石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定萊蕪姜咸菜中鉛的含量

摘 要：通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)程序，建立了微波消解-石墨爐原子吸收光譜測(cè)定姜咸菜中的鉛含量的方法。結(jié)果表明，該方法的線性相關(guān)系數(shù)為0.999 9，檢出限為0.007 mg·kg-1，加標(biāo)回收率為92.7%～100.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%～1.3%。方法方便快捷，準(zhǔn)確度好，精密度高，適用于姜咸菜中鉛含量的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：石墨爐原子吸收光譜法；姜咸菜；鉛

Determination of Lead Content in Laiwu Ginger Pickles by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

LYU Hui

（Jinan Laiwu District Comprehensive Inspection and Testing Center， Jinan 271100， China）

Abstract： By optimizing the experimental procedure， a method for the determination of lead content in ginger pickles by microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrometry was established. The results showed that the linear correlation coefficient of this method was 0.999 9， the detection limit was 0.007 mg·kg-1， the recovery rate was 92.7%～100.6%， and the relative standard deviation range was 0.1%～1.3%. The optimized method is convenient and fast， with good accuracy and high precision， and is suitable for the determination of lead content in ginger pickles.

Keywords： graphite furnace atomic absorption spectrometry; ginger pickles;lead

萊蕪生姜有兩千多年的種植歷史，是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定的地理標(biāo)志產(chǎn)品[1]。因其原料優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特的口味，以萊蕪生姜為主要原料腌制的萊蕪姜咸菜成為人們餐桌上必備的佐餐佳品。萊蕪姜咸菜作為醬腌菜的一種，在其原材料使用、生產(chǎn)加工、貯存銷(xiāo)售過(guò)程都有可能引入重金屬污染，而重金屬污染中，以鉛污染最具代表性。本文通過(guò)對(duì)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，采用石墨爐原子吸收光譜法對(duì)萊蕪本地生產(chǎn)的姜咸菜樣品進(jìn)行鉛含量測(cè)定，為萊蕪姜咸菜品質(zhì)控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

姜咸菜樣品包括腌制姜芽、佐餐姜片、甘酢生姜3種，均為萊蕪本地企業(yè)生產(chǎn)。

磷酸二氫銨（光譜純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；硝酸（優(yōu)級(jí)純，F(xiàn)isher Chemical）；硝酸鈀（優(yōu)級(jí)純，鄭州艾克姆化工有限公司）；鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 mg·L-1，壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司）；高純水（18.2 MΩ·cm）。

1.2 儀器與設(shè)備

賽默飛ICE3500原子吸收光譜儀；美國(guó)CEM微波消解儀；北京東航EHD-40消解儀；METTLER TOLEDO ME204E型萬(wàn)分之一電子天平；瑞士步琦均質(zhì)器。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 試樣制備

取樣品可食用部分200 g，用均質(zhì)器勻漿后，放入潔凈容器中，密封，盡快測(cè)定。

1.3.2 試樣前處理

稱取各醬腌菜試樣0.50 g，置于微波消解罐中，加8 mL硝酸，100 ℃敞口預(yù)消解30 min。冷卻后，擰好消解罐內(nèi)外蓋，按表1微波消解程序進(jìn)行消解。冷卻后取出，140 ℃趕酸至近干，用少量水沖洗消解罐2～3次，合并洗液，定容至25 mL，混勻備用；并做好空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.3 儀器工作條件

載氣：高純氬氣（99.999%），流量為0.2 L·min-1；背景校正：塞曼效應(yīng)扣背景；波長(zhǎng)：283.3 nm；燈電流：10 mA；狹縫：0.5 nm；其他參數(shù)見(jiàn)表2。

1.3.4 溶液的配制

基體改進(jìn)劑：稱取0.02 g硝酸鈀，加少量硝酸溶液（1+9）溶解后，再加入2 g磷酸二氫銨，溶解后用2%（體積分?jǐn)?shù)，下同）硝酸溶液定容至100 mL，混勻[2]。

鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)液（1 000 mg·L-1），用2%硝酸溶液逐級(jí)稀釋，混勻。配制成濃度分別為0 μg·L-1、1 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1和15 μg·L-1的鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2 結(jié)果與分析

2.1 前處理方法的選擇

采用石墨爐法測(cè)定鉛含量時(shí)，一般常用的前處理方法有濕法消解法、微波消解法和壓力罐消解法

3種。濕法消解的處理時(shí)間較長(zhǎng)，需要的試劑量較多，加入的高氯酸易爆炸，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)；并且消解過(guò)程中需要人員不斷根據(jù)消解情況調(diào)節(jié)消解過(guò)程酸等的用量，操作起來(lái)比較復(fù)雜。壓力罐消解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而微波消解試劑量用量少，消解過(guò)程較快，空白值低，故本實(shí)驗(yàn)采用微波消解法。

2.2 消解用酸量和趕酸溫度的選擇

根據(jù)微波消解儀操作說(shuō)明書(shū)要求，消解時(shí)硝酸常用體積為8～15 mL，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)樣品稱樣量為0.50 g，硝酸用量為8 mL時(shí)，樣品能消解完全。而硝酸用量增加會(huì)增大試劑空白值，增加后續(xù)趕酸時(shí)間，因此消解時(shí)硝酸用量定為8 mL。消解完畢后，趕酸溫度直接影響樣品檢測(cè)的準(zhǔn)確度，因此設(shè)置140 ℃、150 ℃、160 ℃ 3個(gè)溫度進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)，回收率分別為95.8%、93.7%、92.3%。可見(jiàn)隨著趕酸溫度的上升，回收率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，故選用140 ℃作為消解趕酸溫度能夠最大限度減少趕酸過(guò)程中鉛損失，提高檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。

2.3 基體改進(jìn)劑的選擇

為消除干擾，提高檢測(cè)準(zhǔn)確度，增加檢測(cè)穩(wěn)定性，使用石墨爐原子吸收光譜儀檢測(cè)鉛時(shí)一般會(huì)加入基體改進(jìn)劑。使用常見(jiàn)的基體改進(jìn)劑及設(shè)備推薦的基體改進(jìn)劑進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)10 μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測(cè)定6次吸光度值，比較精密度，結(jié)果見(jiàn)表3。發(fā)現(xiàn)使用硝酸鈀-磷酸二氫銨混合溶液作為基體改進(jìn)劑時(shí)，檢測(cè)精密度更好，檢測(cè)更穩(wěn)定，故本實(shí)驗(yàn)采用硝酸鈀-磷酸二氫銨混合溶液作為基體改進(jìn)劑。

2.4 石墨爐升溫程序優(yōu)化

在石墨爐升溫過(guò)程中，灰化主要是為了除去樣品中的基體，減少共有物、背景吸收的干擾[3]；原子化則是為了將待測(cè)樣品中的元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子，進(jìn)而吸收測(cè)定[4]。本實(shí)驗(yàn)取10 μL濃度為10 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入5 μL基體改進(jìn)劑，進(jìn)行吸光度測(cè)定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求及儀器說(shuō)明書(shū)參考條件，進(jìn)行升溫程序優(yōu)化。設(shè)定灰化溫度為600～900 ℃，每次增加50 ℃；原子化溫度為1 100～1 400 ℃，每次增加50 ℃；對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行吸光度測(cè)試，平行測(cè)定3次。研究灰化溫度與吸光度、原子化溫度與吸光度的關(guān)系，以確定最佳灰化原子化溫度。

由表4、表5可以發(fā)現(xiàn)，在其他參數(shù)條件不變的情況下，當(dāng)灰化溫度升高時(shí)，鉛的吸光度先上升后下降；原子化溫度升高時(shí)，吸光度呈同樣變化趨勢(shì)。當(dāng)灰化溫度為800 ℃、原子化溫度為1 300 ℃時(shí)，鉛的吸光度達(dá)到最大值。因此，鉛的最佳灰化原子化溫度分別為800 ℃、1 300 ℃。

2.5 線性關(guān)系和檢出限

在1.3.3儀器工作條件下，對(duì)配制好的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行吸光度測(cè)定。以吸光度為縱坐標(biāo)，以濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1），標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為y=0.010 8x+0.001 6，線性相關(guān)系數(shù)為

0.999 9。對(duì)試劑空白溶液進(jìn)行20次吸光度測(cè)定[5]，結(jié)果見(jiàn)表6，求出其標(biāo)準(zhǔn)偏差，再用3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率[6]，計(jì)算出檢出限CL（μg·L-1）；以稱樣質(zhì)量為0.50 g、消解定容體積為25 mL計(jì)算出檢出限C（mg·kg-1），檢出限為0.007 mg·kg-1，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.6 加標(biāo)回收與精密度

選取3種本地生產(chǎn)的代表性姜咸菜樣品，分別加入高、中、低3種濃度的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，每份樣品平行測(cè)定6次，結(jié)果見(jiàn)表7。本方法測(cè)定3種姜咸菜樣品中鉛含量的加標(biāo)回收率為92.7%～100.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%～1.3%，說(shuō)明方法準(zhǔn)確度和精密度良好，完全滿足實(shí)驗(yàn)要求。

3 結(jié)論

通過(guò)優(yōu)化前處理方法、消解用酸量和趕酸溫度、基體改進(jìn)劑、石墨爐升溫程序等實(shí)驗(yàn)條件，本文建立了石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定姜咸菜中鉛的方法。方法的線性相關(guān)系數(shù)為0.999 9，檢出限為

0.007 mg·kg-1，加標(biāo)回收率為92.7%～100.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%～1.3%，結(jié)果表明，優(yōu)化后的方法方便快捷，準(zhǔn)確度好，精密度高，能得到滿意的結(jié)果，完全滿足姜咸菜中鉛的測(cè)定要求。

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作者簡(jiǎn)介：呂慧（1987—），女，山東濟(jì)南人，本科，助理工程師。研究方向：食品安全檢測(cè)。