超聲波提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定大米中鉛、鎘含量

李冬梅

(廣東省清遠(yuǎn)市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所 化工室，廣東 清遠(yuǎn) 511518)

食品安全一直是人民最關(guān)心的問題，其中糧食安全更是重中之重。大米作為日常主要的主食之一，大米中的重金屬鉛、鎘含量國家都制定了相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5009.12-2017、GB 5009.15-2014)對包括糧食在內(nèi)的食品中鉛、鎘的測定分別制定了標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。國家標(biāo)準(zhǔn)中測定食品中鉛、鎘含量的方法有火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法等方法，前處理方法主要有濕法消解法、干法灰化法、微波消解法等方法。對于日常監(jiān)測中大批量的樣品檢測任務(wù)，上述方法檢驗(yàn)工作量大、分析時(shí)間長、影響因素多。本文采用超聲波提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定大米中鉛、鎘含量，通過加標(biāo)回收 、標(biāo)準(zhǔn)大米驗(yàn)證比較，為快速檢測提供依據(jù)[1-2]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液

濃硝酸(優(yōu)級(jí)純，廣州化學(xué)試劑廠)；多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(美國Agilent公司)：含Ag、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Pb、Sb、Se、Si、Ti、Tl、V、Zn等27種元素，濃度為10mg/L，介質(zhì)是5%的硝酸。使用時(shí)用2%硝酸溶液稀釋至所需質(zhì)量濃度；內(nèi)標(biāo)溶液(美國Agilent公司)：含Bi、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Rh等元素，濃度為100mg/L，介質(zhì)為10%硝酸。使用時(shí)用2%硝酸溶液稀釋至所需質(zhì)量濃度；調(diào)諧溶液(美國Agilent公司)：含Ce、Co、Li、Mg、Tl等元素，濃度為1mg/L，介質(zhì)為2%硝酸；實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 7900型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Agilent公司)；Cyclotec 1093型(丹麥FOSS公司)；HR-200型萬分之一電子分析天平( 日本A&D公司)；KQ-700E超聲波清洗器(國產(chǎn))、100目不銹鋼篩(國產(chǎn))、Millipore 超純水系統(tǒng)(美國Millipore公司)。

1.1.3 儀器工作參數(shù)

ICP-MS儀器參數(shù)見表1。

表1 ICP-MS儀器參數(shù)

1.1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

取27種元素混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液分別配制成0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0、20.0μg/L系列的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液(2%硝酸稀釋)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理

將大米樣品用粉碎機(jī)粉碎，粉碎后用100目的不銹鋼篩過篩。稱取過篩后的樣品約0.5g至浸泡過5%硝酸的10mL玻璃比色管中，用2%硝酸稀釋并定容至10mL，置于超聲波清洗機(jī)中，超聲提取20min，搖勻用0.22μm針筒式過濾器過濾待測。同時(shí)做試劑空白。

1.2.2 樣品測試

按儀器操作規(guī)程(參照表1進(jìn)行儀器條件參數(shù)的優(yōu)化)，儀器經(jīng)調(diào)諧達(dá)到最佳操作條件后，采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行試驗(yàn)，以消除干擾。待儀器穩(wěn)定后，分別對試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)系列、樣品溶液進(jìn)行測定，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算及處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

按表1儀器工作條件進(jìn)行測定，其線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

鉛、鎘元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)均大于0.9990，滿足測定的相關(guān)線性要求。

2.2 空白試樣

取3個(gè)試劑空白和3個(gè)全程序空白，分別重復(fù)測量3次，所有測量值均低于方法檢出限，滿足分析要求。

2.3 精密度及準(zhǔn)確度

對同一批次的大米樣品分別進(jìn)行平行測定6次，同時(shí)測定其中的鉛、鎘這2種元素的含量，計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。其結(jié)果見表3。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6)

由表3可知，鉛、鎘測定結(jié)果的精密度均符合國標(biāo)中的測定要求。

2.4 加標(biāo)回收率

按試驗(yàn)方法對同一批次的大米樣品進(jìn)行了加標(biāo)回收試驗(yàn)，重復(fù)測定5次，樣品加標(biāo)回收結(jié)果見表4。

表4 加標(biāo)回收率(n=5)

由表4可知：回收率在98.1%～100.8%之間，RSD小于5%，表明超聲波提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法的準(zhǔn)確度較好。

2.5 大米標(biāo)準(zhǔn)樣品測定結(jié)果

稱取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品大米[GBW(E)100348]，按樣品處理前處理后進(jìn)行測定。其結(jié)果見表5。

表5 標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定結(jié)果

將測定結(jié)果與大米標(biāo)準(zhǔn)樣品真值進(jìn)行對比，測定結(jié)果均在真值范圍內(nèi)。由此可見，該方法的準(zhǔn)確度和精密度均能滿足大米重金屬的檢測要求。

3 結(jié)論

本文通過將大米樣品粉碎后經(jīng)超聲波提取，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定，通過加標(biāo)回收和對大米標(biāo)準(zhǔn)樣品測定驗(yàn)證該方法的可靠性。該方法簡便、快捷，提高了工作效率,方法檢出限、準(zhǔn)確度和精密度均滿足分析測試要求，分析結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定，是測定大米等農(nóng)作物樣品中鉛、鎘等重金屬元素的有效途徑。