石墨炉原子吸收光谱法测定酱油中的铅含量

关键词：石墨炉原子吸收光谱法；酱油；铅；基体改进剂；美析仪器www.macylab.com；

 

　　铅是一种蓄积性的有害元素，广泛分布于自然界，食品中的铅的来源很多，包括动植物原料、食品添加剂及接触食品的管道、容器包装材料、器具和涂料等，均会使铅转移到食品中。长期食用含有铅的食品对人体有害，会造成铅慢性中毒，严重时还会引起血色素缺少性贫血、血管痉挛高血压等疾病。因此对食品中特别是人们日常生活中不可缺少的调味品酱油中铅含量的检验显得尤为重要。中国合格评定国家认可委员会曾把酱油中重金属检测作为实验室能力验证的一项重要内容。目前实验室酱油中铅含量的测定方法为GB/T 5009.12-2003食品中铅的测定]第一法-石墨炉原子吸收光谱法。笔者采用湿消解法消化样品，石墨炉原子吸收光谱法进行测定，认为在检验中应注意以下几点：

 

　　试剂空白

 

　　试剂空白与样品所用试剂的纯度和容器的洁净度有关。众所周知，铅广泛分布于自然界，因此铅的检测是易污染、限量低的痕量分析，空白越低，准确度越高，所以要求整个实验空白要很低。实验过程中要严格控制污染，主要注意：

 

　　1.实验用水应符合GB/T 6682-2008分析实验室用水规格和试验方法二级水的要求;

 

　　2.实验试剂应使用优级纯，如果没有符合纯度要求的试剂，可采用化学法进行提纯，但是在提纯过程中，要注意避免溶剂二次沾污的可能性，同时实验选用的试剂，还应以不沾污待测元素为基准(在实验中，如果在仪器灵敏度范围内检测不出待测元素的吸收信号，就可认为所选用的试剂不沾污待测元素);

 

　　3.实验所用的玻璃仪器要用酸浸泡，其他设备也要尽可能的洁净，玻璃仪器如急用，可用10-20%硝酸煮沸1小时，然后用自来水冲净，再用去离子水冲净。在这里需要注意的是，浸泡器材的硝酸溶液不能长期反复使用，因长期使用使溶液中铅等杂质增多，反而造成污染。

 

　　样品前处理

 

　　采用石墨炉原子吸收光谱法测定酱油中铅元素需要对样品进行预处理，即样品的消化，样品的消化方法很多，笔者采用的是湿消解法，在湿法消解酱油样品时，需要注意：

 

　　1.使用的试剂如硝酸、高氯酸都具有腐蚀性，比较危险，且在实验过程中会产生大量酸雾和烟，因此消解要在通风橱内进行;

 

　　2.消解过程中，应低温缓慢加热，以防温度过高，瞬间产生大量泡沫导致样液溢出，影响结果的准确性;一旦消解液变棕黑色，应冷却后加入硝酸继续消解，直至冒白烟，消化液澄清透明或略带黄色为止;

 

　　3.特别需要注意的是用高氯酸消解样品时，应严格遵守操作规程，并且要保证温度达到200摄氏度时只有少量的有机成分存在，否则高氯酸的氧化电位在此温度下会迅速升高，并会导致剧烈的爆炸!因此建议，消解前加入硝酸与高氯酸的混合液浸泡一夜，使样品中有机成分先氧化部分，或者是先加入硝酸，破坏容易氧化的物质，之后再加入硝酸或高氯酸;

 

　　4.消解液不能蒸干，以防测定元素的损失;

 

　　5.由于酸度太大对石墨炉法测定元素影响很大特别是对石墨管的损害非常大，因此，消解液中酸的浓度不能太高，在消化液澄清透明后一般需要加水溶解盐类同时赶酸，赶酸时要控制温度，以防温度过高，导致液体飞溅，造成元素的损失，使实验结果偏低。

 

　　样品测定时基体改进剂的合理应用

 

　　消解液定容后用原子吸收分光光度计进行测定，测定时应注意：

 

　　1.调整仪器到最佳状态，特别是进样的合适深度和左右位置，进样一定要准确并且稳定，它决定着标准曲线的线性和实验的重现性;

 

　　2.根据仪器的灵敏度和酱油样品中铅元素的大概含量合理选择标准曲线的范围，使样品的信号测定值落在曲线范围内;需要注意的是标准曲线的酸度要与样品空白和样品的酸度一致;

 

　　3.酱油样品的组成复杂特别是氯化钠的含量很高，使用石墨炉原子吸收法直接测定铅，背景吸收严重，原子化时非原子吸收信号极强而难以得到铅的吸收信号，从而影响测定结果，因此需要选择合适的基体改进剂。通常测定食品中铅元素时常用的基体改进剂有磷酸二氢铵、硝酸镁、磷酸铵、硝酸钯等(注意这些试剂必须要用优级纯)。针对酱油这种样品，笔者选用硝酸铵作为基体改进剂，主要原理如下：

 

　　NaCl+ NH4NO3→NH4 Cl+ NaNO3

 

　　即在高盐样品中溶入足量的易挥发的NH4NO3 ,将NaCl (1465℃蒸发)分别转变成NH4 Cl (340℃蒸发)和NaNO3 (500℃蒸发) ,由于硝酸铵，氯化铵和硝酸钠在石墨炉中的挥发温度都低于500℃，这就克服了NaCl对痕量重金属元素测定的干扰。在实验过程中，灰化阶段一开始可以看到从石墨管进样孔喷出大量样品烟雾说明氯化铵和硝酸钠被挥发。这样，氯化钠在灰化阶段就可以消除，从而就避免了氯化钠对测定的干扰。即使存在极小的残留基体，用氘灯背景校正器可以很容易的使信号全得到补偿。因此在含有大量盐分的酱油样品的消解液中加入过量硝酸铵溶液，使原子化时很高的非原子吸收信号降低到容易控制的程度，大大改善了回收率。

 

　　加标回收试验

 

　　加标回收法，即在样品中加入标准物质，通过测定其回收率以确定测定方法准确度的方法，多次回收试验还可以发现方法的系统误差。由于测定的铅是痕量元素，易损失，为保证实验数据的准确性，建议同时进行加标回收试验。加标量大小以达到酱油样品中铅元素含量的一半为宜。

 

 

　　实验过程的详细介绍

 

　　1.方法原理

 

　　样品经混合酸溶液消化，将消化液注入石墨炉中，基态原子铅对空心阴极灯发射的波长产生特征性吸收，其吸光度与蒸汽中基态原子数目成正比。根据这一原理，测定吸光度值由标准曲线上查得铅的浓度，进而求出铅的含量。

 

　　2.仪器与试剂

 

　　AA-1800H型原子吸收分光光度计，铅元素空心阴极灯(美析公司);铅标准溶液，编号GBW 08619，浓度值1000 µg/ml±2 µg/ml;硝酸(优级纯)，高氯酸(优级纯);水为去离子水(18.23MΩ·cm)试验所用移液管和容量瓶均为A级。

 

　　3.标准曲线的制备

 

　　准确吸取1.00ml铅标准溶液用0.5%硝酸定容100ml，然后准确吸取2.00ml铅储备液用0.5%硝酸定容500.0ml，得到铅标准使用液40µg/L。

 

　　4.样品前处理-消化

 

　　准确吸取5.00ml样品，置于150ml锥形瓶中，加数粒玻璃珠，加入混合酸溶液20ml，放置过夜。加热消化，至溶液澄清或微黄。停止加热，冷却后加入10ml水继续加热至冒白烟。将消化液转移至50ml容量瓶中，用0.5%硝酸定容。同时作试剂空白。

 

　　5.样品测定

 

　　5.1光谱条件：

 

　　波长(纳米)：283.3 狭缝(纳米)：0.7L 灯电流：10mA 信号类型：AA-BG 信号测量：峰面积

 

　　5.2石墨炉升温程序：

 

　　干燥：100℃ 坡升时间5s 保留时间15s;140℃ 坡升时间15s 保留时间10s

 

　　灰化：700℃ 坡升时间10s 保留时间 15s

 

　　原子化：1800℃ 坡升时间0s 保留时间 4s

 

除杂质：2600℃ 坡升时间1s 保留时间 5s