菅強(qiáng)
摘 要:粉絲樣品經(jīng)濕法消化后,采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)測(cè)定其中的鋁含量。鋁濃度在0.10~50mg/L范圍內(nèi)線性良好(r=0.9998),測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.79%~2.08%,加標(biāo)回收率為96.6%~100.8%。試驗(yàn)表明,方法操作簡單、分析快速。
關(guān)鍵詞:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀法(ICP-AES)及其儀器;鋁;粉絲。
鋁對(duì)人體的影響是多方面的,世界衛(wèi)生組織建議將鋁定義為食品污染物并要求嚴(yán)格控制。粉絲是人們喜歡吃的大眾食品,由于粉絲傳統(tǒng)制成工藝中添加明礬,因此人們非常關(guān)心粉絲中鋁的含量。鋁的測(cè)定方法主要有分光光度法、石墨爐原子吸收光譜法等。分光光度法主要是絡(luò)天青S比色法,此法顯色條件要求嚴(yán)格。而石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鋁重現(xiàn)性并不十分理想。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)是近十幾年來發(fā)展迅速的分析方法,操作簡便快捷。
本文對(duì)樣品消解方式進(jìn)行了探討,優(yōu)化了測(cè)量條件,并對(duì)硝酸濃度和常見共存離子對(duì)鋁的影響進(jìn)行了試驗(yàn),建立了采用ICP-AES法測(cè)定粉絲樣品中鋁的方法。
1 試驗(yàn)部分
1.1 儀器與試劑
鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液:100mg/L,使用時(shí)用硝酸(1+99)逐級(jí)稀釋成鋁標(biāo)準(zhǔn)系列溶液
IRISintrepid型ACP-AES電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀,CID檢測(cè)器,玻璃同心霧化器。
1.2 儀器工作條件
波長396.152nm(I),工作功率1150W,載氣壓力0.17MPa,輔助氣流量為0.15L/min,觀測(cè)方向水平,冷卻氣流量
為14 L/min,蠕動(dòng)泵流轉(zhuǎn)速為100r/min。
1.3 試驗(yàn)方法
稱取剪碎混勻的粉絲樣品0.2~1.0g,置于平底燒瓶中,加濃硝酸20ml,按常規(guī)濕法消化法在電熱板上緩緩加熱,反復(fù)補(bǔ)加適量硝酸,至溶液不再碳化,不產(chǎn)生棕色氣體,加熱消解至近干。冷卻后用硝酸(1+99)將溶液定量轉(zhuǎn)移至10mL帶塞刻度比色管中,同時(shí)做空白。如樣品中鋁含量較高,可以用硝酸(1+99)稀釋。如有白色鹽類析出,定容后過濾,濾液供測(cè)定用。
按儀器工作條件測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列、樣品溶液和試劑空白,在工作曲線上計(jì)算粉絲樣品中鋁的含量。
2 結(jié)果與討論
2.1 樣品處理方法的選擇
粉絲中有大量的有機(jī)組成(如淀粉),并有大量無機(jī)鹽類。如果消解不完全,這些基體會(huì)影響鋁的測(cè)定。采用微波消解,產(chǎn)生大量氣體,使消解罐內(nèi)壓力很大,危險(xiǎn)性增大,另外微波消解樣品稱樣量也受到限制,而有時(shí)樣品中鋁含量較低,單純的干法消解能灰化有機(jī)組成,所用時(shí)間較長,所以采用濕法消解樣品。不少濕法消解樣品加高氯酸,盡管高氯酸有利于樣品的消解,但有可能導(dǎo)致等離子體原子化,激發(fā)及電離條件的變化,影響靈敏度。采用硝酸完全能消解樣品,本文選用硝酸濕法消解樣品。
2.2 硝酸濃度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,硝酸濃度增加對(duì)鋁信號(hào)有一定的抑制效應(yīng),但硝酸濃度小于(2+98)時(shí)對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大,試驗(yàn)中保持硝酸濃度(1+99)。
2.3 譜線選擇
從儀器操作軟件譜線數(shù)據(jù)庫中選擇譜線干擾少、靈敏度高的待測(cè)元素波長。鋁的待測(cè)譜線有308.275,309.271,396.125,粉絲樣品經(jīng)消化后主要元素為鉀、鐵、鎂、鈣、硫等,進(jìn)行波長掃描,由波譜圖可看出以上元素在這些波長附近均無明顯吸收峰,選擇波長為396.125nm。
2.4 工作條件的優(yōu)化
RF功率:鋁的熔沸點(diǎn)較高,在ICP炬管中經(jīng)過蒸發(fā)、解離、電離、激發(fā)等過程,增加RF功率,高頻電流能量將加大,使中心通道溫度上升,溫度高有利于上述過程的進(jìn)行,提高鋁譜線強(qiáng)度,但功率的增加,背景干擾也加大,而且功率過大影響炬管使用壽命,選用RF功率1150W。
載氣壓力:載氣壓力是ICP很關(guān)鍵的參數(shù)之一,影響中心通道內(nèi)各種參數(shù)和分布,影響試樣在通道內(nèi)滯留的時(shí)間,增大載氣壓力對(duì)提高信背比、改善檢測(cè)能力有利,但壓力的提高基體影響也嚴(yán)重,試驗(yàn)選定載氣壓力為0.17MPa。
樣品沖洗時(shí)間:為減輕記憶效應(yīng),分別選定沖洗時(shí)間10、20、30、40s,結(jié)果表明,30s后無記憶效應(yīng),沖洗時(shí)間為30s。
2.5 共存元素的影響
按試驗(yàn)方法對(duì)2mg/L鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定,當(dāng)相對(duì)誤差為±5%,以下共存離子(以mg/10ml計(jì)):K+(0.2),Ca2+、Na+、Fe3+、Li+、Mn2+、Mg2+、Sr2+(0.1)不干擾測(cè)定。
2.6 線性范圍和樣品測(cè)定
試驗(yàn)結(jié)果表明,鋁濃度在0.10~50mg/L范圍內(nèi)符合比爾定律,工作曲線的相關(guān)系數(shù)均大于0.9998。方法測(cè)得檢出限(K=3)為0.028mg/L。
選不同鋁含量的三種粉絲樣品,按試驗(yàn)方法測(cè)定,用工作曲線法計(jì)算結(jié)果,同時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見表1。按試驗(yàn)方法,對(duì)同一樣品分別用本法和國標(biāo)法進(jìn)行測(cè)定。鋁的結(jié)果分別為215,210mg/kg(n=3),經(jīng)t檢驗(yàn),t=0.715