微波消解原子吸收光譜法測(cè)定梭子蟹中的鉛

劉琴 王范盛 顧捷 祝銀

【摘? ?要】 本文使用的消解劑為HNO3-H2O2體系，樣品經(jīng)浸泡后，放入微波消解儀中進(jìn)行樣品前處理，用石墨爐-原子吸收光譜法測(cè)定梭子蟹中鉛，對(duì)本方法中的微波消解條件、儀器運(yùn)行條件、基體改進(jìn)劑等一些影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行了探討，摸索出一套快速、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的方法。用該方法測(cè)定梭子蟹中的鉛，回收率為95% -107%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.8%-7.1%。本方法快速、準(zhǔn)確，適用于生物體中鉛的測(cè)定。

【關(guān)鍵詞】 微波消解;原子吸收光譜法;梭子蟹;鉛

[Abstract] The decomposing agent used in this paper is HNO3-H2O2 system， after soaking， the sample is put into microwave decomposing instrument for sample pretreatment， and lead in shuttle crab is determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry （GFAAS）. Some factors affecting the detection results， such as microwave digestion conditions， operating conditions of the instrument and matrix modifier， are discussed， and a set of rapid， simple and accurate methods are found out. The recovery is 95%-107% and the relative standard deviation is 4.8% ≤ 7.1%. The method is rapid， accurate and suitable for the determination of lead in organisms.

[Keywords] microwave digestion; atomic absorption spectrometry; crab; lead

1? 材料與試劑

1.1? 試劑

HNO3（優(yōu)級(jí)純），H2O2（優(yōu)級(jí)純），1%H3PO4（優(yōu)級(jí)純），鉛標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1000mg·L-1），實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

1.2? 儀器設(shè)備

瑞士梅特勒萬(wàn)分之一電子天平，意大利邁思拓ETHOS-900型微波消解儀，美國(guó)安捷倫AA-240型原子吸收光譜儀。

2? 分析步驟

2.1? 樣品前處理

梭子蟹去殼，去鰓，取蟹肉攪碎備用，稱取0.5g己攪碎樣品于聚四氟乙烯消解罐中，加入3：1 HNO3-H2O2溶液8mL，放置兩小時(shí)，蓋好后放入微波消解儀中消解，按表1工作條件設(shè)置微波消解儀，結(jié)束后冷卻至室溫，將消解罐放置在趕酸裝置上，趕酸裝置溫度設(shè)為180℃，小心趕酸（此處酸不能全干）至近干，自然冷卻到室溫，用蒸餾水定容至25mL，同時(shí)做試劑空白。

2.2? 標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液配制

將鉛標(biāo)準(zhǔn)貯備液用1%硝酸逐級(jí)稀釋成50 g/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液，采用自動(dòng)進(jìn)樣配制成0.00～60 g/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2.3? 儀器條件

微波消解儀工作條件見(jiàn)表1，原子吸收光譜儀工作條件見(jiàn)表2。

2.4? 標(biāo)準(zhǔn)曲線

吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液10L和基體改進(jìn)劑磷酸溶液5L同時(shí)注入石墨爐，測(cè)定每個(gè)濃度點(diǎn)的吸光值，由吸光值與濃度關(guān)系進(jìn)行二次曲線回歸計(jì)算得出標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。

3? 結(jié)果與討論

3.1? 微波消解與常規(guī)樣品消解的比較

測(cè)定梭子蟹中的鉛，常規(guī)傳統(tǒng)的樣品消解是將樣品搗碎后置于一個(gè)開(kāi)放體系錐形瓶中，在瓶?jī)?nèi)加入玻璃珠，再往瓶?jī)?nèi)加入HNO3溶液浸泡，再將錐形瓶置于電熱板上加熱，當(dāng)瓶中溶液變棕黑色后（表明蛋白質(zhì)被氧化）再加1mL HNO3+HClO4（4：1），再將錐形瓶置于電熱板上加熱直至樣品呈無(wú)色透明或略帶黃色。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，任何實(shí)驗(yàn)室均能完成此操作，但其缺點(diǎn)是消解時(shí)間太長(zhǎng)，消解劑的用量大，而且由于是開(kāi)放式消解，容易造成樣品的空白值及樣品高間的交叉污染，同時(shí)酸氣環(huán)境造成的影響、對(duì)檢測(cè)人員身體的傷害非常明顯。

3.2? 微波消解工作條件

做為水產(chǎn)品，梭子蟹中含有大量的蛋白質(zhì)，使用硝酸消解還不能完全消解樣品。而使用硝酸+高氯酸消解劑對(duì)樣品進(jìn)行消解，其效果很好，樣品空白值較低，酸影響的背景也低，但使用HNO3+HClO4需注意趕酸，趕酸時(shí)如果不干凈，不僅樣品空白值較高，酸影響的背景值也高，同時(shí)殘留的酸還會(huì)對(duì)石墨管壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響。采用3：1 HNO3-H2O2溶液8mL對(duì)樣品進(jìn)行消解，消解液無(wú)色透明，且趕酸的時(shí)候如不完全產(chǎn)生的影響也小于HNO3+HClO4消解體系。微波消解條件見(jiàn)表1。

3.3? 石墨爐原子吸收光譜儀工作條件的優(yōu)化

原子吸收光譜儀儀器測(cè)定鉛的儀器條件設(shè)置，主要影響就在于空心陰極燈電流，狹縫寬度、干燥溫度、灰化溫度、原子化溫度，條件設(shè)置不一樣，最終儀器測(cè)量出的鉛峰形不規(guī)則，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件不斷摸索，最后確定為波長(zhǎng)283.3nm、燈電流9.0mA、狹縫0.5nm、干燥溫度120/60（℃/s）、灰化溫度600/16 （℃/s）、原子化溫度2200/6.8 （℃/s）做為梭子蟹中鉛的測(cè)定條件，在該工作條件下測(cè)定鉛的結(jié)果峰形規(guī)則。

3.4? 基體改進(jìn)劑的優(yōu)化選擇

加入基體改進(jìn)劑可以提高灰化溫度而消除，減小基體干擾，提高待測(cè)元素的穩(wěn)定性。本文選擇了硝酸鎂、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸等四種試劑做為基體改進(jìn)劑，分別進(jìn)行不同基體改進(jìn)劑的儀器測(cè)定信號(hào)試驗(yàn)，結(jié)果顯示，加1%磷酸二氫鉀2L，或1%磷酸5L時(shí)測(cè)得的鉛吸收信號(hào)最大。本文從經(jīng)濟(jì)性上考慮，選擇用1%磷酸做為基體改進(jìn)劑。

3.5? 工作曲線

測(cè)定鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線系列分別為0.00～60.0 g/L，儀器自動(dòng)繪制校準(zhǔn)曲線，線性良好。

3.6? 方法準(zhǔn)確性

驗(yàn)證檢測(cè)方法準(zhǔn)確性需從精密度和樣品回收率方面考量，采用本方法試驗(yàn)所得的儀器最佳檢測(cè)條件，隨機(jī)抽取了5個(gè)樣品，對(duì)每個(gè)樣品做7次平行，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果顯示應(yīng)用本方法測(cè)得RSD為5.2-6.7，回收率為92%-105%，結(jié)果表明本方法可得到較好的精密度及回收率。

4? 結(jié)語(yǔ)

采用微波消解進(jìn)行前處理，可大大縮短前處理時(shí)間，減少操作人員工作量，主要原因在于微波消解做為一個(gè)密閉高壓系統(tǒng)，微波產(chǎn)生的高能量加速消解劑與樣品的接觸時(shí)間，同時(shí)做為一個(gè)密閉系統(tǒng)，高壓也同樣對(duì)其產(chǎn)生了影響，結(jié)合這兩個(gè)原因，消解時(shí)間大大少于傳統(tǒng)的開(kāi)放式消解前處理。

采用微波消解前處理所使用的試劑量較少，使得試劑空白值大大降低，可以避免傳統(tǒng)開(kāi)放式消解時(shí)的損失和交叉污染。本次試驗(yàn)結(jié)果表明6mL HNO3+2mLH2O2是一種消解效果較好的消解溶劑。

加入基體改進(jìn)劑可以使消解液更干凈，減小基體干擾，提高所測(cè)元素的回收率，本方法加5L1%磷酸作基改劑，不僅使方法的靈敏度提高、精密度提高、準(zhǔn)確性提高，而且使灰化和原子化的選擇性和效率得到了很好的改善。

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