微波消解-氫化物原子熒光光度法測定牡蠣中汞

陳克紅，王敏

（連云港市海洋環境監測預報中心，江蘇 連云港 222001）

牡蠣，俗稱蠔，牡蠣肉肥爽滑，味道鮮美，營養豐富，含有豐富的蛋白質和維生素以及鈣、磷、鐵、鎂、銅、硒等微量元素，尤其含鋅量非常之高。牡蠣中還含有海洋生物特有的多種活性物質及氨基酸。在我國流傳有“南方之牡蠣，北方之熊掌”一說，在西方牡蠣也被稱為“神賜魔食”物。

隨著工業的發展，海洋環境污染也不斷加劇，汞也以各種化學形態排入海洋中，導致對海洋動植物的污染，通過食物鏈的富集，使魚體內蓄積的汞達到水體的百倍,甚至萬倍以上，而這些被污染的魚、蝦、貝類是人類食物中汞的主要來源，最終富集到人體內。汞（Hg）及其化合物屬于劇毒物質，水中的無機汞經過一些列的變化，成為毒性更大的有機汞，由食物鏈進入人體后,可以引起全身中毒，因此加強水產品中汞的檢測對保證食品安全衛生十分重要。

目前，國內普遍采用原子熒光光譜法檢測食品、藥物和植物樣品中的汞，氫化物原子熒光光譜法的基本原理是：樣品經消解后，汞被硼氫化鉀還原為原子態汞，由載氣帶入原子化器中，在特制汞空心陰極燈照射下，將產生原子熒光，其強度與被測液中的汞濃度成正比。樣品預處理大多采用濕法消解或干式灰化的方法，由于汞的易揮發性，傳統的濕法消解會造成被測元素的損失，從而降低檢測數據的準確性。本文采用微波消解一氫化物原子熒光光度法測定樣品中汞，微波消解由于其密閉性及高壓消解，避免了傳統濕法消解試劑用量多、污染環境、耗費時間長、被測成分易損失等缺點，并且微波消解處理的樣品消解的更完全，加標回收率更高。

1 試驗部分

1.1 試驗原理

在酸性介質中，汞離子與硼氫化鉀反應生成原子態的汞蒸汽，過量氫氣和汞蒸汽與載氣（氬氣）混合，進入原子化器后，氫氣和氬氣經點火裝置形成氬氫火焰，使汞原子化。汞空心陰極燈激發氬氫火焰中的汞原子，基態原子被激發至高能態，汞在由高能態回到基態時，發射出特征波長的原子熒光，其熒光強度與試樣中汞的濃度成正比。

1.2 儀器及工作條件

MARS微波消解儀：美國CEM公司,最佳工作條件：160℃消解20 min；AFS-922型雙道原子熒光光度計，北京吉天儀器有限公司，選定最佳儀器工作條件：燈電流（mA）30，原子化器高度（mm）：8，負高壓（V）270，載氣流速（mL/min）：400，屏蔽氣流速（mL/min）800，測量方式：標準曲線法，讀數方式：峰面積，讀數時間：10．0 s，進樣體積：0．5 mL。

1．3 試劑

硝酸，氫氟酸，高氯酸，鹽酸，草酸（所用酸均為優級純），硼氫化鉀，氫氧化鉀，超純水。汞標準使用溶液：用汞標準儲備液配制成濃度為10.0 μg/L的汞標準使用溶液，用2%的硝酸定容。

1．4 標準物質

國家標準物質Hg儲備液：100 mg/L；（國家標準物質中心）；國家標準物質大黃魚標準樣品GBW 08573（國家標準物質中心）。

1.5 樣品預處理

將牡蠣自依次用自來水、去離子水淋洗干凈，瀝干水后用干凈的粉碎機粉碎，準確稱取樣品1～3 g，準確至0．0001 g，置于消解罐中，加硝酸5 mL，過氧化氫2 mL，同時做樣品空白，輕輕搖動幾下使其混合均勻，蓋好蓋子擰緊安全閥，放人微波消解系統中，調到預先設置的程序，啟動微波消解，待密封消解罐冷卻后，將消解液全量轉移至50 ml比色管中，各加入5 mL鹽酸，用1%的草酸溶液定溶到50 mL，混勻，靜置20 min后在選定的儀器條件下測定。

1.6 試驗方法

于7個100 mL容量瓶中分別加入50 mL去離子水、10 mL硝酸和10 mL鹽酸，再分別加入0、0.25、0.5、1.00、2.00、4.00 和 8.00 mL 汞標準使用溶液，用去離子水定容至標線，混勻。在選定的試驗條件下測定，上機測定標準曲線，然后測定樣品空白溶液和樣品溶液中待測元素的含量。結果由測定的樣品含量值減去樣品空白含量值計算得到。

2 結果與討論

2．1 儀器條件的選擇

負高壓的選擇：負高壓增加，儀器的檢測靈敏度增大，但噪音也增大，在儀器有足夠靈敏度的情況下，綜合考慮選擇270（V）。

燈電流的選擇：熒光值隨燈電流的增大而增強，但燈電流過大有損儀器壽命，綜合考慮后燈電流選擇 30（mA）。

載氣流量的選擇：載氣流量直接影響汞的靈敏度，測定結果表明，載氣流量過大，汞原子熒光強度減小，實驗選擇載氣流量在100 mL/min，屏蔽氣流量在600 mL/min，熒光強度基本穩定。

2.2 試驗條件的選擇

試驗用 HNO3+H2O2、HNO3+HCI+H2O2、HF+HNO3，分別做消解劑，結果發現HNO3+H2O2效果最好；試驗用不同用量硝酸和過氧化氫對樣品消解情況進行比較，結果表明，硝酸用量5.0 mL，過氧化氫用量2.0 mL時，樣品消解溶液清澈透亮，消解完全；試驗對電熱板消解、高壓濕熱消解和微波消解進行對比，結果表明微波消解縮短了樣品處理時間，減少了揮發損失，消解最完全，空白值低。

該試驗還原劑選用硼氫化鉀濃度1．0%，氫氧化鉀濃度為0.5%，載流硝酸的濃度為2%時試驗結果最理想。

表1 標準樣品試驗

表2 加標回收率試驗

2.3 標準系列線性范圍及檢出限

在選定的試驗條件下測定，繪制工作曲線和回歸線方程，線性范圍為0～1.6 μg/L，線性方程為If=156.9141*C+2.3118，相關系數達到0.9997，然后測定預處理樣品空白11次，求出該方法檢出限為0.0412 μg/kg，重復測試樣品空白7次測試結果的3倍標準偏差就為儀器檢出限為0.0914 μg/kg。

2.4 精密度及回收率試驗

在儀器最佳測定條件下，按表1對標準物質進行測定，相對標準偏差為0.007，按表2對樣品進行加標回收試驗，回收率均較高。

3 結論

該文采用微波消解氫化物發生原子熒光法測定牡蠣中的汞，避免了傳統濕法消解耗費時間長、被測成分易損失等缺點，具有簡便、快速、靈敏度高、干擾少、線性范圍好等優點，特別是樣品經微波消解后消解完全，極大地提高了實驗數據的準確性。