王文光,李劼,劉偉,張紅娟
楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院(楊凌 712100)
元素測(cè)定中,樣品預(yù)處理方法較多,非完全消化法基于其快速耗時(shí)短的優(yōu)點(diǎn),在火焰原子光譜法對(duì)元素的測(cè)定中已有應(yīng)用[1-5]。非完全消化法在石墨爐原子光譜法對(duì)元素的測(cè)定應(yīng)用較少[6]。非完全消化法不需消化掉樣品中全部有機(jī)物,只需消解液均勻透明,也不要求消解液無色,耗時(shí)與微波消解相當(dāng),是一種簡便快速的樣品處理技術(shù)[7-9]。非完全消化法采用濃HNO3-H2O2在100 ℃條件下處理葵花籽樣品至溶液呈無色透明或略帶黃色,定容后由自動(dòng)進(jìn)樣器注入石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定樣品中的鉛,對(duì)該類樣品中的重金屬測(cè)定提供借鑒。
AA-6880AFG原子吸收分光光度計(jì)(島津);電子天平(梅特勒-托利多公司);熱解石墨管(北京普析責(zé)任有限公司);DB-1電熱板(常州國華電器有限公司);鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所),1.0 mg/mL;乳化劑Triton OP(上海國藥試劑廠);HNO3,HCl,H2O2,NH4H2PO4均為優(yōu)級(jí)純;所有玻璃器皿均用0.75 mol/L HNO3溶液浸泡24 h,用超純水沖洗干凈。
葵花籽,市售新鮮葵花籽去皮于80~90 ℃烘干粉碎過20目篩,儲(chǔ)于塑料瓶中備用。
表1 儀器工作條件
準(zhǔn)確稱取0.500±0.05 g干燥粉碎過20目篩的葵花籽均勻樣品于100 mL錐形瓶中,加入5 mL濃硝酸,在通風(fēng)櫥中控制電熱板溫度恒定在100 ℃,保持10~15 min,使溶液近干,加入10 mL H2O2,消化至無色透明或略帶黃色溶液,加入5 mL HCl蒸發(fā)至近干,待冷卻后取下,加入5 mL OP乳化劑,用去離子水定容至10 mL容量瓶,搖勻待測(cè)。同時(shí)以同樣的方法制備11份空白溶液,搖勻待測(cè)。
準(zhǔn)確吸取1.0 mL鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100 mL容量瓶中,用0.5 mol/L硝酸溶液定容至刻度。按照如上方法經(jīng)多次稀釋成10.0,20.0,40.0,60.0和80.0 ng/mL標(biāo)準(zhǔn)使用液[10]。
由自動(dòng)進(jìn)樣器分別取標(biāo)樣空白、標(biāo)準(zhǔn)使用液各10 μL、基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨5 μL,按儀器工作條件及石墨爐升溫程序進(jìn)行測(cè)定,繪制鉛的工作曲線。樣品消化液及試劑空白液在相同條件下上機(jī)測(cè)定其吸光度y,由工作曲線即可得出鉛的濃度x。鉛的回歸工作曲線方程為:y=0.004 9x+0.004 3,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 5。如圖1所示。
圖1 鉛的工作曲線
在95 ℃干燥溫度條件下,在450~650 ℃條件下測(cè)定100 ng/mL鉛標(biāo)樣的吸光度,結(jié)果如圖2所示。溫度在600 ℃時(shí)相同濃度條件下吸光度最大,所以選擇灰化溫度為600 ℃。
圖2 最佳灰化溫度的選擇
在95 ℃干燥溫度和550 ℃灰化溫度條件下,在1 500~2 200 ℃測(cè)定100 ng/mL鉛標(biāo)樣的吸光度,結(jié)果如圖3所示。溫度在1 900 ℃時(shí)相同濃度條件下吸光度最大,所以此試驗(yàn)選擇原子化溫度為1 900 ℃。
非完全消化法處理的樣品中含有較多的未分解成分,為了消除其在原子化過程中對(duì)測(cè)定的影響,提高靈敏度,試驗(yàn)中采用2%磷酸二氫銨作為基體改進(jìn)劑,添加量為5 μL,利用自動(dòng)進(jìn)樣器同樣品溶液一起注入石墨爐中,在灰化階段,磷酸二氫銨受熱分解產(chǎn)生H2與Cl-,形成HCl揮發(fā),同時(shí)形成還原性的氛圍而減少Pb與Cl-形成氯化物損失,從而提高Pb元素對(duì)溫度的穩(wěn)定性。提高灰化溫度至600 ℃,利于進(jìn)一步除去共存物的干擾物質(zhì),起到提高方法靈敏度和精密度的效果。
在儀器最佳工作條件下,連續(xù)測(cè)定11份空白溶液,其測(cè)定結(jié)果如表3所示。11次空白樣品溶液標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為0.000 14,由工作曲線斜率S可求得儀器檢出限3σ/S(ng/mL),為0.11(ng/mL)。當(dāng)稱樣量為0.5 g,樣品定容體積為10 mL時(shí),方法的檢出限為2.2 μ g/kg。
圖3 最佳原子化溫度的選擇
表3 空白溶液測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果(n=11)
采用上述消化方法對(duì)葵花籽樣品進(jìn)行高、中、低3個(gè)水平加標(biāo)回收率試樣,每個(gè)濃度水平進(jìn)行7次平行試驗(yàn),其測(cè)定結(jié)果如表4所示。將兩份葵花籽樣品分別按0.100,0.500和1.000 mg/kg三個(gè)水平的添加量進(jìn)行樣品非完全消化處理,測(cè)定其含量,其回收率為90.0%~98.6%。每個(gè)樣品重復(fù)7次測(cè)定,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。
表4 加標(biāo)回收率及精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=7)
通過一系列試驗(yàn),非完全消化法處理葵花籽,自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣,石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定,此方法線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 5,RSD在1.75%~4.21%之間,回收率在90.0%~98.6%之間,利用該方法對(duì)葵花籽中鉛的測(cè)定結(jié)果與GB 5009.12—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》第一法石墨爐法的測(cè)定結(jié)果無顯著性差異。此方法消化方法簡單、快速,回收率、準(zhǔn)確度高,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,適合于大量樣品的測(cè)定。