石墨爐原子吸收光譜法測定農產品中鉈的含量

劉康書，梁藝馨，蔡秋，李娜

（貴州出入境檢驗檢疫局，貴州貴陽550081）

石墨爐原子吸收光譜法測定農產品中鉈的含量

劉康書，梁藝馨，蔡秋，李娜

（貴州出入境檢驗檢疫局，貴州貴陽550081）

應用石墨爐原子吸收光譜法測定了薏苡仁、白菜及藍莓中鉈的含量。稱取樣品（5.00 g），加入硝酸-高氯酸（4＋1）混合酸20mL進行濕法消解。采用灰化溫度為700℃，原子化溫度為1 700℃，鉈的質量濃度在0μg/L～80μg/L范圍內與其吸光度呈良好的線性關系，相關系數為0.999 8，檢出限（3s/k）為2.98μg/kg。方法用于芹菜、大蔥、菠菜等標準物質的分析，測定結果與標準值一致，相對標準偏差（n=7）在1.38%～4.71%之間。

石墨爐原子吸收光譜法；鉈；薏苡仁；白菜；藍莓

鉈是一種稀少而分布廣泛的劇毒高危重金屬元素，外表與錫相似，在空氣中其表層易形成氧化物，被廣泛應用與醫藥衛生、電子通訊和化工催化材料等領域[1-2]；鉈及其化合物的毒性大，水溶性強，可以輕易透過皮膚吸收，或通過遍布體表的毛囊、呼吸道黏膜等部位吸收，其在人體內有極強的蓄積性，對肝臟、腎臟等器官造成慢性損害，毒性遠超鉛、砷、汞、鎘等[3-5]。地質研究人員2007年在貴州黔西南州興仁縣回龍村發現了紅鉈礦，近2平方公里的礦山里是世界罕見的鉈礦床。隨著礦山的開采和金屬冶煉等途徑，大量的鉈進入地表環境，對人類健康構成了嚴重的威脅。礦區附近的村民由于長期食用被污染的蔬菜和糧食而導致慢性鉈中毒，多數村民出現嚴重脫發和頭痛等癥狀[6-7]。近幾年，關于鉈中毒的事件屢見不鮮，但我國目前尚未制定食品中鉈含量的檢測標準及安全限量標準。本文以薏苡仁、白菜和藍莓為研究對象，探討了石墨爐原子吸收光譜法測定薏苡仁、白菜和藍莓中鉈含量時的灰化溫度、原子化溫度、基體改進劑的選擇以及方法的檢出限、準確度和精密度等，具有良好的實用性。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：PinAAcle 900Z石墨爐原子吸收光譜儀：美國Perkin Elmer公司；鉈空心陰極燈：美國Perkin Elmer公司；電子分析天平：梅特勒-托利多公司；可調溫式電熱板：北京萊伯泰科有限公司。

試劑：鉈標準儲備溶液（1 000mg/L，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院）；硝酸-高氯酸溶液（4＋1，V＋V）；硝酸鈀與硝酸鎂混合溶液（1 g/L＋0.6 g/L）；實驗用酸均為優級純，實驗用水為超純水，其他試劑為分析純。

1.2 儀器工作條件

檢測波長276.79 nm，燈電流6.0mA，狹縫寬度0.7 nm，保護氣體氬氣流量250mL/min（原子化階段停氣），塞曼背景校正，峰面積積分測量方式，樣品溶液進樣量20μL，基體改進劑5μL。石墨爐升溫程序見表1。

表1 石墨爐升溫程序Table1 Program of temperature elevation of graphite furnace

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

稱取樣品約5.00 g，置于250mL三角燒瓶中，加入硝酸-高氯酸溶液（4+1，V+V）20mL，加蓋浸泡過夜后，至電熱板上消解，直至冒白煙，溶液呈無色透明或略帶黃色，繼續趕酸至消解液約為0.5mL左右后取下，冷卻至室溫，用純水轉入25mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻，放置待測，同時做試劑空白。

1.3.2 標準曲線的建立

移取 1.0 mg/L的鉈標準溶液 0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL于6個50mL的容量瓶中，用硝酸溶液（1+99）稀釋至刻度，搖勻，配置成0、10、20、40、60、80μg/L鉈標準系列。

2 結果與討論

2.1 機體改進劑的選擇

鉈的測定中有很多干擾因素，如形成TlO2和TlCl等，而鉈的氯化物很不穩定，嚴重干擾機體，為消除干擾，提高靈敏度，常在石墨爐測定時使用機體改進劑[8-10]。本方法分別選用了硝酸鎂、磷酸氫二銨和硝酸鈀作為機體改進劑。試驗結果表明，溶液中含有0.005mg硝酸鈀和0.003mg硝酸鎂時，可使鉈形成熱穩定的化合物，對消除樣品機體的干擾并防止鉈損失的效果最明顯，可以有效地提高灰化溫度，減少干擾，提高方法的靈敏度，因此選擇硝酸鈀與硝酸鎂混合溶液作為鉈測定時的基體改進劑最佳。

2.2 石墨爐測定時灰化溫度和原子化溫度的選擇

灰化溫度和原子化溫度的選擇是石墨爐原子吸收分析中最重要的分析步驟。灰化溫度是保證被測元素不損失的最高溫度，可在一定程度上消除或降低基體的干擾。原子化溫度是由元素及其化合物的性質來決定的，是影響被測物原子化效率及信號值大小的重要因素[11-12]。按試驗方法，對質量濃度為80μg/L的鉈標準溶液，分別從400℃～900℃條件下進行灰化試驗，從1 400℃～1 900℃條件下進行原子化試驗，測定不同灰化、原子化溫度時鉈的吸光度，結果見圖1和圖2。

圖2 鉈原子化曲線圖Fig.2 The atomization curve of thallium

由圖1和圖2可知，固定原子化溫度，改變灰化溫度，當灰化溫度在700℃之前，基體灰化不完全，在700℃之后灰化溫度過高，已有灰化損失；將灰化溫度設定為700℃，優化原子化溫度，當原子化溫度為1 700℃時，鉈的吸光度達到最高點且出現平臺，在此條件下既能提高鉈測定的靈敏度，又能保證石墨管的使用壽命。因此，鉈的最佳灰化溫度選擇為700℃，最佳原子化溫度選擇為1 700℃。

2.3 方法的線性范圍和檢出限

按試驗方法對鉈標準溶液系列進行測定，以鉈的質量濃度為橫坐標，對應的吸光度為縱坐標繪制標準曲線。結果表明：鉈的質量濃度在0μg/L～80μg/L范圍內與其吸光度呈良好的線性關系，線性回歸方程為y= 0.001 1x+0.001 2，相關系數為0.999 8。

按試驗方法平行測定11次樣品空白溶液，以3倍標準偏差除以標準曲線斜率計算方法的檢出限（3s/k）為2.98μg/L。

2.4 方法的準確度及精密度

2.4.1 有證標準物質測定

按試驗方法對芹菜、大蔥和菠菜3個有證標準物質進行測定，平行測定7次，測定結果與標準值一致，結果見表2。

表2 標準樣品鉈分析結果（n=7）Table2 Analytical results of standard samples（n=7）

2.4.2 實際樣品分析與加標回收

按試驗方法在樣品中分別加入100μg/L鉈標準溶液1.25、5.00、10.00mL進行回收試驗，不同濃度的加標樣品平行測定7次，結果見表3。

表3 回收試驗結果（n=7）Table3 Results of test for recovery（n=7）

由表3可知：薏苡仁、白菜及藍莓樣品的加標回收率在82.2%～94.1%之間；相對標準偏差（n=7）在1.04%～4.93%之間。

研究結果表明：本方法利用石墨爐原子吸收光譜法能夠準確、快速的進行薏苡仁、白菜及藍莓中鉈含量的測定。方法精密度好，準確度高，適于推廣使用，同時可為我國食品中鉈含量檢測標準的制定提供參考。

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[12]鄧勃.應用原子吸收與原子熒光光譜分析[M].北京：化學工業出版社,2003

GF-AAS Determination of Thallium in Agricultural Produce

LIU Kang-shu，LIANG Yi-xin，CAIQiu，LINa
（Guizhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Guiyang550081，Guizhou，China）

Determination of thallium in coix seed and cabbage and blueberry by GFAAS.The sample（5.00g）was taken and dissolved with a mixture of HNO3and HCLO4（4＋1）20 mL by wet digestion.The ashing temperature and atomization temperature were set at 700℃ and 1 700℃ respectively.Linear relationship between values of absorbance and massconcentration of thallium was obtained in the range of0μg/L～80μg/L，with correlation coefficient of0.999 8，detection limit（3 s/k）of2.98μg/kg.The proposed method was applied to analysis of standard substance of celery and scallion and spinach，giving results in consistency with their certified values.Values of RSD's（n=7）found were kept in the range of1.38%-4.71%.

GF-AAS；Thallium；Coix seed；cabbage；blueberry

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.06.019

2014-12-16

國家質檢總局科技計劃項目（2014IK112）；貴州省科技廳科技計劃項目（黔科合NZ字[2013]3006）

劉康書（1984—），女（漢），工程師，碩士，研究方向：主要從事進出口食品、化妝品理化檢測研究工作。