原子熒光法測(cè)定食品添加劑氫氧化鈉中汞含量

樊慧敏

(廣州市自來(lái)水有限公司, 廣東 廣州 510100)

在食品工業(yè)中,氫氧化鈉作為食品添加劑應(yīng)用普遍,主要用來(lái)調(diào)節(jié)酸堿和輔助加工,供水行業(yè)中氫氧化鈉也使用廣泛,主要用來(lái)調(diào)節(jié)出水pH,增加水質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性[1]。 制水過(guò)程中投加藥劑氫氧化鈉,會(huì)使藥劑中殘留的少量重金屬元素進(jìn)入飲用水中,進(jìn)而影響人體健康。 汞是一種常溫下具有流動(dòng)性的液體金屬,銀白色、易揮發(fā),無(wú)機(jī)汞進(jìn)入水體后,在微生物作用下轉(zhuǎn)化為有機(jī)汞,毒性大大增強(qiáng),有機(jī)汞一旦攝入有機(jī)體內(nèi),達(dá)到一定累積量會(huì)危害神經(jīng)系統(tǒng),破壞蛋白質(zhì)和核酸,對(duì)環(huán)境生態(tài)和人體健康造成潛在的巨大威脅[2]。 因此,對(duì)凈水劑氫氧化鈉中汞含量的監(jiān)控是保證飲用水安全的必要檢測(cè)項(xiàng)目之一。

根據(jù)GB 1886.20—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑 氫氧化鈉》,食品添加劑氫氧化鈉中汞含量的測(cè)定一般采用冷原子吸收分光光度法,規(guī)定氫氧化鈉中汞的容許限值為0.1 mg/kg[3]。 研究發(fā)現(xiàn),冷原子吸收測(cè)汞儀存在測(cè)定數(shù)據(jù)波動(dòng)較大,樣品平行測(cè)定較難的問(wèn)題[4]。 原子熒光光譜儀通過(guò)待測(cè)元素原子發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析,在還原劑的作用下待測(cè)元素氣化,通過(guò)氣體進(jìn)樣有效地從樣品中分離待測(cè)元素,減少基體干擾,提升了分析效率和靈敏度,該法在環(huán)境分析和高純物質(zhì)檢測(cè)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。 李云輝等[5]、陳志明等[6]采用原子熒光法測(cè)定水樣中的砷和汞。 本文將通過(guò)重復(fù)性及加標(biāo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原子熒光光度計(jì)檢測(cè)氫氧化鈉汞含量的精密度和準(zhǔn)確度。

1 材料與方法

1.1 方法原理

經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的試樣進(jìn)入原子熒光光度計(jì),在酸性條件下,二價(jià)汞與硼氫化鉀反應(yīng)生成原子態(tài)汞,以氬氣為載氣帶入原子化器,在汞空心陰極燈的照射下,基態(tài)汞原子被激發(fā)至高能態(tài),在去活化回到基態(tài)時(shí),發(fā)射出特征波長(zhǎng)的熒光。 在一定濃度范圍內(nèi),熒光強(qiáng)度與汞的含量成正比[7]。

1.2 試劑與設(shè)備

1.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑

① 鹽酸,優(yōu)級(jí)純。

② 氫氧化鉀,分析純。

③ 硼氫化鉀,分析純。

④ 鹽酸溶液:5+95。

⑤ 硼氫化鉀溶液:0.5%KOH+1.0%KBH4。

⑥ 溴酸鉀-溴化鉀溶液:稱取2.784 g 無(wú)水溴酸鉀和10 g 溴化鉀,溶解后用純水稀釋至1 000 mL。

⑦ 鹽酸羥胺溶液:稱取10 g 鹽酸羥胺,純水溶解定容至100 mL。

⑧ 汞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[ρ(Hg)= 100 mg/L]:由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所配制,編號(hào)為GSB 07-1274-2000/102916,有效期至2023 年11 月。

重視農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展問(wèn)題，關(guān)乎著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化事業(yè)進(jìn)程，影響著廣大農(nóng)民的收入水平。為此，我國(guó)要重視農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，把農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念立于我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃中，行于社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中。只要國(guó)家、政府和人民凝聚力量，齊心協(xié)力全方位搞農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一定能夠振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，確保農(nóng)民收入持續(xù)增長(zhǎng)，從而不斷提升農(nóng)民生活質(zhì)量和生活水平。

⑨ 汞標(biāo)準(zhǔn)樣品:由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所配制,編號(hào)為GSB 07-3173-2014/202048,標(biāo)準(zhǔn)值為10.3 μg/L,不確定度為0.9 μg/L,有效期至2024年4 月。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

原子熒光光度計(jì)(含汞特種空心陰極燈),分析天平(精度為0.000 1 g),其他實(shí)驗(yàn)室常用器皿。

1.3 操作步驟

1.3.1 預(yù)處理

稱取10.00±0.01 g 氫氧化鈉試樣,加水約20 mL 稀釋,緩慢滴加鹽酸中和至pH＜1。 冷卻至室溫后,定容至100 mL。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)系列配置

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品配置

吸取汞標(biāo)準(zhǔn)樣品10.00 mL,純水定容至250 mL,取5.00 mL 稀釋后溶液,純水定容至100 mL。

1.3.4 加標(biāo)溶液配置

取0.40 mL[ρ(Hg)= 100 μg/L]汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液加入稱好的氫氧化鈉試樣中,按照1.3.1 操作。

1.3.5 試樣配置

取10 mL 試液于比色管中,分別向試樣、空白、加標(biāo)樣及標(biāo)準(zhǔn)溶液管中加入1 mL 鹽酸,加入0.5 mL 溴酸鉀-溴化鉀溶液,搖勻放置20 min 后,加入1 ～2 滴鹽酸羥胺溶液混勻,待黃色褪盡上機(jī)檢測(cè)。

1.3.6 儀器條件

燈電流30 mA,負(fù)高壓285 V,原子化器高度8 mm,載氣流量300 mL/min,屏蔽器流量500 mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將1.00 μg/L 的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液上機(jī)測(cè)定,儀器按照設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度點(diǎn)自動(dòng)稀釋,以溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),熒光峰面值Ⅰ為縱坐標(biāo),進(jìn)行1 次曲線擬合,見(jiàn)表1,汞的質(zhì)量濃度在0 ～1.00 μg/L 范圍內(nèi)與相應(yīng)的熒光值進(jìn)行線性相關(guān),曲線方程為y=1 626.575 3x-5.897 7,R2=0.999 9,線性關(guān)系良好。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線系列濃度及對(duì)應(yīng)熒光強(qiáng)度

2.2 精密度及加標(biāo)回收

準(zhǔn)確稱取10.00 g 氫氧化鈉樣品SP001、SP002以及對(duì)應(yīng)的加標(biāo)樣品SP001JB 和SP002JB,計(jì)算得出SP001 和 SP002 樣品中的汞含量分別是0.000 9、0.001 0 mg/kg,均符合國(guó)標(biāo)規(guī)定的汞容許限值。 汞測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.40%、7.56%,加標(biāo)樣品測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.41%、1.38%,見(jiàn)表2,說(shuō)明采用原子熒光法測(cè)定氫氧化鈉中汞含量的穩(wěn)定性高、精密度良好。 汞的加標(biāo)量均為0.040 μg,SP001 和SP002 的加標(biāo)回收率分別為102.5%、97.5%,見(jiàn)表3,符合回收率規(guī)定要求。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表3 氫氧化鈉中Hg 的分析結(jié)果及加標(biāo)回收

2.3 準(zhǔn)確度

質(zhì)控樣品ZK:汞標(biāo)準(zhǔn)樣品(10.3±0.9 μg/L)稀釋20 倍至標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi),上機(jī)對(duì)其重復(fù)測(cè)定5次,結(jié)果見(jiàn)表4。 經(jīng)測(cè)定,質(zhì)控樣品檢測(cè)平均值為10.2 μg/L,相對(duì)誤差為-0.97%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.65%,結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)樣品的不確定度范圍內(nèi)。

表4 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

本文建立了采用原子熒光光譜法檢測(cè)食品添加劑氫氧化鈉中汞含量的分析方法,結(jié)果表明該方法靈敏度和準(zhǔn)確度高,可以快速、便捷、科學(xué)、高效地監(jiān)控凈水劑的重金屬指標(biāo),從而保障飲用水安全。