劉怡廷
常德市產商品質量監(jiān)督檢驗所 湖南常德 415000
隨著食品產業(yè)的快速發(fā)展,具備實用、輕便等特點的食品接觸紙制品實現(xiàn)廣泛應用。但受到生產過程中采用的染色劑、添加劑等化學物質影響,食品接觸紙制品往往存在重金屬含量超標問題,鉛含量超標情況較為常見,而為了有效加強對這類制品中鉛含量的監(jiān)控與檢測,正是本文研究的目的所在。
采用安捷倫的NexION1000型號的電感耦合等離子體質譜儀,CEM 公司的MARS6 的微波消解儀,明澈-D24UV 超純水機,AL204 型號的電子天平,75 型帶聚四氟乙煉內罐的高壓消解罐,多種規(guī)格的移液槍,辦公室碎紙機[1]。
采用優(yōu)純級的68% 硝酸, 優(yōu)純級的30% 雙氧水, 以及10μg/mL 的高純分析多元素標準溶液,基體為5%HNO3。
在微波消解法的應用中,需將代表性較高的待測樣品碎化并混勻,保證其尺寸在5mm×5mm 以下,并在樣品袋中保存,需基于1mg 精度稱取樣品0.5g,在聚四氟乙煉內罐中置入稱取的樣品,需保證樣品處于內罐的底部,加入68% 濃度的硝酸5mL,通過輕輕搖動,保證硝酸完全將樣品浸沒,加入過氧化氫1mL,封閉高壓消解罐,即可按照設定溫度進行消解。具體消解過程分為3 個進程,進程1 的最大功率為600W、爬坡時間為10min、保持時間為5min,排風等級為1,進程2 的最大功率為1000W、爬坡時間為5min、保持時間為20min,排風等級為1,進程3 的最大功率為0W、爬坡時間為0min、保持時間為15min,排風等級為3。在消解罐冷卻至室溫后,即可將消解罐打開,并向50mL 容量瓶中轉移消解溶液,將消解罐的內壁和內蓋通過少量的1% 硝酸進行沖洗,在容量瓶中并入洗滌液,稀釋定容采用蒸餾水。如溶液存在沉淀或不清澈情況,需對溶液進行過濾處理,采用1% 的硝酸5ml 對過濾殘留的固體物質依次進行3 次沖洗,所得溶液同樣需轉移至容量瓶,最終進行稀釋定容,隨同試樣作為空白溶液[2]。
需配置混合元素標準工作液,配置過程需采用移液槍,移取10.00μg/mL 濃度的Pb 混合元素標準溶液于50mL 的容量瓶中,具體移取量為5000μL,并采用5% 的HNO3 進行定容處理,由此即可得到1000μg/L 濃度的Pb 混合元素標準溶液?;谶@一思路,制備30μg/L、20μg/L、10μg/L 濃度的Pb 混合元素標準溶液,以及校準空白溶液(5%HNO3)。完成標準品準備后,還需要準備質譜儀,電感耦合等離子體質譜儀在開機前需進行外圍條件的檢查,包括水、電、氣、通風,以此保證風速處于8-10ms/s,且擁有0.7MPa的氬氣出口壓力、20L/min 的流速、99.996% 的純度,以及0.05MPa的氦氣出口壓力、5mL/min 的流速、99.9999% 的純度。實驗前還將計算機、打印機的電源開啟,并啟動光譜儀。在電感耦合等離子體質譜儀的具體應用中,需采用調諧液優(yōu)化待測元素的強度,同時實現(xiàn)對分辨率和質量軸的矯正,降低氧化物和雙電荷帶來的干擾,調諧液選擇10ng/mL 的Y、Li、Ce、Ti。還應開展針對性的干擾矯正,為降低基體干擾和質樸干擾對食品接觸紙制品中鉛測定的影響,校正基于最優(yōu)化的儀器工作條件、干擾校正方程開展,以此抑制質樸干擾。為抑制基體干擾,則采用內標校正方法[3]。
采用式①計算鉛含量,式中的C、a0、a1、V、m 分別為樣品中鉛含量、試液空白中鉛元素含量、樣品溶液中鉛元素含量、樣品溶液體積、稱取的樣品質量,單位分別為mg/kg、μg/L、μg/L、mL、g,F(xiàn) 為稀釋因子。
檢出限的計算采用式②、③進行,式中的s、xi、x 、n、DL分別為標準偏差、單次測量值、測量平均值、測量次數(shù)、檢出限,其中n=10。
回收率和精密度計算需基于實驗采用的添加回收方法,基于微波消解法的要求,以紙杯樣品為基質,在稱取其質量后,分別添加三個濃度水平的鉛元素標準品,按標準開展消解和測試,連續(xù)進行7 次每濃度水平測定,測定值在扣除試劑空白后求得,以此計算回收率和精密度。
結合計算,可確定鉛的測定值分別為0.01μg/L、0.01μg/L、0.02μg/L、0.03μg/L、0.02μg/L、0.02μg/L、0.02μg/L、0.02μg/L、0.01μg/L,平均值為0.018μg/L,標準偏差、方法檢出限分別為0.0063、0.019μg/L?;谖⒉ㄏ獾腎CP-MS 法測定的鉛總含量回收率和精密度分別為90.6-95.5%、2.6%-3.9%。對比FAAS 法,ICP-MS 法測定的鉛元素相對偏差在5% 以下,可見基于微波消解的ICP-MS 法測定食品接觸紙制品中鉛較為準確可靠。
綜上所述,ICP-MS 法可較好用于測定食品接觸紙制品中鉛。在此基礎上,本文涉及的樣品預處理、樣品測試、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等內容,則提供了可行性較高的ICP-MS 法應用路徑。為更好發(fā)揮ICPMS 法的應用優(yōu)勢,該方法在食品接觸紙制品鉻、鎳、砷、鎘、汞等重金屬含量測定中的應用價值同樣不容忽視。