微波消解和濕法消解對大米中鎘測定的影響

□ 彭 立 宜春市糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站

微波消解和濕法消解對大米中鎘測定的影響

□ 彭 立 宜春市糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站

為研討兩種預(yù)處理方法對大米中鎘含量測定的影響。采用微波消解法和濕法消解法對大米中的鎘含量進(jìn)行精密度和回收率測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，微波消解法效果更好，其回收率為96.7%，RSD為0.96%。該方法不僅預(yù)處理時間短，還具有操作簡單、成本低、回收率高、測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)，可在實(shí)際檢測中應(yīng)用。

大米；鎘；濕法消解法；微波消解法

大米作為我國大多數(shù)人的主食，其質(zhì)量安全顯得尤為重要，而2013年爆發(fā)的“鎘大米”事件讓大部分人都感到十分恐慌。鎘大米指鎘含量超標(biāo)的大米，鎘通常通過廢水排入環(huán)境中，再通過灌溉進(jìn)入水稻等農(nóng)作物。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已證明，人長期食用含鎘的食物可引起骨痛等癥狀，日本的骨痛病即為環(huán)境中的鎘污染進(jìn)入食物而引起的慢性鎘中毒[1]。我國強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762-2012）中規(guī)定大米中鎘限量（以Cd計(jì)）為0.2 mg/kg[2]。目前，《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測定》（GB 5009.15-2014）規(guī)定鎘的檢測消解方法有四種：壓力微波消解、濕式消解法、消解罐消解法和干法灰化[3]，其中壓力消解罐消解法樣品處理周期稍長、干法灰化易損失待測元素，在實(shí)驗(yàn)室檢測中已不太適用。濕法消解法操作容易，可大批量處理樣品[4]。微波消解法消化時間短，操作相對簡單，能大大縮短樣品預(yù)處理的時間[5]。本試驗(yàn)采用微波消解和濕法消解，石墨爐原子吸收法測定大米中鎘含量，比較兩種方法對檢測結(jié)果的影響。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

PinAAceI900T原子吸收分光光度計(jì)（帶自動進(jìn)樣裝置），美國Perkin Elmer公司；WX-6000微波消解儀，上海屹堯儀器科學(xué)發(fā)展有限公司；可調(diào)式電熱板，艾卡（廣州）儀器設(shè)備有限公司；SQPQUINTIX124-1CN電子天平（1/10000）,德國Sartorius公司。

1.2 試劑與配制

1.2.1 原料和試劑

大米：購于宜春市青龍商廈，磨碎均勻，過80目篩；硝酸（HNO3）：優(yōu)級純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鹽酸（HCl）：優(yōu)級純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。高氯酸（HClO4）：優(yōu)級純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；過氧化氫（H2O2，30%）：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鎘標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1000 mg/L）：中國計(jì)量科學(xué)研究院。

1.2.2 10 ng/mL鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液

吸取10 mL鎘標(biāo)準(zhǔn)儲備液于100 mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容，多次稀釋后成10 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.3 方法

1.3.1 試樣前處理

（1）濕法消解：準(zhǔn)確稱取0.300 g試樣于錐形瓶中，放3粒玻璃珠，加10 mL硝酸-高氯酸混合溶液（9∶1），加蓋浸泡過夜后，再加一小漏斗在電熱板上加熱消化，若變棕黑色再滴加硝酸，直至消化液呈無色透明或略帶微黃色，消化液加熱趕酸至一粒黃豆大小，放冷后用少量1%硝酸溶液將溶液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中并沖洗消解罐3次后用1%硝酸溶液定容至25 mL，混勻備用；同時做試劑空白試驗(yàn)。

（2）微波消解：準(zhǔn)確稱取試樣0.300 g置于微波消解罐中，加5 mL硝酸和2 mL過氧化氫。120 ℃保持5 min,180 ℃保持15 min后消解完畢，消化液加熱趕酸至一粒黃豆大小，放冷后用少量1%硝酸溶液將溶液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中并沖洗消解罐3次后用1%硝酸溶液定容至25 mL，混勻備用；同時做試劑空白試驗(yàn)[3]。

1.3.2 儀器條件

本實(shí)驗(yàn)分析條件為：波長228.8 nm，狹縫0.7 nm，燈電流4 mA，背景校正為塞曼效應(yīng)。石墨爐升溫條件見表1。

1.3.3 試樣的測定

將試樣放在樣品盤上，自動進(jìn)樣器根據(jù)設(shè)置自動吸取20 μL樣品處理液注入石墨爐，測得其吸光值。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液回歸方程圖

2 結(jié)果與分析

2.1 工作曲線

將10 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液（及稀釋液放入進(jìn)樣盤中，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度值分別為0、1、2、3、4 ng/mL和5 ng/mL，儀器將標(biāo)準(zhǔn)溶液自動稀釋成所設(shè)濃度并測定吸光度值。以濃度和對應(yīng)的吸光度值分別為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，繪制工作曲線，其回歸方程為y=0.061x+0.004，相關(guān)系數(shù)R2=0.999，繪制的工作曲線如圖1所示。

2.2 精密度試驗(yàn)

稱取0.300 g樣品12份，用微波消解和濕法消解各處理6份，測定結(jié)果見表2。

由表2可知，濕法消解法的RSD為1.65%，微波消解法的RSD為0.96%，微波消解法的精密度更高，能滿足分析測定的要求。

2.3 回收率的測定

參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27404-2008,選取鎘含量為0.001、0.104、0.200 mg/kg的樣品各0.300 g，吸取含30 ng鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，于相應(yīng)的容器中，按樣品相同處理方法進(jìn)行的消化，定容，測定，計(jì)算出大米鎘含量，計(jì)算回收率。兩種方法的加標(biāo)回收率見表3。

表1 石墨爐升溫條件

表2 精密度試驗(yàn)

表3 加標(biāo)回收率

3 結(jié)論

結(jié)果表明，微波消解法處理樣品后測鎘含量的RSD為0.96%，平均加標(biāo)回收率為95%，均高于濕法消解法，證明其準(zhǔn)確度和精密度均更高。微波消解法簡單、快速、準(zhǔn)確和無污染，大大縮短了樣品預(yù)處理的時間，故在待檢測樣品數(shù)較少時，可選擇微波消解法測定大米中鎘含量。

[1]宮靖.大米鎘超標(biāo)可引起怪病[J].科學(xué)大觀園,2011(9):8-9.

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量(GB 2762-2012)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.

[3]國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測定(GB 5009.15-2014)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

[4]孫有娥,程春艷,李一辰,等.原子吸收光譜法測定大米中鎘含量時試樣消解方法的影響[J].化學(xué)工程與裝備,2015(11):210-212.

[5]鮑會梅.大米中兩種預(yù)處理方法對鎘測定的影響[J].食品研究與開發(fā),2016(1):177-180.