磷酸二氫銨在稀酸提取-石墨爐原子吸收光譜法測定稻谷中鉛的應(yīng)用

王 穎

(張家港市糧食質(zhì)量監(jiān)測站 215600)

鉛是收購及出入庫稻谷食品安全檢測中必檢項(xiàng)目，其限量為≤0.2 mg/kg[1]。國標(biāo)方法為GB 5009.12-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測定》[2]，但該方法前處理較復(fù)雜，操作繁瑣。2018年糧食行業(yè)發(fā)布LS/T 6135-2018《糧油檢驗(yàn) 糧食中鉛的快速測定 稀酸提取-石墨爐原子吸收光譜法》[3]，該方法利用稀酸提取糧食中的鉛，再通過石墨爐原子吸收光譜進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)表明該方法簡便、快速、結(jié)果準(zhǔn)確，適用于稻谷中鉛的測定。但該方法中，在基體改進(jìn)劑的選擇上，選用的是價(jià)格較高的硝酸鈀溶液。左正運(yùn)[4-5]等人的研究中，表明磷酸二氫銨在石墨爐原子吸收法測定鉛的方法中效果良好。本實(shí)驗(yàn)探索應(yīng)用較為廣泛，且用價(jià)格較低的磷酸二氫銨作為該方法的基體改進(jìn)劑，并對應(yīng)用條件進(jìn)行優(yōu)化選擇。

1 材料

PE-900T原子吸收光譜儀(美國產(chǎn))；多管路旋渦振蕩器(常州產(chǎn))；BSA224S萬分之一電子天平(北京產(chǎn))；硝酸(優(yōu)級純)(北京產(chǎn))；糙米粉中As、Cd、Pb成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)100377(鉛含量0.220 mg/kg)；鉛液體標(biāo)準(zhǔn)溶液1000 μg·mL-1(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)；磷酸二氫銨(上海產(chǎn))；錘式旋風(fēng)磨(瑞典產(chǎn))；純水機(jī)，純水實(shí)驗(yàn)室自制，符合二級水要求。

2 方法

2.1 樣品制備

稻谷樣品經(jīng)混合均勻后，分取約300 g，礱谷后，用錘式旋風(fēng)磨磨粉，過40目樣品篩。稱取混合均勻的糙米粉0.2 g于10 mL離心管中，加5%硝酸2.0 mL，經(jīng)旋渦振蕩45 min后，以水稀釋5倍，再充分混勻后，3000 r/min離心5 min后取上清液上機(jī)檢測，同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)[3]。

2.2 溶液配制

2.2.1 鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(100 μg/L) 將鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液以1%硝酸溶液逐級稀釋至100 μg/L。

2.2.2 鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液 將鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液以1%硝酸溶液逐級稀釋，制備40.0 ng/mL鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液。

2.3 儀器條件優(yōu)化與選擇

鉛波長：283.31 nm，狹縫：0.7 nm，燈電流10 mA，進(jìn)樣體積20 μL。

通過改變灰化溫度、原子化溫度以及基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨濃度，選擇優(yōu)化條件，對國家標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣進(jìn)行測定。

2.4 鉛含量的測定

優(yōu)化儀器條件下，待GFAAS穩(wěn)定后，以40.0 ng/mL 為母液自動(dòng)稀釋繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。編輯儀器序列，設(shè)置樣品信息，通過外標(biāo)法，測定樣液中鉛的含量并計(jì)算最終結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

3.1 磷酸二氫銨濃度的選擇

分別配制濃度為6 g/L、8 g/L、10 g/L、12 g/L、14 g/L磷酸二氫銨溶液作為基體改進(jìn)劑，在樣品測定時(shí)加入5 μL。原子化溫度1600℃下，改變灰化溫度與基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨溶液濃度，進(jìn)行樣品提取液吸光度測定。

圖1 基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨溶液濃度對校正吸光度值的影響

由圖1可知，在同一原子化溫度下，不同灰化溫度500℃～900℃基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨溶液濃度6 g/L～14 g/L，進(jìn)樣體積5 μL條件下，樣品溶液吸光度值隨基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨溶液濃度的增加,先增加后降低，在磷酸二氫銨溶液濃度為10 g/L 時(shí)達(dá)到最高。

3.2 灰化溫度的選擇

在同一原子化溫度下，基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨溶液濃度10 g/L，進(jìn)樣體積5 μL，改變灰化溫度500℃～900℃條件下，進(jìn)行樣品提取液吸光度測定。

圖2 灰化溫度對校正吸光度值的影響

圖3 不同灰化溫度下原子吸收峰型圖

由圖2可知，隨著灰化溫度的升高，樣品溶液的吸光度值在不斷升高，結(jié)合圖3查看原子吸收峰型圖，灰化溫度在900℃可得到最大吸光度值，且峰型良好，出峰時(shí)間在0.5 s～1.5 s?；一瘻囟冗^高，易導(dǎo)致出峰過早，不利于樣品測定的準(zhǔn)確性。

3.3 原子化溫度的選擇

在固定灰化溫度下，基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨溶液濃度10 g/L，進(jìn)樣體積5 μL，改變原子化溫度1400℃～1600℃條件下，進(jìn)行樣品提取液吸光度測定。

圖4 不同原子化溫度下對校正吸光度值的影響

圖5 不同原子化溫度下原子吸收峰型圖

如圖4所示，隨著原子化溫度的升高，樣品溶液的吸光度值在不斷下降，在較低原子化溫度時(shí)，能夠得到較高的吸光度值，查看圖5可知，原子化溫度在選擇1400℃或1500℃時(shí)，峰型良好，故原子化溫度可選擇1400℃或1500℃。

3.4 測定結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)選擇灰化溫度900℃、原子化溫度1500℃，對稻谷樣品進(jìn)行檢測。利用儀器自動(dòng)進(jìn)樣器，通過稀釋40 ng/mL母液繪制0 ng/mL、8 ng/mL、16 ng/mL、24 ng/mL、32 ng/mL、40 ng/mL標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)，得到線性回歸方程y=0.00238x+0.00020，R=0.999913，標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性好，截距小。

3.5 精密度及回收率

對質(zhì)控樣品重復(fù)測定7次，計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.67%，回收率為86.8%～99.1%。

4 結(jié)論

利用稀酸對稻谷中鉛進(jìn)行提取，并通過對比不同灰化溫度、原子化溫度及基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨的濃度，探索磷酸二氫銨作為基體改進(jìn)劑在稀酸提取-石墨爐原子吸收光譜法測定稻谷中鉛的應(yīng)用條件，發(fā)現(xiàn)灰化溫度900℃，原子化溫度1500℃，磷酸二氫銨濃度10 g/L，進(jìn)樣量5 μL時(shí)，測定標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性好，測定結(jié)果精密度較高。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，對質(zhì)控樣的測定前應(yīng)按照使用說明進(jìn)行，需用85℃干燥4 h后的樣品質(zhì)量。