石墨爐原子吸收法測定罐頭食品中的錫

楊 琳，潘雷明，周 侃，許榮年

(1.浙江公正檢驗中心有限公司，浙江 杭州 310009；2.浙江省輕工業研究所，浙江 杭州 310009)

石墨爐原子吸收法測定罐頭食品中的錫

楊 琳1，潘雷明1，周 侃1，許榮年2

(1.浙江公正檢驗中心有限公司，浙江 杭州 310009；2.浙江省輕工業研究所，浙江 杭州 310009)

以密閉消解樣品，石墨爐原子吸收法測定食品中微量錫。對影響測定靈敏度的條件進行優化，以氯化鈀＋硝酸鎂為基體改進劑，在灰化溫度1000℃，原子化溫度1800℃條件下，方法檢出限為6.7μg/L，線性范圍0.05～0.20mg/L，回收率99.2%～104.4%，相對標準偏差4.3%。本方法具有檢出限低、靈敏度高、簡便、準確等優點，可滿足食品中準確測定較低含量錫的要求。

高壓濕法消化；石墨爐原子吸收法；錫

金屬錫的主要用途之一就是用來制造鍍錫鐵皮。錫鐵皮是人們常說的“馬口鐵”，這是一種鍍了錫的鐵皮。作為包裝容器馬口鐵容器具有強度高、成型性好、對產品的兼容性強等許多優點，它廣泛用于罐頭工業，也可以盛裝干燥食品、赤裸糖果、餅干、果仁、藥品、煙草、奶粉、植物油等。雖然錫的化學性質十分穩定，但加工的馬口鐵板材的好壞直接影響到對食品抗腐蝕性能的好否。錫是“對人體具有潛在毒性，但是在低劑量時可能具有人體必需功能的7種微量元素之一”，攝入被錫污染的食品，會出現惡心、嘔吐、腹瀉等不良癥狀。錫的測定方法很多，國家標準方法為苯芴酮比色法[1]，文獻報道的有固相分光光度法[2-4]，氫化物原子熒光光譜法[5-6]，氫化-ICP光譜法測錫含量[7]等方法。苯芴酮比色法及固相分光光度法操作煩瑣，靈敏度低；氫化物原子熒光光譜法的靈敏度雖高，但酸度允許范圍很窄；ICP儀器昂貴。開展錫原子吸收方法的研究可以拓展原子吸收計的應用，使得錫的檢測成為實驗室可以日常開展的快速檢驗工作。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

食品(罐頭類) 市售。

純氬氣、硝酸(優級純)；鹽酸(分析純)；錫標準儲備液(1g/L)；標準工作溶液：用質量分數1%的硝酸逐級稀釋到標準工作溶液的濃度；基體改進劑：0.1g/100mL硝酸鎂、0.1g/100mL磷酸氫二銨、1mg/mL氯化鈀。

AAnalyst800原子吸收光譜儀(橫向直流加熱石墨爐、交流縱向塞曼背景校正、熱解涂層石墨管) 美國PerkinElmer公司；AS-2錫空心陰極燈 北京有色金屬研究總院；101A-3型數顯電熱鼓風干燥箱 上海錦屏儀器儀表有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

準確稱取均勻樣品2.0g左右于聚四氟乙烯內罐，加硝酸5mL，蓋好內蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱，120℃保持8h。消化完畢后，讓消化罐自然冷卻，取出內罐，待酸氣排掉后。然后將消化液轉移至50mL容量瓶中，用水少量多次洗滌內罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用。同時做試劑空白(對錫含量高的樣品需作適當的稀釋)。

1.2.2 石墨爐檢測條件

分別將稀釋得到的溶液按照編號倒入測定瓶中。根據以下儀器條件對樣品進行逐個測定。儀器分析條件如下：測定波長：286.3nm；燈電流：7mA；狹縫：0.5nm；計算方式：峰面積定量，采用Zeeman背景吸收校正；樣品進樣量：20μL；基體改進劑進樣量：6μL；程序升溫見表1。

表1 石墨爐升溫程序Table 1 Temperature rising program of graphite furnace

2 結果與分析

2.1 樣品消化

傳統濕法消化樣品時[8]，要求嚴格控制溫度，溫度太低，硫酸難以趕盡，溫度太高，則可能生成難溶性的焦硫酸鹽或二氧化錫。干法灰化則操作繁瑣，回收率低[9]。因此本實驗使用密閉高壓濕法消化，具有元素無揮發損失，污染小，空白值低，氧化劑用量少，對操作者損害小等優點。本實驗分別采用不同的酸對樣品進行消化，由于用硝酸和過氧化氫混合酸(體積比2:1)在消化時容易生成β-錫酸，而高氯酸容易引起爆炸，硫酸則強烈抑制錫信號，考慮到硝酸是一種較強的氧化劑，反應比較溫和、緩慢、安全，選擇硝酸為消解酸。

2.2 高壓消化溫度的選擇

高壓消化溫度直接影響到樣品消解程度，分別在100、120、130、140℃對樣品進行消化。結果表明，當消化溫度為100℃，樣品消化不夠徹底；當消化溫度為120、130、140℃時，樣品均消化徹底，且測定結果相近，考慮到溫度過高，易造成酸蒸氣的泄露及降低壓力消解罐的壽命，故選擇120℃為高壓消化溫度。

2.3 基體改進劑

2.3.1 基體改進劑的選擇

由于錫受熱發生分解的溫度即熱解溫度較低，且易生成揮發性的化合物，極大地影響了檢測的靈敏度和最低檢出限，因而要選擇一種合適的基體改進劑來升高熱解溫度排除背景帶進的干擾，提高檢測靈敏度[10-14]。本法選擇5種基體改進劑做對比，比較結果見表2。

表2 不同基體改進劑對檢測靈敏度的影響Table 2 Determination sensitivity using different modifiers

從表2可以看出，氯化鈀＋硝酸鎂、氯化鈀＋抗壞血酸、硝酸鈣3種改進劑都具有較高的靈敏度。而抗壞血酸、磷酸氫二銨＋硝酸鎂的結果比較低，看不出磷酸氫二銨＋硝酸鎂對靈敏度有什么影響。雖然加入抗壞血酸使得靈敏度比磷酸氫二銨＋硝酸鎂提高了近一倍，但與氯化鈀＋硝酸鎂、氯化鈀＋抗壞血酸、硝酸鈣比還是低了很多。而硝酸鈣雖然靈敏度最高，但其背景峰面積也是最大，比其他高出5、6倍，干擾很厲害。據相關資料介紹，鈀是一種十分有效的改良劑，在灰化過程中，氯化鈀轉化為鈀，增強了吸附能力，有利于形成Pd-Sn固溶體，使得被分析元素能穩定到足夠高的灰化溫度，這樣不但靈敏度高了，而且干擾減少。由于抗壞血酸溶液不易保存，需要臨時現配，所以本法最終選擇氯化鈀＋硝酸鎂繼續做改進劑用量的研究。

2.3.2 基體改進劑的用量

在對錫測量的實際實驗發現基體改進劑的用量不同，所產生的靈敏度也不同。對氯化鈀＋硝酸鎂因加入量不同造成的影響做實驗，結果見表3。

表3 氯化鈀與硝酸鎂劑量對靈敏度的影響Table 3 Determination sensitivity using PdCl2 and Mg(NO3)2 at different mixing ratios

從表3可以看出，0.008mg氯化鈀＋0.001mg硝酸鎂、0.008mg氯化鈀＋0.002mg硝酸鎂、0.008mg氯化鈀＋0.003mg硝酸鎂的靈敏度比較高，幾乎處在同一平行線上，但0.008mg氯化鈀＋0.002mg硝酸鎂、0.008mg氯化鈀＋0.003mg硝酸鎂的靈敏度比0.008mg氯化鈀＋0.001mg硝酸鎂高，且其峰面積也比0.008mg氯化鈀＋0.001mg硝酸鎂大，所以0.008mg氯化鈀＋0.001mg硝酸鎂為最佳基體改進劑。

2.4 灰化溫度及原子化溫度的選擇

較高的灰化溫度有助于共存物質的蒸發，降低吸收，通常也能得到較高的靈敏度。而原子化溫度在不降低吸光度的情況下通常選擇較低的溫度，以排除干擾。同時較低的原子化溫度能延長石墨管的使用壽命。改進劑為0.008mg氯化鈀＋硝酸鎂0.001mg條件下，實驗結果見表4。

表4 不同灰化溫度及原子化溫度對靈敏度的影響Table 4 Effects of ashing temperature and atomization temperature on determination sensitivity

從表4可以看出，灰化溫度在1000℃最好，而原子化溫度在1600℃的靈敏度雖然比1800℃要高，但背景信號峰面積也大，產生較大干擾，所以選用1800℃。

2.5 線性范圍和檢出限

將標準儲備液稀釋成質量濃度分別為0.05、0.10、0.15、0.20mg/L標準工作液，各進樣20μL，進行分析。得標準工作曲線的回歸方程為Y=0.54862X＋0.00049，r=0.999213，可見錫標準溶液的質量濃度在0.05～0.20mg/L范圍內線性關系良好。

按照JJG694—90《原子吸收分光光度法計檢定規程》[15]對檢測限的定義空白連續測定12次，測定值分別為0.003、0.004、0.003、0.002、0.003、0.002、0.003、0.005、0.003、0.004、0.006、0.002mg/L，標準偏差σ=1.23×10-3，按3倍標準偏差除以標準曲線的斜率，得錫的檢出限為6.7μg/L。

2.6 精密度實驗

稱取食品樣品0.2000g七份，樣品分析，測得錫的結果為3.25、3.64、3.73、3.69、3.60、3.78、3.37mg/kg，標準偏差為0.15mg/kg，相對標準偏差為4.3%，精密度較高。

2.7 加標回收率實驗

任選一黃桃罐頭，加入不同質量濃度的錫標準溶液進行回收率實驗，結果見表5。加標回收率在97.1%～102.4%之間，加標回收效果較為滿意。

表5 加標回收率實驗結果(n=6)Table 5 Results of recovery rate tests (n=6)

3 結 論

以密閉消解樣品，石墨爐吸收法測定食品中微量錫。以氯化鈀＋硝酸鎂為基體改進劑，在灰化溫度1000℃，原子化溫度1800℃條件下，方法檢出限為6.7μg/L，回收率為99.2%～104.4%，相對標準偏差為4.3%。本法檢出限低、靈敏度高、簡便、準確，可滿足食品中準確測定較低含量錫的要求。

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[15] JJG694—90原子吸收分光光度法計檢定規程[S].

Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometric Determination of Tin in Foods

YANG Lin1，PAN Lei-ming1，ZHOU Kan1，XU Rong-nian2
(1. Zhejiang Gongzheng Testing Center Co. Ltd., Hangzhou 310009, China；2. Zhejiang Institute of Light Industry, Hangzhou 310009, China)

A graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) method was established to determine the amount of tin in foods under the condition of closed vessel digestion. Samples were subjected to determination at ashing temperature of 1000 ℃ and atomization temperature of 1800 ℃ using PdCl2 and Mg(NO3)2 as the matrix modifiers. Under the optimal determination conditions, an excellent linear relationship was observed in the concentration range of 0.05－0.20 mg/L. The detection limit, recovery rate and accuracy of this developed method were 6.7μg/L, 99.2%－104.4% and 4.3%, respectively.Therefore, this developed method is characteristics of simple operation, high accuracy and excellent sensitivity so that it can meet the requirement for the determination of tin in foods with low concentration.

high pressure wet digestion；graphite furnace atomic absorption spectrometry；tin

R155.5

A

1002-6630(2011)06-0176-03

2010-04-01

楊琳(1979—)，女，工程師，本科，主要從事食品中微量元素測定和高效液相色譜分析研究。E-mail：yangyang_hz@sina.com