袁友明,路 磊,王明銳,姚晶晶
(農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(武漢),湖北 武漢 430064)
鉻是一種人體必需的微量元素,主要以三價(jià)離子形式存在于血液中,參與新陳代謝作用,它也以六價(jià)離子形式存在,六價(jià)鉻離子對(duì)人體有毒害作用,其毒性比三價(jià)鉻離子大100倍。三價(jià)鉻離子和六價(jià)鉻離子在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化。鉻的毒性主要引起粘膜充血、腦水腫等癥狀。鉻及其化合物廣泛應(yīng)用于冶金、紡織、顏料以及電鍍、印染和制革行業(yè)中,從而構(gòu)成了環(huán)境中鉻的來源。蔬菜中鉻主要來源于受鉻污染的環(huán)境。為了控制人體對(duì)鉻的攝人量,國家制定了蔬菜中鉻限量[1]。鉻的分析常用干濕消解二苯碳基酰二肼比色法和原子吸收光譜法測定[2-5],此法由于受試劑、消解容器及溫度等諸因素的影響,測定結(jié)果常常出現(xiàn)偏差。本研究通過選擇最佳的樣品處理及測定條件,采用微波消解一塞曼石墨爐原子吸收法對(duì)蔬菜中微量鉻進(jìn)行了測定,旨在建立了快速有效的蔬菜樣品中鉻的測定方法。
1.1.1 供試材料 供試蔬菜為標(biāo)準(zhǔn)物圓白菜(GBW10014),菠菜(GBW10015),由地球物理地球化學(xué)勘察研究所提供。
1.1.2 儀器及器皿 日本日立Z-5000原子吸收分光光度計(jì),鉻空心陰極燈,美國CEM公司微波消解儀。所有玻璃儀器均以硝酸溶液(20%)浸泡24 h以上,用水反復(fù)沖洗,最后用去離子水沖洗干凈晾干。
1.1.3 供試試劑 供試試劑為硝酸、過氧化氫,均為優(yōu)級(jí)純?;w改進(jìn)劑:硝酸鈀溶液(5μg/L)。鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW08614(1 000 μg/mL),購于國家物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中心。臨用時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)液用1%硝酸稀釋,試驗(yàn)用水均為去離子水。
1.2.1 樣品消解 準(zhǔn)確稱取搗碎的蔬菜鮮樣2 g(干樣稱0.5 g)于微波消解內(nèi)罐中,加入硝酸5 mL,再加入7mL過氧化氫,蓋上蓋放入微波消解儀中,設(shè)定好消解程序后進(jìn)行微波消解。冷卻后加人10 mL超純水在150°C下電熱板上蒸發(fā)至近干,然后用1.0%硝酸洗入25 mL容量瓶中,定容、充分搖勻、備測,同時(shí)做試劑空白對(duì)照。
1.2.2 微波消解工作條件 梯度升溫到120℃,保持5 min;后階梯升溫到150℃,保持3 min;再階梯升溫到 190℃,保持20min。功率:800W。
1.2.3 儀器工作條件 儀器工作條件為波長357.9 nm,燈電流7.0mA,狹縫寬度0.2 nm,時(shí)間常數(shù)0.1 s,進(jìn)樣體積20 uL,塞曼扣背景,讀數(shù)方式為峰高,測定方式為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。石墨爐升溫程序見表1。
表1 石墨爐升溫程序
1.2.4 方法線性及檢出限 利用儀器在線自動(dòng)稀釋系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)工作曲線測定和繪制在0~25.0 μg/mL含量范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)工作曲線回歸方程為:Abs=0.058 06 x C+0.002 3,相關(guān)系數(shù)r=0.999 5。根據(jù)檢出限的定義連續(xù)測定試劑空白溶液11次,k=3時(shí)計(jì)算出方法的檢出限為0.138μg/L。
1.2.5 樣品測定 利用儀器在線自動(dòng)稀釋系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)液、樣品液、試劑空白、基體改進(jìn)劑置于樣品杯,按表1石墨爐原子吸收測定鉻的升溫程序進(jìn)行測定。選擇基體改進(jìn)劑硝酸鈀溶液(5μg/L)的進(jìn)樣量為5μL,樣品的進(jìn)樣量為15μL,測定吸光度,在鉻的標(biāo)準(zhǔn)曲線上得出鉻的濃度。
對(duì)稱取蔬菜鮮樣約2 g(干樣稱0.5 g)于微波消解內(nèi)罐中,加入硝酸5 mL,再加入7 mL過氧化氫,蓋上蓋放入微波消解儀中,設(shè)定好消解程序后進(jìn)行微波消解,能較好的破壞有機(jī)物,但樣品前處理方法酸的量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響較大,過少酸樣品消化不完全,而過多酸會(huì)產(chǎn)生酸效應(yīng),同時(shí)試劑空白值較高,直接影響結(jié)果準(zhǔn)確性,因而必須進(jìn)行驅(qū)酸處理。
由于樣品成份復(fù)雜,本文通過硝酸鈀溶液(5 μg/L)作為基體改進(jìn)劑,目的是提高灰化溫度,降低背景干擾,增加鉻信號(hào)的穩(wěn)定性;同時(shí)為了避免在干燥過程中溶液暴沸,在干燥過程中采用了程序升溫的辦法,并選擇最佳的灰化溫度1 050℃和原子化溫度2 600℃。
對(duì)蔬菜樣品進(jìn)行5次平行測定,鉻的含量平均值為122.5μg/kg。通過加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),計(jì)算回收率,結(jié)果如下表2所示,鉻的回收率在96.2%~103.9%之間,說明本實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果較為理想。
表2 鉻測定結(jié)果
分別稱取標(biāo)準(zhǔn)物圓白菜(GBW10014),菠菜(GBW10015)各約0.5 g,微波消解后分別定容至25.00mL,利用儀器在線自動(dòng)稀釋系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)工作曲線測定。樣品重復(fù)測5次,計(jì)算結(jié)果及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果如表3所示,用本方法對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)圓白菜,和菠菜中的鉻進(jìn)行測定,測定值分別與標(biāo)準(zhǔn)值相吻合,重復(fù)測5次RSD%≤2.2,表明該方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確性。
表3 精密度和準(zhǔn)確性測定
由上述數(shù)據(jù)得知,采用微波硝酸-過氧化氫體系消解樣品,石墨爐原子吸收法測定蔬菜中鉻,以硝酸鈀溶液(5μg/L)作為基體改進(jìn)劑,改進(jìn)劑在確定最佳灰化溫度、原子化溫度、增加鉻信號(hào)的穩(wěn)定性方面起了十分重要的作用。同時(shí)從本法的準(zhǔn)確度和回收率試驗(yàn)來看,該法具有簡便、快速、靈敏度和準(zhǔn)確度高的特點(diǎn),完全能夠滿足蔬菜中微量鉻的測定。
[1]GB 2762—2005.食品中污染物限量[s].
[2] 龔愛琴.原子吸收和發(fā)射光譜法測定中草藥鉛、銅、鎘、鉻含量[J].化學(xué)工程師,2009,23(4):34-37.
[3] 李銀科,徐祎然,范 鵬,等.微波消解火焰原子吸收法測定中草藥中痕量鉛、鉻、鎘和鎳的研究[J].云南民族大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,19(2):116-118.
[4] 劉少友,柴東芳,蔣天智,等.微波消解-FAAS法測定黔東南州硒鋅精米中的Mn、Pb和Cd含量 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(21):11455-11456.
[5] 肖振林,楊立紅.高壓微波消解-原子吸收光譜法測定葡萄中金屬元素[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,22(4):99-101.