張斯益 吳志華
江蘇省如皋市疾病預(yù)防控制中心,江蘇如皋 226500
汞和汞的化合物多有劇毒,主要表現(xiàn)為對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟產(chǎn)生的不可逆的損害[1]?!妒称钒踩珖覙?biāo)準(zhǔn)·食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》GB5009.17—2014中規(guī)定了兩種方法[2-3],均需進(jìn)行樣品的前處理,很難控制汞的損失[4-5]。DMA80直接測(cè)汞儀則采用樣品直接進(jìn)樣[6-7],與國標(biāo)方法相比,具有無需前處理和化學(xué)試劑、靈敏度高、精密度好、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)[8-10]。本方法采用DMA80直接測(cè)汞儀測(cè)定食品樣品中的總汞,從方法的線性范圍和檢出限、回收率、精密度、準(zhǔn)確度和儀器條件的選擇等方面的進(jìn)行了試驗(yàn)[11-12],試驗(yàn)結(jié)果表明,本方法適用于各類食品中總汞含量的測(cè)定。
DMA80直接測(cè)汞儀(意大利Milestone),1/10000分析天平(普利賽斯國際貿(mào)易有限公司),微量進(jìn)樣器(100 μl),高純氧氣,100 μg/ml汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(中國計(jì)量科學(xué)研究院,批號(hào):19051,介質(zhì)為3%硝酸)。
樣品經(jīng)干燥后,繼而被燃燒分解,分解后的產(chǎn)物由載氣傳送至齊化管內(nèi),其他產(chǎn)物被當(dāng)成廢氣排出,汞被富集到齊化管,再在齊化管上進(jìn)行歧化反應(yīng),以氧氣為載體,帶入檢測(cè)器,汞蒸氣對(duì)253.7 nm特征波長有強(qiáng)烈的吸收,在一定的濃度范圍內(nèi),吸收值與樣品中汞的含量成正比,與標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行比較定量。
標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:由100 μg/ml汞標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液稀釋配制濃度為10、100、2000 ng/ml的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,介質(zhì)為5%硝酸。
干燥溫度:200℃,干燥時(shí)間:60 s,催化溫度:650℃,催化時(shí)間:90 s,分解溫度:650℃,分解時(shí)間:90 s,沖洗時(shí)間:60 s,歧化溫度:900℃,歧化時(shí)間:12 s,記錄時(shí)間:30 s。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料用()表示,組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,相關(guān)系數(shù)r≥0.999。
本儀器可根據(jù)樣品中待測(cè)元素汞的濃度自動(dòng)切換,選擇合適的線性范圍,低濃度一般為0~20 ng,高濃度一般為 20~ 1000 ng,低、高濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的響應(yīng)值和相關(guān)系數(shù)見表1~2。對(duì)樣品空白共進(jìn)行了11次測(cè)定,儀器檢出限為3倍的空白標(biāo)準(zhǔn)偏差,本方法的檢出限為 0.005 ng。
表1 低濃度范圍
表2 高濃度范圍
在紫菜樣品中分別加入不同量的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,放置過夜,按上述測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定,每天測(cè)定2次,連續(xù)測(cè)定3 d。樣品的回收率在91.2%~95.6%之間,平均回收率為93.2%,RSD在2.1%~5.5%之間,符合實(shí)驗(yàn)室方法驗(yàn)證和確認(rèn)的要求[15]。
方法的精密度代表了測(cè)試人員操作檢測(cè)過程所獲得測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定水平。分別選擇不同類型的樣品進(jìn)行6次測(cè)定,再計(jì)算樣品中汞含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果表明,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.0%~5.4%之間,測(cè)定結(jié)果見表3。
表3 樣品精密度測(cè)定結(jié)果(n=6)
因本方法不需要進(jìn)行任何樣品前處理,直接測(cè)定總汞,所以采用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品來進(jìn)行。測(cè)定結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)樣品中總汞的測(cè)定值均在證書給定的范圍內(nèi),表明本方法準(zhǔn)確可靠,結(jié)果見表4。
表4 汞標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定結(jié)果
用國家標(biāo)準(zhǔn)方法GB5009.17-2014中原子熒光光譜分析法測(cè)定扇貝和紫菜標(biāo)準(zhǔn)樣品中總汞含量,與本方法進(jìn)行比較,對(duì)測(cè)定值進(jìn)行t檢驗(yàn),結(jié)果無顯著性差異,結(jié)果見表5~6。
表5 直接法和國標(biāo)原子熒光光譜分析法測(cè)定汞結(jié)果比較(扇貝)
表6 直接法和國標(biāo)原子熒光光譜分析法測(cè)定汞結(jié)果比較(紫菜)
通過進(jìn)行試驗(yàn),一般取樣量在0.05~0.20 g之間比較合適,通常推薦在0.10 g左右。取樣量過多,需更長的干燥時(shí)間,而且會(huì)縮短催化管的使用壽命;而取樣量過少,又降低了樣品的代表性,易引起結(jié)果誤差。
汞蒸氣對(duì)253.7 nm特征波長有強(qiáng)烈的吸收,通常情況下檢測(cè)干擾很少,但要注意在分析高濃度樣品后,會(huì)存在一定的汞記憶效應(yīng),污染催化管和齊化管,因此應(yīng)先分析低濃度樣品,再分析高濃度樣品,分析完高濃度樣品后進(jìn)行一次空白分析來消除系統(tǒng)中殘留的汞污染。
3.3.1 干燥與灰化、分解溫度 汞在高溫條件下(大于600℃)從樣品中分離出來,為了防止樣品損失或樣液濺出,樣品分解前必須經(jīng)過干燥步驟。當(dāng)樣品為高水分含量時(shí),建議干燥起始溫度為200℃,需要在此干燥一定的時(shí)間。當(dāng)樣品中含有沸點(diǎn)低于100℃的液體時(shí),應(yīng)相應(yīng)降低干燥溫度。完全干燥后,再進(jìn)入灰化。本研究通過試驗(yàn)選擇了650℃的催化、分解溫度,此溫度能保證汞完全分解并分離出來。
3.3.2 汞齊加熱時(shí)間 為了充分保證吸收峰型,以獲得優(yōu)異的準(zhǔn)確度和精密度,同時(shí)使分析時(shí)間降低。通過試驗(yàn)選擇在900℃下10 s的加熱時(shí)間。
3.3.3 樣品舟使用注意事項(xiàng) 樣品舟使用前于600℃馬弗爐中灼燒60 min,或200℃烘烤3 h,分析之前,先空燒樣品舟,使其空白響應(yīng)值低于0.0030以下。
目前國標(biāo)中食品中總汞的檢測(cè)方法有原子熒光光譜分析法、冷原子吸收光譜法。此兩種檢測(cè)方法的最大弊端在于樣品均需進(jìn)行前處理,消化過程難以控制,操作時(shí)間長,易損失而且操作繁瑣。而本方法測(cè)定食品中總汞含量,采用樣品直接進(jìn)樣,無需進(jìn)行任何前處理,無損失,無需使用任何助燃劑和緩沖溶液等,只需稱樣,放到自動(dòng)進(jìn)樣器上,點(diǎn)擊開始,一鍵完成測(cè)量,樣品不受基質(zhì)種類影響,液體樣品無需漫長的干燥過程,幾分鐘內(nèi)得出結(jié)果,同時(shí)高溫環(huán)境利于高濃度汞樣品的快速清除。與國家標(biāo)準(zhǔn)方法相近的準(zhǔn)確度和較好的重現(xiàn)性,最低檢出濃度為0.05 μg/kg,相關(guān)系數(shù)r≥0.9991,回收率在91.2%~95.6%之間,平均回收率為93.2%,RSD在2.1%~5.5%之間,質(zhì)控樣品測(cè)定結(jié)果均在規(guī)定范圍內(nèi)。本研究與前人在線性范圍、檢出限、回收率、精密度和準(zhǔn)確度等方面的研究結(jié)果相近[13-15],但由于受樣品種類的限制,未能對(duì)更多不同類型的樣品做進(jìn)一步研究,建議以后增加樣品的種類后再做相關(guān)研究。
綜上所述,本法對(duì)操作者的技術(shù)要求不高,操作簡(jiǎn)便,易于推廣,適用于食品中總汞含量的測(cè)定。