稀酸溫和提取直接進(jìn)樣石墨爐原子吸收法快速測定谷物中鉛的含量

2014-12-16 22:08:16周明慧王松雪伍燕湘??

分析化學(xué) 2014年3期

關(guān)鍵詞：檢測方法

周明慧+王松雪+伍燕湘??

1 引言

重金屬鉛是谷物中污染物主要衛(wèi)生限量指標(biāo)之一，對人體危害很大。隨著日益增長的糧食質(zhì)量安全監(jiān)測需求，開發(fā)出能夠快速準(zhǔn)確檢驗(yàn)谷物中鉛含量的方法變得尤為迫切。目前，谷物及其它樣品中鉛元素的檢測方法主要有原子吸收光譜法（AAS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、原子熒光光譜法等[1～4]，通常采用濕法消化法、干法灰化法和微波消法等[5～9]前處理方法，這些方法步驟繁瑣，耗時(shí)長，通常需要4～6 h，強(qiáng)腐蝕性酸和氧化試劑使用量大，需要高溫條件及特定儀器，在增加待測樣品損失和被污染的風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也增加了操作人員的安全隱患，難以適應(yīng)大批樣品高通量綠色環(huán)保快速檢測的需求。谷物中鉛元素的形態(tài)基本以酸可溶性的游離或絡(luò)合態(tài)形式存在，本實(shí)驗(yàn)建立了稀酸快速溫和提取直接進(jìn)樣石墨爐原子吸收法檢測谷物中鉛含量的方法，極大地縮短了分析時(shí)間，簡化處理步驟，避免了樣品的玷污，降低了分析成本。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器、試劑和樣品 ZEEnit700石墨爐原子吸收光譜儀（德國耶拿分析儀器股份公司）； 3 30 K高速離心機(jī)（Sigma公司）；粉碎機(jī)（Fritsch公司）。HNO3，H2O2（優(yōu)級純，北京化工廠）； Pd（NO3）2（99.9%，Alfa Aesar公司）。谷物標(biāo)準(zhǔn)參考樣品：糙米參考樣品（0.259±0.028） μg/g、小麥參考樣品（0.291±0.035） μg/g、玉米參考樣品（0.613±0.016） μg/g，由國家糧食局科學(xué)研究院采集并定值。

2.2 樣品處理方法分別稱取不同糧食（小麥、糙米和玉米）樣品50 g各3份，粉碎至全部過0.5、0.4和0.25 mm粒徑的樣品篩，稱取0.20 g樣品，常溫提取后靜置10 min或離心（3000 r/min，5 min）取上清液，進(jìn)行HNO3濃度、提取時(shí)間、粒徑及固液比等參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，樣品參照文獻(xiàn)＼[8]進(jìn)行測試，對分析結(jié)果進(jìn)行比對。

2.3 石墨爐原子吸收光譜儀工作參數(shù) 譜線283.3 nm；狹縫： 0.8 nm；燈電流： 4.0 mA；燈類型： HCl； PMT： 365.0 V；磁場模式： 2 磁場；AZ時(shí)間： 3.0 s；積分時(shí)間： 3.0 s；背景校正為塞曼模式。

3 結(jié)果與討論

3.1 石墨爐基體改進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

由于樣品酸提液法未經(jīng)過消解，樣品里含有大量有機(jī)物質(zhì)，使樣品測定的背景吸收值很高。本實(shí)驗(yàn)采取添加基體改進(jìn)劑的方法，將5 μL 1000 mg/L Pd（NO3）2溶液作為基體改進(jìn)劑，能顯著降低背景吸收；此外，為有效消除基體效應(yīng)，使用標(biāo)準(zhǔn)加入校準(zhǔn)法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制，標(biāo)準(zhǔn)曲線以40 μg/L Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液作為母液，以待測樣品作為工作曲線的加入樣品，其線性回歸方程為A=0.030204+0.001826C，相關(guān)系數(shù)R2=0.9997。

3.2 酸提取液濃度和提取時(shí)間選擇

考察了HNO3濃度對于谷物中Pb檢[TS（][HT6SS] 圖1 HNO3濃度對于谷物中鉛浸出的影響

Fig.1 Effects of concentration of HNO3[HT5”][TS）]測結(jié)果的影響。結(jié)果表明， HNO3在0.5%～2%濃度范圍內(nèi)，樣品中Pb的檢出值穩(wěn)定在定值范圍內(nèi)。進(jìn)一步考察了0.5%，1%和2% HNO3的浸提效果，結(jié)果如圖1所示，HNO3濃度提高到2%，浸提15 min后，樣本中的鉛檢測值與0.5% HNO3浸提6 h無顯著差異（p>0.05）。

3.3 提取固液比和粒徑對于檢測結(jié)果的影響稱量重量與定容體積之比及樣品粒徑是影響Pd浸出率的兩個(gè)重要因素。實(shí)驗(yàn)表明，稱樣量與定容體積在2∶50～5∶50之間變化，對于小麥粉和糙米粉的鉛檢出值無明顯影響，而對玉米粉的鉛浸出率影響較大，隨著稱樣量的增多，鉛檢出值有明顯下降趨勢。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粒徑<0.5 mm，粒徑對糙米粉和小麥粉的影響很小，各粒徑的檢測值之間沒有顯著差異；粉碎粒徑大于0.25 mm時(shí)，玉米粉中鉛檢出值顯著下降（p<0.05），所以需將玉米粉的粒徑控制在0.25 mm以內(nèi)。

3.4 方法的檢出限、加標(biāo)回收率和準(zhǔn)確度

（1）檢出限通過儀器軟件測定浸出液直接進(jìn)樣法的檢出限為0.64 μg/L，定量限為2.1 μg/L。滿足GB2762 2012《食品中污染物限量》中對于谷物中鉛限量的檢測要求。（2）標(biāo)準(zhǔn)加入回收率采取加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方法的準(zhǔn)確度研究，加標(biāo)水平均設(shè)在50%樣品鉛含量左右，結(jié)果（表1）表明，玉米、小麥和糙米的加標(biāo)的回收率分別為94.6%， 92.0%和91.6%，方法準(zhǔn)確度符合儀器檢測要求。（3）方法的準(zhǔn)確度采取不同方法比對的方式進(jìn)行酸提取石墨爐直接進(jìn)樣測定谷物中鉛含量的方法準(zhǔn)確度，比對的方法參照歐盟標(biāo)準(zhǔn)方法微波消解石

與經(jīng)典基于劇烈消解模式的干法、濕法和微波法相比，本方法除能節(jié)省大量前處理時(shí)間外，還具有酸試劑用量少，無需高溫，定容體積可控性強(qiáng)，所需容器和儀器的量及種類少等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合大量谷物樣品中鉛元素的檢測。

References

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8 EN 14083： 2003. Foodstuffs Determination of trace elements Determination of lead， cadmium， chromium and molybdenum by graphite furnace atomic absorption spectrometry （GFAAS） after pressure digestion

9 GB 5009.12 2010.National Food Safety Standard Determination of Lead in Foods.National Standards of the People′s Republic of China