ICP-MS法測(cè)定紅桃K中13種元素

韋江臣

摘要? ? 試驗(yàn)采用密閉高壓消解法消解紅桃K樣品，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法準(zhǔn)確測(cè)定其中13種元素（Pb、Cd、As、Cr、Mn、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg、Fe、Se）的含量。結(jié)果表明，13種元素線性方程的相關(guān)系數(shù)均大于0.999，檢出限在0.001～0.800 mg/kg之間;方法用于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶（GBW 10052）的測(cè)定，各元素的測(cè)定值均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，說明方法準(zhǔn)確、快速并且檢出限低，適用于紅桃K樣品中重金屬元素的快速批量測(cè)定;紅桃K中富含對(duì)人體有益的鉀、鋅、鐵以及硒等營養(yǎng)元素，但是極個(gè)別重金屬元素（鉛、鎘等）較普通食品含量略高，應(yīng)該予以關(guān)注。

關(guān)鍵詞? ? 紅桃K;密閉高壓消解法;元素;電感耦合等離子體質(zhì)譜法

中圖分類號(hào)? ? O657.63;TS207.3;S567.219? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）15-0226-02

Determination? of? 13? Kinds? of? Elements? in? Roselle? by? ICP-MS

WEI Jiang-chen

（Qinzhou Municipal Ecological Environment Bureau of the Guangxi Zhuang Autonomous Region，Qinzhou Guangxi 535000）

Abstract? ? Roselle were digested by sealed high pressure digestion，and the content of 13 kinds of elements（Pb、Cd、As、Cr、Mn、Cu、Zn、K、Na、Ca、Mg、Fe、Se）were accurately determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The results showed that the correlation coefficients of the linear equations of 13 elements were all greater than 0.999，and the detection limit of the method was 0.001-0.800 mg/kg.The proposed method was applied to the determination of reference samples（GBW 10052），the determination value of each element was within the range of the marked value，indicating that the proposed method was accurate，rapid and low detection limit，which was suitable for the rapid determination of heavy metal elements in roselle.Roselle is rich in beneficial nutrients such as potassium，zinc，iron and selenium，but the content of heavy metal elements（lead and cadmium） is slightly higher than ordinary food，which should be paid attention to.

Key words? ? roselle;sealed high pressure digestion;element;inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）

紅桃K，俗稱補(bǔ)血果，學(xué)名玫瑰茄，原產(chǎn)于非洲及印度，是一種具有藥用價(jià)值的植物，泡茶或者泡酒后服用可起到補(bǔ)血降壓、利尿及美容養(yǎng)顏等作用，深受人們的喜愛。近年來，關(guān)于食品重金屬污染的報(bào)道時(shí)有發(fā)生[1-3]，因而對(duì)紅桃K中重金屬元素進(jìn)行分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用安全、易于操控并且本底值很低的密閉高壓消解法對(duì)紅桃K進(jìn)行消解，然后采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法[7]對(duì)紅桃K中13種元素的含量進(jìn)行分析。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 儀器

Perkin Elmer Nexion300D電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Inductively Coupled Plasma Masspectrometry），美國珀金埃爾默公司;Milli-Q純水系統(tǒng)，美國Millipore公司。

1.2? ? 試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液

多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液[1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心，GSB 04-1767-2004，以5% HNO3（體積比）為介質(zhì)，臨用前逐級(jí)稀釋];鍺、銦、鉍、鈧內(nèi)標(biāo)溶液，濃度均為1 000 mg/L）。硝酸（GR，德國默克公司）;過氧化氫（GR，國藥集團(tuán)）;國家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶（GBW 10052，中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所）。試驗(yàn)用水為去離子水，電阻率 ≥18.2 MΩ·cm。

1.3? ? 樣品前處理

稱取一定量的紅桃K（約0.5 g）置于100 mL聚四氟乙烯內(nèi)罐（經(jīng)純酸高溫蒸煮、去離子水洗凈并烘干）中，依次加入8.0 mL硝酸和2.0 mL H2O2，置于電熱板上100 ℃預(yù)消解60 min（或者放置過夜）后旋緊頂蓋及不銹鋼外罐，將罐體放入烘箱中加熱消解。消解過程采用逐步升溫模式，具體步驟如下：100 ℃恒溫加熱2 h，140 ℃恒溫加熱4 h，170 ℃恒溫加熱2 h。

消解完成之后，消化液140 ℃左右趕酸;待溶液剩余約為1.0 mL時(shí)，用去離子水將消解液全量轉(zhuǎn)移至50 mL塑料容量瓶中，定容搖勻;然后直接上機(jī)測(cè)定，同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)[7-8]。

1.4? ? 儀器工作參數(shù)

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的工作參數(shù)通過質(zhì)譜調(diào)諧液的調(diào)諧得到，RF發(fā)生功率為1 200 W;樣品采樣深度2.5 mm;霧化器流量1.02 L/min;等離子體氣流量15.0 L/min;氧化物產(chǎn)率 <2.0%，雙電荷比 <0.2%[9-10]。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 干擾的消除

在使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法進(jìn)行分析的過程中，多種元素均存在不同程度的干擾（表1）。為消除此類質(zhì)譜干擾、提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)采用動(dòng)能甄別（也稱碰撞模式，kinetic energy discrimination，KED）進(jìn)行分析。在試驗(yàn)中，干擾離子（多原子離子）的碰撞面積比待測(cè)離子的碰撞面積大，在同一質(zhì)譜條件下，碰撞反應(yīng)氣體氦氣原子與干擾離子發(fā)生有效碰撞的機(jī)會(huì)高于氦氣與待測(cè)離子的碰撞，故干擾離子碰撞后動(dòng)能損失顯著。設(shè)置四級(jí)桿的電位勢(shì)高于碰撞反應(yīng)池的電動(dòng)勢(shì)，發(fā)生碰撞后四級(jí)桿的勢(shì)能高于多原子離子的動(dòng)能，多原子離子偏離原飛行軌道無法進(jìn)入四級(jí)桿從而達(dá)到去干擾的目的[11-13]。

2.2? ? 方法的線性范圍及檢出限

對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)諧優(yōu)化后，依次對(duì)多元素標(biāo)準(zhǔn)曲線各濃度點(diǎn)（0.00、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00、50.00、100.00 μg/L）進(jìn)行測(cè)定，儀器自動(dòng)給出各元素的線性方程及相關(guān)系數(shù)，各元素均呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)在0.999 3～1.000 0之間。相關(guān)系數(shù)及檢出限見表2。

由表2可知，13種元素在KED模式下同時(shí)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，具有良好的線性范圍，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，試驗(yàn)具有可行性。

2.3? ? 方法的準(zhǔn)確性

按照1.3的樣品預(yù)處理方法對(duì)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶（GBW 10052）進(jìn)行消解處理，平行測(cè)定其消化液3次，考察方法的準(zhǔn)確度[14-15]，結(jié)果如表3所示。

由表3可以看出，國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶（GBW 10052）的測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上的標(biāo)準(zhǔn)值基本上保持一致，說明本方法準(zhǔn)確性較高，可以用于紅桃K樣品中無機(jī)元素的檢測(cè)。

2.4? ? 紅桃K中13種元素的含量分析

由表4可知，紅桃K中13種微量元素的含量差異較大，其中鎂、鉀、鈣、鋅、硒、銅等營養(yǎng)元素的含量最高，在3.861～66.117 mg/kg之間，這幾種元素基本都是地殼中含量較為豐富的元素，說明紅桃K在生長過程中富集了這幾種元素;鉛、鎘、砷、鉻、錳等元素的含量較低，但是仍較一般食物中的含量高，鉛和鎘表現(xiàn)尤為突出，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)予以關(guān)注。

3? ? 結(jié)論

試驗(yàn)首先要使用污染源少、安全、易于操作并且本底值很低的密閉高壓消解法對(duì)樣品進(jìn)行消解處理，隨后采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法輔以動(dòng)能甄別技術(shù)消除質(zhì)譜干擾，準(zhǔn)確測(cè)定了紅桃K中13種元素的含量。

研究結(jié)果表明，紅桃K中富含對(duì)人體有益的鉀、鋅、鐵及硒等營養(yǎng)元素，但是極個(gè)別重金屬元素（鉛、鎘等）較普通食品含量略高，應(yīng)予以關(guān)注[16-17]。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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