原子吸收光譜法檢測筷子涂層中 重金屬的問題探討

◎ 白曉波，方正杰，杜 海

（徐州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢驗檢測中心，江蘇 徐州 221000）

筷子是華夏飲食文化的標志之一，通常由竹、木、金屬等材料制成。筷子源于中國，隨后伴隨著文化輸出傳至朝鮮、日本、越南等地，成為常用的餐具之一。作為人們每天必需的餐飲用具，筷子質(zhì)量對人們的健康有著十分重要的影響，尤其是油漆筷子和金屬筷子中的可溶性重金屬。筷子在長期的使用過程中難免會有磨損，尤其是筷子的涂層脫落，伴隨著食物進入人體，可溶性重金屬就會被人體吸收并蓄積在體內(nèi)[1]。重金屬中毒是指相對原子質(zhì)量大于65 的重金屬元素或及其化合物所引起的中毒，重金屬能夠使人體的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變性，影響組織細胞的功能，重金屬在人體內(nèi)容易蓄積，很難自然排出，并能夠?qū)θ梭w的神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和肝腎等造成損傷[2]。因此，對筷子涂層中可溶性重金屬含量的檢測有著重要的意義。

1 原子吸收光譜法概述

原子吸收光譜法是基于從光源輻射出待檢測元素的特征光譜，通過樣品的蒸汽時，被蒸汽中待檢元素的基態(tài)原子所吸收，由輻射光波強度減弱的程度，求出待檢測元素的含量。其測量原理基于朗伯比爾定律：

式（1）中，A-吸光度；I0-入射光強度；I-透光強度；T-透色比；k-吸光系數(shù)；c-樣品中被測元素的濃度；L-光通過原子化器的光程。

原子吸收光譜儀的主要結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。

圖1 儀器構(gòu)造圖

2 原子吸收的優(yōu)點和不足

2.1 優(yōu)點

①檢出限低。火焰原子吸收法的檢出限可達 到10-9級，石墨爐原子吸收法的檢出限可達到 10-10～10-14g，使用分析手續(xù)簡化可以直接測定，由于檢出限低、需要的進樣量少，對于筷子涂層這種難溶的樣品分析非常有利。②準確度高。激發(fā)態(tài)原子數(shù)受溫度影響大，所以原子吸收光譜法的靈敏度高于原子發(fā)射光譜分析法。③分析速度快。原子吸收光譜儀能夠在30 min 內(nèi)，連續(xù)測定50 個試樣中的6 種元素。④分析范圍廣。原子吸收光譜儀可以測定的元素達70多種，不僅可以測定金屬元素，也可以用間接法測定非金屬元素和有機化合物。

2.2 不足

部分元素測定的靈敏度較低，多元素同時檢測存在一定的困難。

3 現(xiàn)有重金屬檢測方法

3.1 ICP-MS 法

孫衎等用ICP-MS 法對筷子涂層中重金屬的暴露進行了一系列的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，市售20 個批次的筷子中檢出10 種重金屬，其中鉛元素含量遠超國家標準[3]。胡恒用采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICPMS）、ICP-AES 法和石墨爐原子吸收法測定水中的As、Hg 等元素。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ICP-MS 法在水樣品As、Hg、Cu、Pb 檢測中具有高的精準度，其回收率范圍為99.6%～102.5%，相比較ICP-AES 法和石墨爐原子吸收法更加準確可靠，但其成本相對石墨爐原子吸收方法要高，而且操作方法要相對復(fù)雜[4]。

3.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜法

趙芳等用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)定量分析了油漆中的有害重金屬，對Pb、Cr、Cd 3 種有害重金屬元素檢出限分別達到9 mg·kg-1、3.5 mg·kg-1、和23 mg·kg-1，且相對誤差小于10%，有較高的準確度，但該方法應(yīng)用面窄成本較高，無法廣泛使用[5]。

4 原子吸收光譜法在重金屬檢測中的應(yīng)用

原子吸收光譜法在重金屬的檢測中有很好的表現(xiàn)，在食品、油漆等中重金屬的檢測都有較多的應(yīng)用。

如今，原子吸收光譜法已經(jīng)成為食品質(zhì)量檢測中不可或缺的重要方法，其檢測方法有較好的適用性，檢測方法步驟上相對簡單，使用該方法可以確保檢測結(jié)果的準確性。王敏嘉根據(jù)《食品中鉛的測定》 （GB/T 5009.12—2003）測定醬油中鉛的含量，其不確定度僅為0.03 mg·kg-1[7]，可見原子吸收光譜法在檢測重金屬上值得信賴。

采用原子吸收方法對油漆中重金屬的檢測，同樣也有很多科研工作者對其準確性、可行性、穩(wěn)定性進行研究。梁淑雯等用火焰原子吸收光譜法測定標準鉛含量的油漆，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該方法的回收率可達到97%以上，回收率的擴展不確定度僅為0.106，有較好的可信度[7]。楊紅美等采用火焰原子吸收光譜法測定了筷子油漆中的鉛含量，將筷子表面的油漆用鹽酸萃取其中的鉛，回收率為97%以上，有較好的準確度[1]。

為保證測定筷子油漆中含有的重金屬的準確性和穩(wěn)定性，保障不再受到超標重金屬筷子的危害，原子吸收光譜分析法是一種值得在對筷子重金屬檢測推廣的方法。

5 原子吸收在筷子檢測中的注意事項

儀器使用時，一定要準守操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書。采用火焰原子吸收時，①要檢查霧室廢液是否通暢，如果有水封一定要設(shè)法去除后再點火。②為了防止“回火”，一定遵守操作順序，點火時先開助燃氣，后開燃氣，熄火時先關(guān)燃氣，待熄滅后再關(guān)助燃氣，一旦發(fā)生“回火”應(yīng)迅速關(guān)閉燃氣再關(guān)助燃氣。③切斷儀器電源。若回火引燃供氣管道及附近物品，應(yīng)采用CO2滅火器滅火。采用石墨爐原子吸收時，主要注意冷卻水的使用，首先接通冷卻水，待冷卻水正常流通后再進行后續(xù)操作。定期維護空心陰極燈，發(fā)現(xiàn)石英窗口有污染時，應(yīng)用脫脂棉沾無水乙醇擦拭干凈。

6 結(jié)語

原子吸收檢測法在筷子含有重金屬元素檢測中與其他檢測方法相比具有更加準確、便捷的特點，但是在檢測過程中應(yīng)該針對性地采取措施優(yōu)化實驗流程，消除各種外部因素帶來的不確定度的影響，提高檢測結(jié)果的準確性。