石墨爐原子吸收光譜法測定醬油中的鉛含量

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

 

　　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，均會使鉛轉(zhuǎn)移到食品中。長期食用含有鉛的食品對人體有害，會造成鉛慢性中毒，嚴(yán)重時還會引起血色素缺少性貧血、血管痙攣高血壓等疾病。因此對食品中特別是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚恼{(diào)味品醬油中鉛含量的檢驗顯得尤為重要。中國合格評定國家認(rèn)可委員會曾把醬油中重金屬檢測作為實驗室能力驗證的一項重要內(nèi)容。目前實驗室醬油中鉛含量的測定方法為GB/T 5009.12-2003食品中鉛的測定]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行測定，認(rèn)為在檢驗中應(yīng)注意以下幾點：

 

　　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，所以要求整個實驗空白要很低。實驗過程中要嚴(yán)格控制污染，主要注意：

 

　　1.實驗用水應(yīng)符合GB/T 6682-2008分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法二級水的要求;

 

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

 

　　3.實驗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，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期反復(fù)使用，因長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定醬油中鉛元素需要對樣品進行預(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，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，且在實驗過程中會產(chǎn)生大量酸霧和煙，因此消解要在通風(fēng)櫥內(nèi)進行;

 

　　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，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，并且要保證溫度達到200攝氏度時只有少量的有機成分存在，否則高氯酸的氧化電位在此溫度下會迅速升高，并會導(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，以防測定元素的損失;

 

　　5.由于酸度太大對石墨爐法測定元素影響很大特別是對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趕酸，趕酸時要控制溫度，以防溫度過高，導(dǎo)致液體飛濺，造成元素的損失，使實驗結(jié)果偏低。

 

　　樣品測定時基體改進劑的合理應(yīng)用

 

　　消解液定容后用原子吸收分光光度計進行測定，測定時應(yīng)注意：

 

　　1.調(diào)整儀器到最佳狀態(tài)，特別是進樣的合適深度和左右位置，進樣一定要準(zhǔn)確并且穩(wěn)定，它決定著標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性和實驗的重現(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，使樣品的信號測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定鉛，背景吸收嚴(yán)重，原子化時非原子吸收信號極強而難以得到鉛的吸收信號，從而影響測定結(jié)果，因此需要選擇合適的基體改進劑。通常測定食品中鉛元素時常用的基體改進劑有磷酸二氫銨、硝酸鎂、磷酸銨、硝酸鈀等(注意這些試劑必須要用優(yōu)級純)。針對醬油這種樣品，筆者選用硝酸銨作為基體改進劑，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對痕量重金屬元素測定的干擾。在實驗過程中，灰化階段一開始可以看到從石墨管進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測定的干擾。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全得到補償。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，使原子化時很高的非原子吸收信號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

 

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

 

 

　　實驗過程的詳細介紹

 

　　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)原子鉛對空心陰極燈發(fā)射的波長產(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，測定吸光度值由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鉛的濃度，進而求出鉛的含量。

 

　　2.儀器與試劑

 

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

 

　　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。同時作試劑空白。

 

　　5.樣品測定

 

　　5.1光譜條件：

 

　　波長(納米)：283.3 狹縫(納米)：0.7L 燈電流：10mA 信號類型：AA-BG 信號測量：峰面積

 

　　5.2石墨爐升溫程序：

 

　　干燥：100℃ 坡升時間5s 保留時間15s;140℃ 坡升時間15s 保留時間10s

 

　　灰化：700℃ 坡升時間10s 保留時間 15s

 

　　原子化：1800℃ 坡升時間0s 保留時間 4s

 

除雜質(zhì)：2600℃ 坡升時間1s 保留時間 5s