微波消解－石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定醬腌菜中微量鉛

魏利濱

（唐山學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程系，河北 唐山063000）

鉛是對(duì)人體有害的重金屬元素之一，長(zhǎng)期攝入將在人體內(nèi)蓄積，從而影響人體健康。醬腌菜是餐桌上人們經(jīng)常食用的一種主要副食品，因此在衛(wèi)生理化檢驗(yàn)中被列為必檢項(xiàng)目，國(guó)標(biāo)中規(guī)定醬腌菜中鉛含量不得超過(guò)1 mg／kg［1］。目前食品中鉛的測(cè)定主要采用分光光度法、極譜法以及原子吸收光譜法［2］。其中應(yīng)用石墨爐原子吸收法是一種較好的分析方法。但由于醬腌菜中鹽分和其他雜質(zhì)含量較大，對(duì)測(cè)定產(chǎn)生很強(qiáng)的干擾，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生嚴(yán)重的背景吸收，對(duì)測(cè)定結(jié)果造成很大的影響［3］，因此，測(cè)定時(shí)需對(duì)樣品進(jìn)行前處理。本實(shí)驗(yàn)即以石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定醬腌菜中的鉛，通過(guò)微波法消解對(duì)樣品進(jìn)行前處理，采用不同的基體改進(jìn)劑，對(duì)樣品加入量、灰化溫度、原子化溫度等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和討論，確定了應(yīng)用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定醬腌菜中微量鉛的最佳實(shí)驗(yàn)條件，結(jié)果令人滿意。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器及試劑

TAS－990型原子吸收分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司），橫向平臺(tái)石墨管（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司），鉛空心陰極燈（北京有色金屬研究總院），XT－9900型智能微波消解儀（上海新拓微波溶樣測(cè)試技術(shù)有限公司）。

鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 mg／L（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制中心）。用時(shí)以0．5%的硝酸將其逐級(jí)稀釋至250μg／L；磷酸二氫銨溶液（20 g／L）：稱取2．0 g磷酸二氫銨試劑，溶解，稀釋至100 mL；氯化鈀（1 g／L）：稱取0．1 g氯化鈀于50 m L燒杯中，用少量濃鹽酸溶解，再轉(zhuǎn)移至100 m L容量瓶中用去離子水定容。

1．2 儀器主要工作條件

根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，測(cè)量時(shí)均以氘燈扣背景，載氣為氬氣。儀器主要工作條件如表1，表2所示。

表1 儀器工作參數(shù)表

1．3 實(shí)驗(yàn)方法

1．3．1 樣品處理

準(zhǔn)確稱取0．500 g已切碎的醬腌菜試樣，置于微波消化罐中，分別加入5 m L濃硝酸和1 m L過(guò)氧化氫，浸泡2 h。將消化罐置于微波消解儀中，設(shè)置好微波消解程序進(jìn)行消解，消解完成后取出消化罐，冷卻至室溫，將消解好的醬腌菜消解液全部移入小燒杯中，在電爐上加熱趕酸，完成后溶液移至25 m L容量瓶中用去離子水定容，備用。同樣條件做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

1．3．2 測(cè)定方法

依次移取0．00 mL，1．00 mL，2．00 mL，3．00 mL，4．00 mL，5．00 mL濃度為250μg／L的鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液于6支25 mL比色管中，然后在上述比色管中分別加入0．20 mL 20 g／L的磷酸二氫銨溶液和0．1 m L 1 g／L的氯化鈀溶液，用0．5%硝酸定容，搖勻備用；此系列鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別為0μg／L，10μg／L，20μg／L，30μg／L，40μg／L，50μg／L。

在選定的儀器工作條件下，每次移取1 m L上述鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液注入石墨管中，分別測(cè)定各鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，每個(gè)溶液重復(fù)測(cè)定3次取其平均值。用同樣的方法測(cè)定樣品待測(cè)液中鉛的吸光度。計(jì)算該標(biāo)準(zhǔn)系列的回歸方程，進(jìn)而求出樣品中鉛的含量。

2 結(jié)果與討論

2．1 微波消解樣品條件的優(yōu)化

2．1．1 微波消解酸體系的選擇

微波消解試樣使用最廣泛的酸是 HNO3，HCl，HF，HClO4，H2O2，H2SO4，H3PO4等。因本實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的樣品為生物有機(jī)樣品，故分別選擇了 HNO3，HNO3＋H2O2，HNO3＋H2SO4和HNO3＋HClO4等做消解劑，比較其消解效果。實(shí)驗(yàn)表明，HNO3＋H2O2體系具有較強(qiáng)的氧化性，消解結(jié)束后剩余的酸易于蒸發(fā)掉，因此，選用HNO3＋H2O2為消解體系。

2．1．2 消解酸用量對(duì)消解效果的影響

準(zhǔn)確稱取0．5 g樣品，分別加入不同體積的硝酸和過(guò)氧化氫進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，加入硝酸5 m L，過(guò)氧化氫1 m L時(shí)，具有較好的消解效果。

2．1．3 消解程序的選擇

經(jīng)對(duì)不同消解溫度、時(shí)間、壓力時(shí)消化效果的比較，確定了最佳微波消解條件。第一階段：壓力0．3 MPa，微波加熱時(shí)間60 s，功率為100%；第二階段：壓力0．5 MPa，微波加熱時(shí)間100 s，功率為80%；第三階段：壓力0．8 MPa，微波加熱時(shí)間100 s，功率為60%。消解完后的消解液澄清透明，樣品得到完全消解。

2．2 基體改進(jìn)劑的選擇

醬腌菜是高鹽食品，氯化鈉在鉛的主靈敏線283．3 nm附近有較強(qiáng)的分子吸收，從而產(chǎn)生較大的背景吸收干擾。而氯化鈉的熔點(diǎn)近800℃，一般在石墨爐的灰化溫度下也難以將氯化鈉排除，而鉛是易揮發(fā)性元素，過(guò)高灰化溫度將造成鉛元素的損失。為克服基體對(duì)鉛測(cè)定的干擾，降低鉛在升溫過(guò)程中的損失，可采用加入基體改進(jìn)劑的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)分別以磷酸二氫銨、硝酸銨、氯化鎂、氯化鈀等作為基體改進(jìn)劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較，結(jié)果表明，采用氯化鈀－磷酸二氫銨混合基體改進(jìn)劑，可以將灰化溫度提高到850℃，此時(shí)氯化鈉造成的基體干擾大大下降，鉛的灰化損失較小，從而提高了方法的靈敏度和精密度。

2．3 儀器工作條件的選擇

應(yīng)用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鉛元素，其中對(duì)測(cè)定影響較大的因素包括灰化溫度、原子化溫度，此外燈電流和光譜帶寬對(duì)分析的靈敏度也有一定的影響。多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入基體改進(jìn)劑后灰化溫度選擇在850℃，原子化溫度選擇在1 700℃，可獲得滿意的測(cè)定結(jié)果。

2．4 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

在選定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下，依次測(cè)定按1．3．2測(cè)定方法配制的系列鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，結(jié)果如表3所示。

表3 鉛系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定結(jié)果

計(jì)算工作曲線的回歸方程為：y＝0．002 2x＋0．096 8，其中x為鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，y為鉛的吸光度。標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)R＝0．999 85，可見，Pb2＋在0～50．00μg／L范圍內(nèi)，吸光度與濃度呈良好的線性關(guān)系。

對(duì)空白的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行了連續(xù)10次測(cè)定，計(jì)算空白溶液的標(biāo)準(zhǔn)偏差δ，由XL＝3δ／S（S為工作曲線的斜率）計(jì)算Pb2＋的檢出限可達(dá)7．898×10－4μg／m L。

2．5 樣品測(cè)定及回收率

所測(cè)樣品為市場(chǎng)上購(gòu)買的5種醬腌菜，按1．3．1對(duì)上述樣品進(jìn)行充分消解處理，測(cè)定其吸光度，然后將測(cè)定的樣品的吸光度代入工作曲線的回歸方程，計(jì)算樣品溶液中的鉛濃度，并將其折算為醬腌菜樣品中的鉛含量；另分別對(duì)上述各樣品進(jìn)行平行回收率實(shí)驗(yàn)，每次加標(biāo)均為10．0μg／L；測(cè)定結(jié)果列于表4中，加標(biāo)回收率為90．90%～104．55%，結(jié)果表明，測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度良好，除一種樣品鉛含量超標(biāo)外，其余樣品鉛的含量均在國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi)。

表4 樣品測(cè)定結(jié)果

2．6 精密度實(shí)驗(yàn)

按實(shí)驗(yàn)方法，分別對(duì)5種醬腌菜樣品進(jìn)行了連續(xù)10次測(cè)定，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在5%以內(nèi)，方法具有良好的精密度。

3 結(jié)論

通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，建立了采用微波消解進(jìn)行樣品前處理，以氯化鈀－磷酸二氫銨為基體改進(jìn)劑，灰化溫度為850℃，原子化溫度為1 700℃的石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鉛的分析方法。該法可有效消除基體干擾，具有良好的精密度和準(zhǔn)確度，不僅適合于醬腌菜中鉛的分析，還可應(yīng)用于其他高鹽食品的測(cè)定，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

［1］ GB 2714－2003，醬腌菜衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］ GB／T 5009．12－1996，食品中鉛的測(cè)定方法［S］．

［3］ 鄧勃．原子吸收光譜分析的原理、技術(shù)和應(yīng)用［M］．北京：清華大學(xué)出版社，2004：224－225．