微波消解—石墨爐原子吸收法測定大米中Cu

梁寧利　馮艷蕓　鞏蓬勃　巨亞杰

摘要：用微波消解-石墨爐原子吸收法測定大米中Cu，優(yōu)化了樣品預(yù)處理條件，測定了寶雞市所售兩類知名品牌大米中銅含量，均在國家標(biāo)準(zhǔn)要求的最大限量范圍內(nèi)。通過分析國家大米粉標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)GBW（E）100194及加標(biāo)回收法來驗證方法的準(zhǔn)確度和精密度，測定值與標(biāo)準(zhǔn)值吻合，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.1%。

關(guān)鍵詞：微波消解；石墨爐；原子吸收法；大米；Cu

中圖分類號：TS212 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0025-02

1 概述

銅是人體必需的微量元素，為血液正常成分，機體內(nèi)的生化功能主要是催化作用。人體內(nèi)很多生物化學(xué)反應(yīng)，都需要靠酶做催化劑，至少11種氧化酶都含有銅離子。人體缺銅造血機能就會受到嚴重影響，也會引起貧血現(xiàn)象。研究表明，銅元素對人體骨架形成，也起著舉足輕重的作用，凡攝入正常量銅元素的人，身高都在平均身高以上。銅對脂質(zhì)和糖代謝也有一定影響，缺銅可使血液中膽固醇含量升高，會使葡萄糖耐受量明顯降低，對一些使用常規(guī)療法治療無效的糖尿病患者，服用少劑量銅離子治療，能夠降低血糖，使病情緩解，血糖降低。同時銅還能預(yù)防心血管疾病、消炎抗風(fēng)濕等。然而人體銅含量過量時，會起到反面作用，比如會引起溶血，Cu2+將與血紅蛋白、紅細胞以其他細胞膜的SH基有親合力，增加了紅細胞的通透性而發(fā)生溶血。此外，銅抑制谷胱甘肽還原酶，并使細胞內(nèi)還原型谷胱甘肽減少，銅還能使血紅蛋白變性，發(fā)生溶血性貧血。銅過量會引起Wilson氏癥，其主要癥狀是膽汁排泄銅的功能紊亂，造成組織中銅蓄積，首先蓄積于肝臟內(nèi)，損害肝臟功能，表現(xiàn)為慢性、活動性肝炎。銅蓄積于腦部時，會引起神經(jīng)組織病變，出現(xiàn)小腦功能失常和帕金氏綜合癥。銅蓄積在近側(cè)腎小管時，會引起糖尿、蛋白尿、氨基酸尿和尿酸尿。因此，控制銅的攝取量，準(zhǔn)確測定日常生活中主食大米中生命元素具有重要意義。食物樣品組成復(fù)雜，有機物含量高，基體干擾大。本實驗的關(guān)鍵是樣品前處理技術(shù)。

食品前處理，傳統(tǒng)的方法有干法灰化和濕法消解法，與這些方法比較，本文采用的微波消解法具有耗時短、化學(xué)試劑用量少，減少樣品損失及污染等優(yōu)點。

石墨爐原子吸收光譜法具有靈敏度高、特效型好、適用性廣、操作簡便等特點，是目前處理含有痕量元素的樣品最有效的方法之一。本文詳細研究了石墨爐原子吸收法測定銅的最佳條件，并將所提出的方法應(yīng)用于生物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW（E）100194）和市售（寶雞）大米中銅的分析，結(jié)果滿意。

2 儀器與試劑

儀器：美國PEAA800型原子吸收光譜儀、美國CEM MARS型微波消解儀、銅燈為PE原裝燈、法國密理博Synery UV/ELIX5型純水發(fā)生器。

試劑：實驗所用試劑均為優(yōu)級純，水為超純水，所用容器使用前均用體積分數(shù)10%硝酸浸泡24h以上，再用超純水沖洗瀝干備用。

3 溶液配制

1.0mg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)儲備液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心），使用前將銅儲備液逐級稀釋成50ug/L儲備液備用。Cu標(biāo)準(zhǔn)系列用1.5%稀硝酸溶液稀釋。

4 樣品制備

樣品烘干：將樣品于80℃恒重4h。

樣品處理：稱樣0.5g左右，精確至0.001g。將樣品直接稱至消解罐中，分別稱取五組樣品，第三組為加標(biāo)回收。兩份試劑空白，共七個消解罐中分別加入5mL硝酸浸泡2h后，加入3mL雙氧水，按規(guī)定旋緊消解罐蓋子。微波消解儀程序：MAX POWER 1600W 100%，RAMP 05∶00，PSI 0350，CONTROL 160℃ 03∶00。使用微波消解儀共消耗8min。待溫度降至室溫時，取出，在通風(fēng)櫥中擰開消解罐蓋子，釋放壓力。在180℃下趕酸1h，取下冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中，用1.5%稀硝酸定容。溶液呈無色透明狀。從消解樣品到稀釋溶液，本文只采用一種酸，這樣減少了試劑消耗和對環(huán)境的污染。溶液上原子吸收進行檢測。前處理整個過程耗時3.5h。原子吸收主要工作參數(shù)見表1所示。

5 結(jié)果

通過測定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度各濃度峰面積，對相應(yīng)濃度做曲線，得到Cu標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系y=0.00370x-0.00012，用石墨爐原子吸收法測定大米中Cu的檢出限計算方法為，3倍十次空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以斜率，得到原子吸收石墨爐法測銅的檢出限為0.8ug/L。

檢測結(jié)果見表2。

將本方法應(yīng)用于當(dāng)?shù)兀▽氹u）市售的兩種大米中銅的測定，樣品處理同前所述，所得結(jié)果及回收率見表3，可見，回收率為92.7%和95.7%，滿足痕量分析要求。說明本方法適合做大米中銅的檢測。

將本法應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)GBW（E）100194中銅的測定。測得的銅的質(zhì)量濃度2.10mg/kg，與標(biāo)準(zhǔn)參考值（銅的質(zhì)量濃度為2.2mg/kg）吻合良好，說明本方法準(zhǔn)確度能夠滿足痕量分析要求，是測量大米粉中銅含量比較理想的方法。

6 結(jié)語

本文采用微波消解樣品，石墨爐原子吸收光譜法分析大米及大米粉中銅含量，方法簡便快速，適合于大米粉及大米中銅的測定。實驗結(jié)果表明：所有樣品中重金屬的含量都低于國家最大允許限量10mg/kg。

參考文獻

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作者簡介：梁寧利（1981—），女，陜西武功人，供職于寶雞出入境檢驗檢疫局綜合實驗室，研究方向：食品檢測；馮艷蕓（1985—），女，陜西扶風(fēng)人，供職于寶雞出入境檢驗檢疫局綜合實驗室，研究方向：食品檢測；鞏蓬勃（1985—），男，陜西潼關(guān)人，供職于寶雞出入境檢驗檢疫局綜合實驗室，研究方向：實驗室化學(xué)分析；巨亞杰（1966—），男，陜西岐山人，供職于寶雞出入境檢驗檢疫局綜合實驗室，研究方向：實驗室化學(xué)分析。