超聲波提取-電感耦合等離子體質譜法測定大米中鉛、鎘含量

李冬梅

(廣東省清遠市質量計量監督檢測所 化工室，廣東 清遠 511518)

食品安全一直是人民最關心的問題，其中糧食安全更是重中之重。大米作為日常主要的主食之一，大米中的重金屬鉛、鎘含量國家都制定了相應的限量標準?，F行國家標準(GB5009.12-2017、GB 5009.15-2014)對包括糧食在內的食品中鉛、鎘的測定分別制定了標準檢測方法。國家標準中測定食品中鉛、鎘含量的方法有火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法等方法，前處理方法主要有濕法消解法、干法灰化法、微波消解法等方法。對于日常監測中大批量的樣品檢測任務，上述方法檢驗工作量大、分析時間長、影響因素多。本文采用超聲波提取-電感耦合等離子體質譜法測定大米中鉛、鎘含量，通過加標回收 、標準大米驗證比較，為快速檢測提供依據[1-2]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試劑和標準溶液

濃硝酸(優級純，廣州化學試劑廠)；多元素混合標準溶液(美國Agilent公司)：含Ag、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Pb、Sb、Se、Si、Ti、Tl、V、Zn等27種元素，濃度為10mg/L，介質是5%的硝酸。使用時用2%硝酸溶液稀釋至所需質量濃度；內標溶液(美國Agilent公司)：含Bi、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Rh等元素，濃度為100mg/L，介質為10%硝酸。使用時用2%硝酸溶液稀釋至所需質量濃度；調諧溶液(美國Agilent公司)：含Ce、Co、Li、Mg、Tl等元素，濃度為1mg/L，介質為2%硝酸；實驗用水為超純水。

1.1.2 儀器與設備

Agilent 7900型電感耦合等離子體質譜儀(美國Agilent公司)；Cyclotec 1093型(丹麥FOSS公司)；HR-200型萬分之一電子分析天平( 日本A&D公司)；KQ-700E超聲波清洗器(國產)、100目不銹鋼篩(國產)、Millipore 超純水系統(美國Millipore公司)。

1.1.3 儀器工作參數

ICP-MS儀器參數見表1。

表1 ICP-MS儀器參數

1.1.4 標準溶液配制

取27種元素混合標準儲備液分別配制成0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0、20.0μg/L系列的混合標準工作液(2%硝酸稀釋)。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品前處理

將大米樣品用粉碎機粉碎，粉碎后用100目的不銹鋼篩過篩。稱取過篩后的樣品約0.5g至浸泡過5%硝酸的10mL玻璃比色管中，用2%硝酸稀釋并定容至10mL，置于超聲波清洗機中，超聲提取20min，搖勻用0.22μm針筒式過濾器過濾待測。同時做試劑空白。

1.2.2 樣品測試

按儀器操作規程(參照表1進行儀器條件參數的優化)，儀器經調諧達到最佳操作條件后，采用內標法進行試驗，以消除干擾。待儀器穩定后，分別對試劑空白、標準系列、樣品溶液進行測定，最后進行數據計算及處理。

2 結果與討論

2.1 標準曲線與檢出限

按表1儀器工作條件進行測定，其線性范圍、線性回歸方程、相關系數及檢出限見表2。

表2 標準曲線及檢出限

鉛、鎘元素標準曲線的相關系數均大于0.9990，滿足測定的相關線性要求。

2.2 空白試樣

取3個試劑空白和3個全程序空白，分別重復測量3次，所有測量值均低于方法檢出限，滿足分析要求。

2.3 精密度及準確度

對同一批次的大米樣品分別進行平行測定6次，同時測定其中的鉛、鎘這2種元素的含量，計算其相對標準偏差(RSD)。其結果見表3。

表3 精密度試驗結果(n=6)

由表3可知，鉛、鎘測定結果的精密度均符合國標中的測定要求。

2.4 加標回收率

按試驗方法對同一批次的大米樣品進行了加標回收試驗，重復測定5次，樣品加標回收結果見表4。

表4 加標回收率(n=5)

由表4可知：回收率在98.1%～100.8%之間，RSD小于5%，表明超聲波提取-電感耦合等離子體質譜法的準確度較好。

2.5 大米標準樣品測定結果

稱取標準物質樣品大米[GBW(E)100348]，按樣品處理前處理后進行測定。其結果見表5。

表5 標準樣品的測定結果

將測定結果與大米標準樣品真值進行對比，測定結果均在真值范圍內。由此可見，該方法的準確度和精密度均能滿足大米重金屬的檢測要求。

3 結論

本文通過將大米樣品粉碎后經超聲波提取，用電感耦合等離子體質譜儀測定，通過加標回收和對大米標準樣品測定驗證該方法的可靠性。該方法簡便、快捷，提高了工作效率,方法檢出限、準確度和精密度均滿足分析測試要求，分析結果準確、穩定，是測定大米等農作物樣品中鉛、鎘等重金屬元素的有效途徑。