微波消化—火焰原子吸收分光光度法測定海水蔬菜中的鉻

2010-07-19 08:45:44高偉彪

浙江海洋大學學報(自然科學版) 2010年2期

關鍵詞：實驗

林琳，高偉彪，劉輝

(浙江海洋學院食品與藥學學院、醫學院，浙江舟山 316004)

海水蔬菜是指利用海水灌溉或在海水中培育出來的特殊蔬菜，如海珍菜、海蘆筍、海菠菜等。海水蔬菜不僅口味獨特，而且營養豐富，尤其是礦物質等元素比普通蔬菜要高好多倍[1]而受到人們的青睞；另一方面因海水中的鉻等重金屬元素在其體內的蓄積而導致人們對其食品安全有所擔憂，國家標準已明確規定了食品中鉻等重金屬的限量要求[2]，因此分析檢測海水蔬菜中的鉻等重金屬元素是一項非常重要的工作。由于鉻等重金屬元素在海水蔬菜中的濃度一般都很低，要求用于海水蔬菜鉻測定的方法和儀器具有極低的檢出限和良好的抗干擾性。近年來，原子吸收分光光度法由于其儀器操作方便、靈敏度及準確度高、線性范圍寬等特點，已迅速發展，較多的應用于環境保護、水質分析、衛生防疫、食品分析等[3-7]方面的檢測，但在海水蔬菜方面的檢測未見報道。本文結合先進的微波消解技術，并用MIBK溶液萃取富積樣品，建立了微波消化-原子吸收分光光譜法測定海水蔬菜中鉻的方法。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

海水蔬菜試樣經微波消解后，使鉻能夠完全地從有機物中釋放出來，在強酸性條件下，用MIBK溶液萃取富積，采用火焰原子吸收分光光度計測定其鉻的含量。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器

AA-6650型火焰原子吸收分光光度計(日本島津公司)、WS4000微波消解儀(上海虼堯分析儀器有限公司)、DKQ-3B型智能控溫電加熱器(上海虼堯分析儀器有限公司)、鉻元素空心陰極燈(日本島津公司)、乙炔(濃度大于99.99%)。

1.2.2 主要試劑

1 mg/mL鉻標準貯備溶液(GBW(E)080042)(國家海洋局第二海洋研究所)、4-甲基-2戊酮(國藥集團化學試劑有限公司)、雙氧水、濃硝酸、氨水。試劑用酸均為優級純酸，其它試劑另有說明均為分析純，實驗用水均為石英亞沸二次蒸餾水。

1.3 分析步驟

1.3.1 樣品前處理

樣品由舟山市農科所提供，在朱家尖海水蔬菜種植基地用對角線采樣法采集。將采集來的海水蔬菜用清水洗凈，再用二次蒸餾水沖洗2次，自然晾干，取葉，放入電熱恒溫鼓風干燥箱內40℃下烘干后，用研缽研磨過100目分子篩，放入聚四氟乙烯瓶中備用。

1.3.2 樣品預處理

準確稱取0.25 g樣品于聚四氟乙烯消解罐中，分別加入5 mL濃硝酸，同時用二次蒸餾水作空白實驗，按微波消解儀的操作規程進行微波消解，微波條件設置見表1。

加熱結束后，待壓力顯示下降到0時，再打開爐門，取出消解罐讓其自然冷卻，然后，小心地將消解溶液移入，用少量二次蒸餾水洗滌消解罐內壁，并移入梨型分液漏斗中。多做幾次消解，并將消解液轉至同一分液漏斗，至于樣品量為5 g時，計下樣品含量。用氨水調節樣品溶液pH至0.5左右后加入2 mL MIBK萃取20 min，取有機相于比色管中，待測。

1.3.3 標準溶液的配置

移取鉻標液10 mL于100 mL的容量瓶中，用硝酸(1：9)稀釋于刻度，此溶液含鉻為100 μg/mL。分別吸取鉻標準使用液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 于 50 mL 比色管中，用蒸餾水定容，此鉻標準使用溶液配制的標準溶液分別為0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 μg/L。搖勻，放置 30 min 后測定。

1.4 試樣的測定

通過實驗分析了工作波長、燈電流、燃燒器高度、燃氣流量對信號及噪聲水平、相對標準偏差的影響，確定工作條件，見表2，將標準系列溶液、空白和樣品在同樣條件下測定，并自動打印測試結果。

表1 微波消解工作條件Tab.1 Optimal absorption wavelength

表2 主要儀器參數Tab.2 Main instrument parameters

圖1 最佳吸收波長Fig.1 Chosing for height of burner

2 結果與討論

2.1 儀器條件的優化

2.1.1 AA-6650型分光光度計工作波長的選擇

按照實驗條件測定一系列波長(250 ～550 nm)的吸光度，實驗結果如圖l，由圖1可知對元素鉻在357.9 nm處有最大正吸收，而試劑空白在此基本沒有吸收，所以選擇357.9 nm作為鉻測定時的工作波長。

2.1.2 燃燒器高度優化

在燈電流9 A，乙炔流量2.8 L/min，9 ～16 mm的燃燒器高度范圍內對6 μg/mL的鉻溶液進行測定。如圖2所示，隨著燃燒頭高度的升高，鉻的吸收信號逐漸增加，當燃燒器的高度達到10 mm時，吸收信號達到最大，燃燒器的高度繼續增大，吸收信號則開始下降。所以選擇10 mm作為燃燒器的最佳高度。

2.1.3 燈電流優化

在燈電流8 ～11 mA之間，乙炔流量2 L/min，燃燒器高度11 mm的儀器條件下對用6 μg/mL鉻標液進行測定。從圖3可以看出，燈電流對鉻的吸收信號影響不顯著，從延長空心陰極燈的壽命角度考慮。所以選擇燈電流為9 mA。

2.1.4 燃氣流量優化

在燈電流9 mA，乙炔流量2.1 ～3.5 L/min之間，燃燒器高度11 mm的儀器條件下對6 μg/mL鉻標液進行原子吸收測定。從圖4可以看出，乙炔流量的變化對鉻的靈敏度的影響非常顯著，隨著燃氣流量的增大，鉻的吸收信號逐漸增加，當燃氣流量達到2.8 L/min時，吸收信號達到最大，燃氣流量繼續增大，吸收信號則開始下降。所以選擇2.8 L/min為最佳燃氣流量。

2.2 標準曲線線性范圍與檢出限

本方法中混合標準系列溶液鉻為2 ～10 μg/L,按設定的實驗條件與儀器工作條件繪制標準工作曲線，得鉻標準工作曲線為A=0.005 7 c+0.000 7，相關系數r=0.999 7。對空白溶液連續測定11次，測定結果，然后以其3倍的標準偏差(d)除以標準曲線的斜率的方法求出該儀器的檢出限(DL)為 0.7 μg/L。