微波消解–原子吸收光譜法測(cè)定瓜爾豆膠中的痕量鉛

曹文忠，夏擁軍

（張家港出入境檢驗(yàn)檢疫局，江蘇張家港 215600）

鉛在人體中是一種具有累積性的有害元素，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和消化系統(tǒng)都有明顯的不良影響。瓜爾豆膠是一種重要的食品添加劑，廣泛地應(yīng)用于如掛面、方便面、酸奶、果汁飲料中，主要起增稠，穩(wěn)定的作用。由于含鉛農(nóng)藥的使用、環(huán)境的污染以及在加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中的直接或間接污染，瓜爾豆膠中的鉛含量明顯增加。隨著近年來(lái)國(guó)家對(duì)食品添加劑中的有毒有害物質(zhì)越來(lái)越重視，食品添加劑瓜爾豆膠中鉛的準(zhǔn)確檢測(cè)具有重用意義［1］。

目前鉛的分析方法有等離子發(fā)射光譜法（ICP）、原子熒光吸收法（AFS）、紫外-可見分光光度法［2］、催化動(dòng)力學(xué)分光光度法［3］、電化學(xué)方法［4］等。ICP雖然可同時(shí)檢測(cè)多種元素，但其設(shè)備昂貴且檢出限太高。原子熒光吸收法背景干擾嚴(yán)重，導(dǎo)致測(cè)量信噪比變壞。分光光度法等靈敏度較低，需萃取分離富集等繁瑣處理步驟，痕量鉛的分析比較的困難［5］。此外，由于瓜爾豆膠是一種增稠劑，用常規(guī)的微波消解法處理樣品時(shí)，會(huì)出現(xiàn)表面結(jié)塊，結(jié)塊中心無(wú)法完全消解，使樣品處理不完全，而濕消解法操作較復(fù)雜。筆者采用減少樣品稱樣量和優(yōu)化微波消解條件相結(jié)合的方法，利用石墨爐原子吸收法檢測(cè)瓜爾豆膠中鉛，具有快速、基體干擾少、靈敏度高、檢出限低的優(yōu)點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

原子吸收光度計(jì)：AA800型，美國(guó)PE公司；

微波消解儀：MARS型，美國(guó)CEM公司；

電子天平：AT201型，瑞士梅特勒-托利多公司；

智能控溫電加熱器：DKQ-1000C型，上海屺堯儀器發(fā)展公司；

硝酸溶液：0.5 mol／L；

鉛標(biāo)準(zhǔn)貯備液：1 000 mg／L，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；

鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液：1.0 mg／L，精確吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)貯備液，用0.5 mol／L硝酸逐級(jí)稀釋而成，臨用前現(xiàn)配；

基體改進(jìn)劑：磷酸二氫銨-硝酸鎂混合溶液，取1.0 g磷酸二氫銨和0.6 g硝酸鎂用水定容至100 mL；

實(shí)驗(yàn)所用試劑均為優(yōu)極純；

實(shí)驗(yàn)用水由Millipore超純水發(fā)生器產(chǎn)生的二級(jí)以上純水（電阻率大于18.2 MΩ·cm）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制

分別移取0.1，0.5，1.0，2.0，4.0 mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液于100 mL的容量瓶中，用0.5 mol／L硝酸溶液定容至標(biāo)線，搖勻。標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的濃度為1.0，5.0，10.0，20.0，40.0 μg／L。

1.3.2 樣品溶液的制備

準(zhǔn) 確 稱 量 粉 碎 后 的 樣 品0.200 0 g（精 確 至0.000 1 g），加入8 mL濃硝酸，在智能控溫電加熱器上于100℃預(yù)熱10 min，按照表1的消解程序進(jìn)行消解，消解后樣品用水定容至25 mL，搖勻。同時(shí)做空白，放置30 min后測(cè)試。

表1 微波消解樣品的溫度控制程序

1.3.3 儀器工作條件

波長(zhǎng)：283.3 nm；光譜通帶寬度：0.7 nm；燈電流：10 mA，氘燈扣背景；進(jìn)樣體積：25 μL；灰化溫度：1 600℃；原子化溫度：2 400℃，原子化階段停氣；測(cè)量方法為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品稱樣量及前處理?xiàng)l件的選擇

瓜爾豆膠是一種增稠劑，用常規(guī)方法進(jìn)行微波消解時(shí)會(huì)溶于酸而結(jié)塊，導(dǎo)致難以消解［6］。通過多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)稱樣量在0.2 g時(shí)，加入8 mL濃硝酸，并在智能控溫電加熱器上于100℃預(yù)熱10 min，可以有效地減少結(jié)塊，從而使樣品消解完全。

對(duì)消解溫度和時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，消解溫度在200℃并保持30 min，樣品能夠消解完全。

2.2 基體改進(jìn)劑的作用和用量

分別使用磷酸二氫胺、硝酸鎂以及二者混合溶液作為基體改進(jìn)劑［7］。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加了磷酸二氫銨-硝酸鎂混合溶液的基體改進(jìn)劑后，鉛的最高允許灰化溫度明顯提高，在改變基體改進(jìn)劑用量時(shí)，發(fā)現(xiàn)加入5 μL基體改進(jìn)劑，鉛的吸光度穩(wěn)定。

表2 基體改進(jìn)劑對(duì)灰化溫度的影響結(jié)果

2.3 線性方程和檢出限

利用0，1，5，10，20，40 μg／L的鉛標(biāo)準(zhǔn)系列使用液，在1.3.3儀器工作條件下，測(cè)定鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸收強(qiáng)度。以鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度X對(duì)吸收強(qiáng)度Y進(jìn)行線性回歸，得線性方程為Y=1.662 53X+0.033 51，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6，線性范圍為0～40 μg／L。對(duì)空白溶液重復(fù)測(cè)定11次，以3倍測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率計(jì)算得方法的檢出限為0.63 μg／L。

2.4 精密度試驗(yàn)

分別在樣品中加入1.0，5.0，10.0 μg／L的3個(gè)濃度的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，對(duì)加標(biāo)后的溶液分別進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表3。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，3個(gè)加標(biāo)水平測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.32%～2.16%，說明本方法測(cè)定結(jié)果的精密度良好。

2.5 回收試驗(yàn)

取同一的樣品，按1.3.2對(duì)樣品進(jìn)行前處理，再向樣品中加入4個(gè)不同量的鉛標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見表4。由表4可知，加標(biāo)回收率為90.3%～99.4%，說明用本方法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

2.6 樣品測(cè)定

分別取6批不同的瓜爾豆膠樣品，按1.3.2對(duì)樣品進(jìn)行前處理，并按1.3.3儀器工作條件對(duì)樣品中的鉛進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見表5。

表5 樣品中鉛的測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

采用微波消解-原子吸收光譜法測(cè)定瓜爾豆膠中的痕量鉛。該方法操作簡(jiǎn)單、檢出限低、精密度與準(zhǔn)確度高，可以滿足大批量瓜爾豆膠中鉛的檢測(cè)要求。

［1］郭篤發(fā).環(huán)境中鉛和鎘的來(lái)源及其對(duì)人和動(dòng)物的危害［J］.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1994，2(3): 71-76.

［2］劉嶺，梁曉聰.食品中鉛的石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定［J］.中國(guó)公共衛(wèi)生，2005，21(9): 1 149.

［3］宋學(xué)省.催化動(dòng)力學(xué)分光光度法測(cè)定痕量鉛［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2012，29(5): 3 017-3 020.

［4］沈薇，單馳，張秀風(fēng)，等.二溴四苯基卟啉分光光度法測(cè)定水樣中鉛［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2011，47(9): 1 055-1 057.

［5］熊敏，賀與平，桂艷，等.兩種消解法測(cè)定煙用接紙中鉻、鉛和鎘的比較［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2012，29(5): 2 834-2 839.

［6］王麗暉，高曉軍，鄭宏忠，等.石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定硫酸亞鐵銨中痕量元素砷和鉛［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2011，20(6): 89-90.

［7］鄧勃，何華琨.原子吸收光譜分析［M］.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2004: 241-245.