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        微波消解-石墨爐原子吸收法測定 金絲菊中鎘的含量

        2021-04-08 16:53:06邵偉偉
        現(xiàn)代食品 2021年4期

        ◎ 邵偉偉,黃 潔

        (湖北省阿克瑞德檢驗(yàn)檢測有限公司,湖北 武漢 430061)

        近些年來,國家對(duì)食品安全問題十分重視,為避免不合格產(chǎn)品流入市場,食品檢測工作尤為重要。鎘(Cd)是一種有害的重金屬元素,難于降解、累積性強(qiáng),在人體內(nèi)超過一定含量,會(huì)對(duì)健康造成較大危害,2013 年發(fā)生的“毒大米”事件即是鎘含量超標(biāo)導(dǎo)致的。依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測定》 (GB 5009.15—2014),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化,摸索出了日常鎘的快速檢測方法。金絲菊具有芳香的氣味,可以降火、名目,對(duì)于喉嚨干、口干、目澀的人具有較好的療效作用。但由于該植物對(duì)土壤中Cd 的吸收聚集能力強(qiáng),所以很容易出現(xiàn)Cd 含量超標(biāo)的情況。本文以測定金絲菊中鎘的含量為例,探討微波消解-石墨爐原子吸收光譜法的操作特點(diǎn)。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

        (1)儀器。WSN-C40-V 型超純水處理器,長沙沃恩環(huán)保科技有限公司生產(chǎn);Agilent240Z AA 型石墨爐原子吸收光譜儀,美國Agilent 公司生產(chǎn);鎘空心陰極燈;MLS 微波消解儀,意大利Milestone 公司生產(chǎn),配聚四氟乙烯消解內(nèi)罐;AR224CN 分析天平,奧豪斯儀器有限公司生產(chǎn),精確到0.000 1 g。

        (2)試劑。硝酸、磷酸二氫銨、過氧化氫溶液,均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,編號(hào)為GBW 08607,購自中國計(jì)量科學(xué)研究院;鎘監(jiān)控溶液,編號(hào)為GSB 04-1767-2004,購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

        所有玻璃器皿及聚四氟乙烯消解內(nèi)罐均需硝酸溶液(1+5)浸泡過夜,用自來水反復(fù)沖洗,最后用水沖洗干凈。除另有說明,所用試劑均為優(yōu)級(jí)純,水為GB/T 6682—2016 規(guī)定的一級(jí)水。

        1.2 實(shí)驗(yàn)儀器條件

        測鎘的波長228.8 nm,通帶為0.5 nm,燈電流50%,氬氣0.2 MPa,干燥溫度100 ℃,灰化溫度400 ℃,原子化溫度1 000 ℃,清洗溫度2 500 ℃,Zeeman 扣背景,涂層石墨管,進(jìn)樣方式:樣品與基體改進(jìn)劑共進(jìn),進(jìn)樣體積為13 μL。

        1.3 實(shí)驗(yàn)方法

        1.3.1 樣品制備

        稱取約0.3 g(精確到0.000 1 g)干燥、磨碎、混勻、過80 目篩的樣品,放置在微波消解內(nèi)罐中,加入8 mL 硝酸,2 mL 雙氧水靜置0.5 h,加蓋密封,移入微波消解儀內(nèi)。

        1.3.2 消解程序

        在1 200 W 功率下,7 min 內(nèi)由室溫升溫到110 ℃保持5 ~6 min,然后以5℃·min-1的速度升到170 ℃,保持20 min 進(jìn)行消解。消解完畢后,冷卻至室溫。打開罐蓋排氣,用少量水沖洗罐蓋和罐壁,用超純水定容至25mL 刻度線。搖勻稀釋5 倍后用石墨爐原子吸收進(jìn)行檢測,同時(shí)做試劑空白樣品。

        1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

        吸取1 mL 鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于25 mL 容量瓶中,用體積分?jǐn)?shù)為1%硝酸溶液定容至刻度線,得標(biāo)準(zhǔn)溶液母液。稱取2 g 磷酸二氫銨,溶解定容至100 mL 得基改劑。打開石墨爐原子吸收光譜儀,調(diào)整測Cd 的儀器參數(shù),優(yōu)化條件,利用儀器自動(dòng)配制方法稀釋母液,繪制工作曲線。

        1.3.4 樣品測定不改變儀器工作條件,測定監(jiān)控溶液和樣品。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 前處理步驟的優(yōu)化

        試驗(yàn)了樣品在HNO3-H2O2體積比分別為8 ∶1、6 ∶1、4 ∶1、2 ∶1 的溶液中進(jìn)行消解。結(jié)果表明,在該消解體系下,當(dāng)體積比4 ∶1 混合時(shí),溶液能夠?qū)悠废獬沙吻逋该魅芤?,且耗時(shí)較短,所用試劑量少[1],且消解容器的高度密閉性可避免元素的揮發(fā)損失及樣品的污染[2]。人為操作過程少,由此帶來的誤差也相應(yīng)減少,這也是相對(duì)濕法消解的優(yōu)點(diǎn)。

        2.2 線性回歸方程和檢出限

        使用儀器自動(dòng)稀釋配制5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列點(diǎn),測出吸光度,見表1。線性擬合出Cd 工作曲線為A=0.02864C+0.00827, 相 關(guān) 系 數(shù)r=0.996 3, 滿 足 GB 5009.15—2014 中線性系數(shù)大于0.995 的要求,線性關(guān)系良好。

        表1 工作曲線相關(guān)信息表

        連續(xù)測定11 次樣品空白溶液,結(jié)果見表2。以其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3 倍所對(duì)應(yīng)的濃度計(jì)算檢出限,檢出限為0.044 5 μg·kg-1,該法檢出限低、精密度好。

        表2 空白溶液吸光度及檢出限表

        2.3 樣品含量測定

        測定鎘監(jiān)控溶液(濃度為1.0 ng·mL-1),測定值為1.016 ng·mL-1,在標(biāo)示值范圍之內(nèi),樣品含量測定值見表3,平均值為1.11 mg·kg-1,大于該金絲菊的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),為陽性樣,RSD為1.8%,樣品測定平行性良好。

        表3 第一次測定鎘含量結(jié)果表

        2.4 回收率實(shí)驗(yàn)

        為驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性,進(jìn)一步選取該金絲菊樣品進(jìn)行兩次再消解并做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表4。

        表4 第二次和第三次測定鎘含量結(jié)果表

        結(jié)果顯示,第二次、第三次測定結(jié)果的平均值均為1.14 mg·kg-1,與第一次測定值接近,重現(xiàn)性良好;RSD<4.4%,平行性良好;回收率為92.5%~106.6%,回收率較高??梢娫摍z測具有一定的可靠度。

        3 結(jié)論

        本文采用微波消解石墨爐原子吸收法測定金絲菊中鎘的含量,前處理方法為微波消解,硝酸-過氧化氫雙溶劑消解,體積比為4 ∶1,消解較徹底,微波消解迅速,人為操作少,樣品受污染的可能性降低。并同時(shí)采用石墨爐原子吸收進(jìn)行測定,精密度、重現(xiàn)性良好,回收率為92.5%~106.6%,結(jié)果可靠。本方法簡單可行、適用范圍廣,這種方法值得在食品重金屬的檢測中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

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