周知，鉛廣泛分布于自然界，因此鉛的檢測(cè)是易污染、限量低的痕量分析，空白越低，準(zhǔn)確度越高，所以要求整個(gè)實(shí)驗(yàn)空白要很低。實(shí)驗(yàn)過程中要嚴(yán)格控制污染，主要注意：

 

　　1.實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)符合GB/T 6682-2008分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法二級(jí)水的要求;

 

　　2.實(shí)驗(yàn)試劑應(yīng)使用優(yōu)級(jí)純，如果沒有符合純度要求的試劑，可采用化學(xué)法進(jìn)行提純，但是在提純過程中，要注意避免溶劑二次沾污的可能性，同時(shí)實(shí)驗(yàn)選用的試劑，還應(yīng)以不沾污待測(cè)元素為基準(zhǔn)(在實(shí)驗(yàn)中，如果在儀器靈敏度范圍內(nèi)檢測(cè)不出待測(cè)元素的吸收信號(hào)，就可認(rèn)為所選用的試劑不沾污待測(cè)元素);

 

　　3.實(shí)驗(yàn)所用的玻璃儀器要用酸浸泡，其他設(shè)備也要盡可能的潔凈，玻璃儀器如急用，可用10-20%硝酸煮沸1小時(shí)，然后用自來水沖凈，再用去離子水沖凈。在這里需要注意的是，浸泡器材的硝酸溶液不能長(zhǎng)期反復(fù)使用，因長(zhǎng)期使用使溶液中鉛等雜質(zhì)增多，反而造成污染。

 

　　樣品前處理

 

　　采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定醬油中鉛元素需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，即樣品的消化，樣品的消化方法很多，筆者采用的是濕消解法，在濕法消解醬油樣品時(shí)，需要注意：

 

　　1.使用的試劑如硝酸、高氯酸都具有腐蝕性，比較危險(xiǎn)，且在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量酸霧和煙，因此消解要在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行;

 

　　2.消解過程中，應(yīng)低溫緩慢加熱，以防溫度過高，瞬間產(chǎn)生大量泡沫導(dǎo)致樣液溢出，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性;一旦消解液變棕黑色，應(yīng)冷卻后加入硝酸繼續(xù)消解，直至冒白煙，消化液澄清透明或略帶黃色為止;

 

　　3.特別需要注意的是用高氯酸消解樣品時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，并且要保證溫度達(dá)到200攝氏度時(shí)只有少量的有機(jī)成分存在，否則高氯酸的氧化電位在此溫度下會(huì)迅速升高，并會(huì)導(dǎo)致劇烈的爆炸!因此建議，消解前加入硝酸與高氯酸的混合液浸泡一夜，使樣品中有機(jī)成分先氧化部分，或者是先加入硝酸，破壞容易氧化的物質(zhì)，之后再加入硝酸或高氯酸;

 

　　4.消解液不能蒸干，以防測(cè)定元素的損失;

 

　　5.由于酸度太大對(duì)石墨爐法測(cè)定元素影響很大特別是對(duì)石墨管的損害非常大，因此，消解液中酸的濃度不能太高，在消化液澄清透明后一般需要加水溶解鹽類同時(shí)趕酸，趕酸時(shí)要控制溫度，以防溫度過高，導(dǎo)致液體飛濺，造成元素的損失，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低。

 

　　樣品測(cè)定時(shí)基體改進(jìn)劑的合理應(yīng)用

 

　　消解液定容后用原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)應(yīng)注意：

 

　　1.調(diào)整儀器到最佳狀態(tài)，特別是進(jìn)樣的合適深度和左右位置，進(jìn)樣一定要準(zhǔn)確并且穩(wěn)定，它決定著標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性和實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性;

 

　　2.根據(jù)儀器的靈敏度和醬油樣品中鉛元素的大概含量合理選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍，使樣品的信號(hào)測(cè)定值落在曲線范圍內(nèi);需要注意的是標(biāo)準(zhǔn)曲線的酸度要與樣品空白和樣品的酸度一致;

 

　　3.醬油樣品的組成復(fù)雜特別是氯化鈉的含量很高，使用石墨爐原子吸收法直接測(cè)定鉛，背景吸收嚴(yán)重，原子化時(shí)非原子吸收信號(hào)極強(qiáng)而難以得到鉛的吸收信號(hào)，從而影響測(cè)定結(jié)果，因此需要選擇合適的基體改進(jìn)劑。通常測(cè)定食品中鉛元素時(shí)常用的基體改進(jìn)劑有磷酸二氫銨、硝酸鎂、磷酸銨、硝酸鈀等(注意這些試劑必須要用優(yōu)級(jí)純)。針對(duì)醬油這種樣品，筆者選用硝酸銨作為基體改進(jìn)劑，主要原理如下：

 

　　NaCl+ NH4NO3→NH4 Cl+ NaNO3

 

　　即在高鹽樣品中溶入足量的易揮發(fā)的NH4NO3 ,將NaCl (1465℃蒸發(fā))分別轉(zhuǎn)變成NH4 Cl (340℃蒸發(fā))和NaNO3 (500℃蒸發(fā)) ,由于硝酸銨，氯化銨和硝酸鈉在石墨爐中的揮發(fā)溫度都低于500℃，這就克服了NaCl對(duì)痕量重金屬元素測(cè)定的干擾。在實(shí)驗(yàn)過程中，灰化階段一開始可以看到從石墨管進(jìn)樣孔噴出大量樣品煙霧說明氯化銨和硝酸鈉被揮發(fā)。這樣，氯化鈉在灰化階段就可以消除，從而就避免了氯化鈉對(duì)測(cè)定的干擾。即使存在極小的殘留基體，用氘燈背景校正器可以很容易的使信號(hào)全得到補(bǔ)償。因此在含有大量鹽分的醬油樣品的消解液中加入過量硝酸銨溶液，使原子化時(shí)很高的非原子吸收信號(hào)降低到容易控制的程度，大大改善了回收率。

 

　　加標(biāo)回收試驗(yàn)

 

　　加標(biāo)回收法，即在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通過測(cè)定其回收率以確定測(cè)定方法準(zhǔn)確度的方法，多次回收試驗(yàn)還可以發(fā)現(xiàn)方法的系統(tǒng)誤差。由于測(cè)定的鉛是痕量元素，易損失，為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，建議同時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。加標(biāo)量大小以達(dá)到醬油樣品中鉛元素含量的一半為宜。

 

 

　　實(shí)驗(yàn)過程的詳細(xì)介紹

 

　　1.方法原理

 

　　樣品經(jīng)混合酸溶液消化，將消化液注入石墨爐中，基態(tài)原子鉛對(duì)空心陰極燈發(fā)射的波長(zhǎng)產(chǎn)生特征性吸收，其吸光度與蒸汽中基態(tài)原子數(shù)目成正比。根據(jù)這一原理，測(cè)定吸光度值由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鉛的濃度，進(jìn)而求出鉛的含量。

 

　　2.儀器與試劑

 

　　AA-1800H型原子吸收分光光度計(jì)，鉛元素空心陰極燈(美析公司);鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，編號(hào)GBW 08619，濃度值1000 μg/ml±2 μg/ml;硝酸(優(yōu)級(jí)純)，高氯酸(優(yōu)級(jí)純);水為去離子水(18.23MΩ·cm)試驗(yàn)所用移液管和容量瓶均為A級(jí)。

 

　　3.標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

 

　　準(zhǔn)確吸取1.00ml鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液用0.5%硝酸定容100ml，然后準(zhǔn)確吸取2.00ml鉛儲(chǔ)備液用0.5%硝酸定容500.0ml，得到鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液40μg/L。

 

　　4.樣品前處理-消化

 

　　準(zhǔn)確吸取5.00ml樣品，置于150ml錐形瓶中，加數(shù)粒玻璃珠，加入混合酸溶液20ml，放置過夜。加熱消化，至溶液澄清或微黃。停止加熱，冷卻后加入10ml水繼續(xù)加熱至冒白煙。將消化液轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，用0.5%硝酸定容。同時(shí)作試劑空白。

 

　　5.樣品測(cè)定

 

　　5.1光譜條件：

 

　　波長(zhǎng)(納米)：283.3 狹縫(納米)：0.7L 燈電流：10mA 信號(hào)類型：AA-BG 信號(hào)測(cè)量：峰面積

 

　　5.2石墨爐升溫程序：

 

　　干燥：100℃ 坡升時(shí)間5s 保留時(shí)間15s;140℃ 坡升時(shí)間15s 保留時(shí)間10s

 

　　灰化：700℃ 坡升時(shí)間10s 保留時(shí)間 15s

 

　　原子化：1800℃ 坡升時(shí)間0s 保留時(shí)間 4s

 

除雜質(zhì)：2600℃ 坡升時(shí)間1s 保留時(shí)間 5s