直接進樣和微波消解

劉鴻

摘 要：采用石墨爐原子吸收法，探討用直接進樣法和微波消解法分別測定2個白酒質控樣品中的鉛，結果表明，2個質控樣品分別用兩種方法處理，3次測定結果均在證書給定的范圍內，且直接進樣測定結果重復性明顯優(yōu)于微波消解進樣。在測定白酒中的鉛時，直接進樣法簡便快捷、安全環(huán)保、準確度、重復性好。

關鍵詞：直接進樣;微波消解;石墨爐原子吸收;白酒質控樣

Abstract：Pb content in two liquor quality control samples by GFAAS with direct sampling and microwave digestion. The results of three measurements were within the scope of certificates with two different methods， and the repeatability of direct sampling is better than microwave digestion. Direct injection is a simple， fast， safe， environmentally friendly， accurate and reproducible method.

Key words：Direct sampling; Microwave digestion; GFAAS; Liquor quality control samples

中圖分類號：TS261.7

白酒中涉及的重金屬指標主要有鉛、汞、鎘、砷等。其中最主要的是鉛，鉛具有很強的蓄積性，一旦通過白酒被過量攝入后，便會對健康帶來風險，如當攝入鉛過量時，不僅會引起心律失常、腎功能受損等疾病，且會對人體的中樞系統(tǒng)造成危害[1]。白酒中的鉛主要來源于白酒生產過程中冷卻器和貯存罐中金屬器鉛的溶出，還有生產所用原料如稻谷、高粱、水等受鉛污染而引起[2]。GB 2762-2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》嚴格規(guī)定了蒸餾酒（含白酒）鉛的污染物限量為0.5 mg·L-1[3]，是標準中對酒類唯一明確限量的金屬指標，更是各級監(jiān)管部門監(jiān)督抽檢的重要項目。按照國家標準GB 5009.12-2017規(guī)定的方法，酒與其他食品一樣，需經消化后再進行測定，步驟較繁瑣。

白酒作為蒸餾酒，是淀粉或者糖質原料經發(fā)酵劑的糖化發(fā)酵，再蒸餾、貯存、勾兌而制成[4]?？紤]蒸餾酒經發(fā)酵蒸餾后基體中其他固形物質含量極少，主要成分是水、乙醇及微量香味物質。因此，可采用石墨爐原子吸收法直接測定蒸餾酒中鉛含量[5]。研究人員將白酒通過簡單的處理，通過優(yōu)化儀器及實驗條件，用石墨爐原子吸收法直接測定出白酒鉛含量[6-8]。本實驗采用稀釋白酒樣品后直接進樣和微波消解法進行樣品前處理，采用硝酸鈀作為基體改進劑，通過優(yōu)化石墨爐升溫程序，用石墨爐原子吸收法對白酒質控樣品中鉛進行測定，來探討2種處理方法對測定結果的

影響。

1 材料與方法

1.1 儀器

德國耶拿原子吸收光譜儀ZEEnit 700P配石墨爐原子化器、自動進樣器、鉛空心陰極燈、高純氬氣（99.999%）、Mars 6 CLASSIC微波消解儀，內置雙光路溫度控制系統(tǒng)和全罐異常壓力監(jiān)控系統(tǒng);電熱消解儀（型號：EHD-40，北京東航科儀儀器有限公司）;電子天平（型號：MS105DU，梅特勒托利多）;明澈 24UV超純水處理器

1.2 試劑

1 000 μg·L-1鉛標準溶液（GSB04-1742-2004），由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供;德國默克硝酸（優(yōu)級純）;實驗用水由超純水器制備;10 g·L-1硝酸鈀溶液;樣本白酒質控樣品2個，批號：QC-DL-708，1號質控樣濃度（0.910～1.085 mg/L-1），2號質控樣濃度（2.003～2.216 mg/L-1），由中國檢驗測試評價中心提供。

1.3 樣品前處理

試驗前所有的玻璃器皿及聚四氟乙烯消解罐，均用（1+4）硝酸溶液浸泡過夜，用自來水反復沖洗，最后用超純水沖洗干凈后晾干。

1.3.1 直接進樣法樣品處理

取4 mL 1號質控樣于100 mL容量瓶中，用超純水稀釋定容備用;取4 mL 2號質控樣于200 mL容量瓶，用超純水稀釋定容備用。按此方法每個質控樣品稀釋3個，同時做空白試驗。

1.3.2 微波消解法樣品處理

分別取1號、2號質控樣1.0 mL于干凈的聚四氟乙烯消解罐內，在通風柜內加硝酸10.0 mL，放置30 min后，待產生的氮氧化合物氣體減弱后，加蓋上微波消解。微波消解條件：①設定溫度120 ℃，升溫時間10 min，保持5 min。②設定150 ℃，升溫時間10 min，保持10 min。③設定溫度190 ℃，升溫時間15 min，保持20 min。消解結束后，冷卻取出消解罐，在電熱消解儀上150 ℃趕酸至1.0 mL左右。消解罐至室溫后，將1號消化液轉移至25.0 mL容量瓶中，2號質控樣轉移至50.0 mL容量瓶中，用少量的超純水洗滌消解液

4～5次，合并洗滌液于容量瓶中用水定容至刻度。按此方法每個質控樣做平行試驗3個，同時做試劑空白試驗。

1.4 基體改進劑及標準溶液的配置

取2.0 mL的10 g·L-1的硝酸鈀溶液于100 mL的容量瓶中，用1%硝酸定容至刻度線。取1 000 μg·L-1Pb標準溶液5 mL于50 mL的容量瓶中，用1%硝酸定容至刻度，配置成濃度為100 μg·L-1的母液備用，使用前用儀器自動稀釋至0、10、25、50、75 μg·L-1和100 μg·L-1標準系列。

1.5 儀器工作條件和石墨爐加熱程序

原子吸收光譜儀工作條件見表1，石墨爐加熱程序見表2。

2 結果與分析

將0、10、25、50、75 μg·L-1和100 μg·L-1標準系列鉛標準溶液自動進樣，每個標準點平行進樣3次得到的鉛標準曲線方程為y=0.002 64x+0.008 41 R2=0.999 20，將標準空白溶液（1%硝酸）連續(xù)測定11次，以3倍標準偏差計算儀器檢出限，儀器檢測限為0.2 μg·L-1，質控樣品每個平行樣品進樣3次，得出的結果見表3。標準系列點和質控樣品3次進樣的RSD值均在5%以下。無論是直接進樣，還是經微波消解進樣，2個質控樣測定結果均在證書給定的范圍內，1號質控樣3次直接進樣測定結果的相對標準偏差RSD為1.50%，經微波消解3次測定結果的RSD為4.46%，2號質控樣3次直接進樣測定結果的RSD為0.84%，經微波消解3次測定結果的RSD為1.48%，無論是1號質控樣還是2號質控樣直接進樣測定結果的RSD均低于經微波消解處理測定結果，說明本次實驗直接進樣測定結果重復性優(yōu)于微波消解進樣。本實驗測定的白酒質控樣品鉛含量較高，比國家標準最高限0.5 mg·kg-1高2～4倍，所以直接進樣時候，考慮機器的耐受程度，對樣品進行了一定比例的稀釋。微波消解時取樣量較小，而最后的消解液定容體積較大，也相當于對樣品進行了稀釋。實際工作中，由于白酒中的鉛含量較低（一般都低于0.2 μg·mL-1）[9]，可對白酒進行適當的濃縮再進行測定[2，5，7，8，9]。

3 結論

微波消解處理樣品具有高效、快速、待測元素揮發(fā)損失小，空白低，耗時短，樣品處理更簡便、試劑用量少、環(huán)境污染小，消耗溶劑少的優(yōu)點[10-11]，但針對本實驗稀釋酒樣直接進樣更簡單，快捷、環(huán)保、目標元素損失少，分析結果更為可靠。兩種處理方法的測定結果總體差別不大，可能是由于用石墨爐原子吸收光譜法檢測白酒中鉛含量，準溶液及試劑等其他因素引起的不確定度較小，不確定度主要來源于原子吸收光譜儀引起的不確定度[12]。本次實驗兩種處理方法上機測定時儀器條件一樣，用硝酸鈀作為基體改進劑，增加了干燥步驟，同時提高了灰化及原子化溫度，研究表明，用硝酸鈀作為基體改進劑既不會造成石墨爐的污染，又可明顯提高灰化及原子化溫度，從而較好的除去樣品中的基體干擾，又不影響石墨管的使用壽命[6]，這可能是本次實驗直接進樣取得較好效果的原因。

用石墨爐原子吸收法測定鉛濃度范圍為0.912～1.085 mg·L，2.003～2.216 mg·L的白酒質控樣品，無論是直接進樣法，還是微波消解法，在儀器狀態(tài)良好，條件一致的情況下，測得的結果均在證書范圍內，且直接進樣測定結果RSD明顯優(yōu)于微波消解進樣。直接進樣操作簡單、省時省力、準確度高、重復性好且安全環(huán)保，有利于大批量快速檢測的需要。

4 注意事項

注意事項如下：①化學試劑和實驗用水的選擇，選擇化學試劑和實驗用水是進行原子吸收光譜法測定的良好開端，分析測定時，試劑空白的大小直接影響測定結果的準確性和重現性，在石墨爐原子吸收實驗中，盡可能選擇超純水和高純度的無機酸。②潔凈的容器是做好原子吸收光譜法的重要條件，容器對分析結果的影響主要為表面吸附，因此實驗室應優(yōu)選聚乙烯材料的容器，選用石英玻璃器皿時要特別注意內部是否有磨損。使用的所有的器皿及聚四氟乙烯消解罐，均用（1+4）硝酸溶液浸泡過夜，用自來水反復沖洗，最后用超純水沖洗干凈晾干。③控制配置標準溶液及待測樣品的酸度，一般1%以下，酸度過大，不僅損壞石墨管且會影響檢測的靈敏度。④根據實驗室自身儀器情況優(yōu)化實驗條件，包括優(yōu)化升溫程序，控制好進樣量和進樣深度，這樣才能保證完全進樣和檢測靈敏度。

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