濕法消解-石墨爐原子吸收光譜法測定大米中的鉛

鄒 勇，馬 莉，劉洪果

(成都市新都區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，四川 成都 610050)

鉛是一種具有蓄積性和神經(jīng)毒性的重金屬元素，會導(dǎo)致多重不可逆的健康損害和嚴(yán)重的病理變化甚至導(dǎo)致死亡[1-6]。我國是稻米生產(chǎn)和消費大國，大米作為主食[7]它的產(chǎn)量和質(zhì)量問題一直備受關(guān)注。國家重金屬殘留限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大米鉛含量不大于0.2 mg/kg[8]。長期食用鉛污染的大米可導(dǎo)致失眠、記憶衰退、智力遲鈍、乏力，甚至可成為致癌誘因[9-10]，因此準(zhǔn)確測定大米中的鉛含量有著重要的意義。

目前鉛含量測定普遍采用GB 5009.12-2017[11]的濕法消解方法，但是國標(biāo)中的濕法消解液不僅含有危險性極高的高氯酸，而且消解時間和趕酸[12]也未明確，存在一定的爭議。本文主要研究了大米濕法消解前處理的改進(jìn)方法，最后運用石墨爐原子吸收光譜法尋找合適的消解劑和測定方法，快速準(zhǔn)確地測定大米中的鉛含量。

1 實驗部分

1.1 試驗儀器與耗材

賽默飛ICE-3000原子吸收光譜儀；國家有色金屬及電子材料分析測試中心鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg/mL)；鋼鐵研究總院分析測試研究所大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(編號GBW(E)100362，鉛含量=0.11±0.01 mg/kg)；試劑均為優(yōu)級純；實驗用水均為滿足GB/T 6682-2008[13]規(guī)定的二級水。

1.2 樣品的前處理

準(zhǔn)確稱取0.3 g左右(精確到0.0001 g)樣品于錐形三角瓶中，分別加入混酸 1(12 mL硝酸+12 mL過氧化氫)、混酸 2(12 mL硝酸+12 mL過氧化氫+2滴濃硫酸)、混酸3(6 mL硝酸+12 mL過氧化氫+2滴濃硫酸)。加蓋浸泡過夜，置于電熱板上消解。消解條件為 40℃消解 30 min+135℃消解 60 min+190℃消解 180 min，同時在 190℃下時，邊加熱邊反復(fù)加超純水進(jìn)行趕酸[14]，直至 190℃下的消解時間為 180 min；消解結(jié)束后用 1%(v/v)硝酸溶液定容成25 mL，備用。平行測定三次，同時做空白試驗。

1.3 儀器條件和計算方法

儀器的工作條件和鉛含量計算參見GB 5009.12-2017[11]中第一法。

2 結(jié)果與分析

2.1 趕酸對測定結(jié)果的影響

由表 1可知，三種消解劑分別對大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)100362)進(jìn)行濕法消解時，樣品未趕酸時鉛含量測定值較低，而趕酸后鉛含量明顯上升。結(jié)果表明殘余的酸使試樣空白測定值偏大，導(dǎo)致樣品的真實測量值偏小，故為了消除殘留酸對鉛含量測定結(jié)果的影響，消解過程中必須趕酸。

表1 趕酸對測定結(jié)果的影響

2.2 消解劑的確定

用三種消解劑分別對大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)100362)進(jìn)行濕法消解，每種消解劑同時處理6個平行樣品。由表2可知，混酸1和混酸3消解時，測定結(jié)果皆低于標(biāo)示值范圍，不能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)方法對試驗準(zhǔn)確度的要求；混酸2消解時，測定結(jié)果在標(biāo)示值范圍以內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5%，測定準(zhǔn)確度能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)方法對試驗精密度的要求。

表2 三種消解劑消解的結(jié)果比較

2.3 消解時間的確定

混酸2對大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)100362)進(jìn)行濕法消解，分別測試總計消解時間為120、150、180、210、240、270、300和330 min的樣品，發(fā)現(xiàn)鉛含量呈顯著性差異變化，隨著消解時間的增加鉛含量不斷增加，當(dāng)消解時間達(dá)到270 min后不再增加達(dá)到0.10 mg/kg。故選擇大米樣品的濕法消解時間為270 min。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

按2.3對鉛系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，所得的一元線性回歸方程為Abs =0.002226Conc +0.0081，線性相關(guān)系數(shù)r =0.9995。連續(xù)測定空白溶液20次，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差(δ)，可知儀器的檢出限(3δ)為0.0021 μg/L，再稱量 0.3 g樣品，稀釋至 25 mL，換算得到該方法的檢出限為0.078 mg/kg。

3 結(jié)論

本試驗改進(jìn)了對大米樣品濕法消解的條件，即以12 mL硝酸+12 mL過氧化氫+2滴濃硫酸為濕法消解劑，按40℃消解 30 min +135℃消解 60 min+190℃消解 180 min的消解升溫條件，同時在 190℃下消解時，邊加熱邊反復(fù)加超純水進(jìn)行趕酸，可以快速準(zhǔn)確測定大米中的鉛含量。