石墨爐原子吸收光譜法測定萊蕪姜咸菜中鉛的含量

摘 要：通過優化實驗程序，建立了微波消解-石墨爐原子吸收光譜測定姜咸菜中的鉛含量的方法。結果表明，該方法的線性相關系數為0.999 9，檢出限為0.007 mg·kg-1，加標回收率為92.7%～100.6%，相對標準偏差為0.1%～1.3%。方法方便快捷，準確度好，精密度高，適用于姜咸菜中鉛含量的測定。

關鍵詞：石墨爐原子吸收光譜法；姜咸菜；鉛

Determination of Lead Content in Laiwu Ginger Pickles by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

LYU Hui

（Jinan Laiwu District Comprehensive Inspection and Testing Center， Jinan 271100， China）

Abstract： By optimizing the experimental procedure， a method for the determination of lead content in ginger pickles by microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrometry was established. The results showed that the linear correlation coefficient of this method was 0.999 9， the detection limit was 0.007 mg·kg-1， the recovery rate was 92.7%～100.6%， and the relative standard deviation range was 0.1%～1.3%. The optimized method is convenient and fast， with good accuracy and high precision， and is suitable for the determination of lead content in ginger pickles.

Keywords： graphite furnace atomic absorption spectrometry; ginger pickles;lead

萊蕪生姜有兩千多年的種植歷史，是農業農村部認定的地理標志產品[1]。因其原料優勢和獨特的口味，以萊蕪生姜為主要原料腌制的萊蕪姜咸菜成為人們餐桌上必備的佐餐佳品。萊蕪姜咸菜作為醬腌菜的一種，在其原材料使用、生產加工、貯存銷售過程都有可能引入重金屬污染，而重金屬污染中，以鉛污染最具代表性。本文通過對檢測過程進行優化，采用石墨爐原子吸收光譜法對萊蕪本地生產的姜咸菜樣品進行鉛含量測定，為萊蕪姜咸菜品質控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

姜咸菜樣品包括腌制姜芽、佐餐姜片、甘酢生姜3種，均為萊蕪本地企業生產。

磷酸二氫銨（光譜純，國藥集團化學試劑有限公司）；硝酸（優級純，Fisher Chemical）；硝酸鈀（優級純，鄭州艾克姆化工有限公司）；鉛標準溶液（1 000 mg·L-1，壇墨質檢科技股份有限公司）；高純水（18.2 MΩ·cm）。

1.2 儀器與設備

賽默飛ICE3500原子吸收光譜儀；美國CEM微波消解儀；北京東航EHD-40消解儀；METTLER TOLEDO ME204E型萬分之一電子天平；瑞士步琦均質器。

1.3 實驗方法

1.3.1 試樣制備

取樣品可食用部分200 g，用均質器勻漿后，放入潔凈容器中，密封，盡快測定。

1.3.2 試樣前處理

稱取各醬腌菜試樣0.50 g，置于微波消解罐中，加8 mL硝酸，100 ℃敞口預消解30 min。冷卻后，擰好消解罐內外蓋，按表1微波消解程序進行消解。冷卻后取出，140 ℃趕酸至近干，用少量水沖洗消解罐2～3次，合并洗液，定容至25 mL，混勻備用；并做好空白實驗。

1.3.3 儀器工作條件

載氣：高純氬氣（99.999%），流量為0.2 L·min-1；背景校正：塞曼效應扣背景；波長：283.3 nm；燈電流：10 mA；狹縫：0.5 nm；其他參數見表2。

1.3.4 溶液的配制

基體改進劑：稱取0.02 g硝酸鈀，加少量硝酸溶液（1+9）溶解后，再加入2 g磷酸二氫銨，溶解后用2%（體積分數，下同）硝酸溶液定容至100 mL，混勻[2]。

鉛標準系列溶液：吸取鉛標準液（1 000 mg·L-1），用2%硝酸溶液逐級稀釋，混勻。配制成濃度分別為0 μg·L-1、1 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1和15 μg·L-1的鉛標準系列溶液。

2 結果與分析

2.1 前處理方法的選擇

采用石墨爐法測定鉛含量時，一般常用的前處理方法有濕法消解法、微波消解法和壓力罐消解法

3種。濕法消解的處理時間較長，需要的試劑量較多，加入的高氯酸易爆炸，增加了安全風險；并且消解過程中需要人員不斷根據消解情況調節消解過程酸等的用量，操作起來比較復雜。壓力罐消解時間過長，而微波消解試劑量用量少，消解過程較快，空白值低，故本實驗采用微波消解法。

2.2 消解用酸量和趕酸溫度的選擇

根據微波消解儀操作說明書要求，消解時硝酸常用體積為8～15 mL，在實際實驗中，當樣品稱樣量為0.50 g，硝酸用量為8 mL時，樣品能消解完全。而硝酸用量增加會增大試劑空白值，增加后續趕酸時間，因此消解時硝酸用量定為8 mL。消解完畢后，趕酸溫度直接影響樣品檢測的準確度，因此設置140 ℃、150 ℃、160 ℃ 3個溫度進行加標回收率試驗，回收率分別為95.8%、93.7%、92.3%。可見隨著趕酸溫度的上升，回收率呈現逐漸下降的趨勢，故選用140 ℃作為消解趕酸溫度能夠最大限度減少趕酸過程中鉛損失，提高檢驗準確性。

2.3 基體改進劑的選擇

為消除干擾，提高檢測準確度，增加檢測穩定性，使用石墨爐原子吸收光譜儀檢測鉛時一般會加入基體改進劑。使用常見的基體改進劑及設備推薦的基體改進劑進行對比實驗，對10 μg·L-1標準溶液平行測定6次吸光度值，比較精密度，結果見表3。發現使用硝酸鈀-磷酸二氫銨混合溶液作為基體改進劑時，檢測精密度更好，檢測更穩定，故本實驗采用硝酸鈀-磷酸二氫銨混合溶液作為基體改進劑。

2.4 石墨爐升溫程序優化

在石墨爐升溫過程中，灰化主要是為了除去樣品中的基體，減少共有物、背景吸收的干擾[3]；原子化則是為了將待測樣品中的元素轉化為基態原子，進而吸收測定[4]。本實驗取10 μL濃度為10 μg·L-1的標準溶液，加入5 μL基體改進劑，進行吸光度測定。根據標準要求及儀器說明書參考條件，進行升溫程序優化。設定灰化溫度為600～900 ℃，每次增加50 ℃；原子化溫度為1 100～1 400 ℃，每次增加50 ℃；對標準溶液進行吸光度測試，平行測定3次。研究灰化溫度與吸光度、原子化溫度與吸光度的關系，以確定最佳灰化原子化溫度。

由表4、表5可以發現，在其他參數條件不變的情況下，當灰化溫度升高時，鉛的吸光度先上升后下降；原子化溫度升高時，吸光度呈同樣變化趨勢。當灰化溫度為800 ℃、原子化溫度為1 300 ℃時，鉛的吸光度達到最大值。因此，鉛的最佳灰化原子化溫度分別為800 ℃、1 300 ℃。

2.5 線性關系和檢出限

在1.3.3儀器工作條件下，對配制好的標準系列溶液進行吸光度測定。以吸光度為縱坐標，以濃度為橫坐標，繪制標準曲線（圖1），標準曲線的線性回歸方程為y=0.010 8x+0.001 6，線性相關系數為

0.999 9。對試劑空白溶液進行20次吸光度測定[5]，結果見表6，求出其標準偏差，再用3倍標準偏差除以標準曲線的斜率[6]，計算出檢出限CL（μg·L-1）；以稱樣質量為0.50 g、消解定容體積為25 mL計算出檢出限C（mg·kg-1），檢出限為0.007 mg·kg-1，符合標準要求。

2.6 加標回收與精密度

選取3種本地生產的代表性姜咸菜樣品，分別加入高、中、低3種濃度的鉛標準溶液，進行加標回收試驗，每份樣品平行測定6次，結果見表7。本方法測定3種姜咸菜樣品中鉛含量的加標回收率為92.7%～100.6%，相對標準偏差為0.1%～1.3%，說明方法準確度和精密度良好，完全滿足實驗要求。

3 結論

通過優化前處理方法、消解用酸量和趕酸溫度、基體改進劑、石墨爐升溫程序等實驗條件，本文建立了石墨爐原子吸收光譜法測定姜咸菜中鉛的方法。方法的線性相關系數為0.999 9，檢出限為

0.007 mg·kg-1，加標回收率為92.7%～100.6%，相對標準偏差為0.1%～1.3%，結果表明，優化后的方法方便快捷，準確度好，精密度高，能得到滿意的結果，完全滿足姜咸菜中鉛的測定要求。

參考文獻

[1]劉曉寧.萊蕪生姜文化元素意義結構分析[J].蘭州教育學院學報，2017，33（6）：44-46.

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[3]張志偉，孫振洲，曾偉男.石墨爐原子吸收法測定鉛、鎘含量時參數的優化[J].化工安全與環境，2024（4）：35-38.

[4]朱君，黃晶，王晨希.全自動石墨消解-石墨爐原子吸收分光光度法測定農田土壤中鉛和鎘[J].鎮江高專學報，2023，36（1）：61-64.

[5]國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.實驗室質量控制規范 食品理化檢測：GB/T 27404—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[6]國家質量監督檢驗檢疫總局.原子吸收分光光度計：JJG 694—2009[S].北京：中國計量出版社，2009.

作者簡介：呂慧（1987—），女，山東濟南人，本科，助理工程師。研究方向：食品安全檢測。