摘要:采用原子光譜法測定乳與乳制品中的汞。汞的含量在0~2.0ng/mL范圍內呈線性關系,相關系數為0.9997,檢出限0.058ug/kg,樣品回收率92.40%~109.50%,RSD 0.841%~3.025%,結果準確可靠,可以推廣使用。
關鍵詞:原子熒光光譜法 乳與乳制品 汞 微波消解
0 引言
汞為銀白色、常溫下唯一呈液態的劇毒重金屬[1]。汞極易于由環境中的污染物通過各種途徑對食品造成污染,直接影響人們的飲食安全。因此我國對食品中的汞制定出了相應的檢測方法和限量標準[2-3]。根據國標GB/T 5009.17-2003[2]中給出的汞的檢測方法有三種:原子熒光光譜分析法、冷原子吸收光譜法、二硫腙比色法。目前,汞的測定分析方法[4-6]主要有吸光光度法、原子熒光光譜法、冷原子吸收光譜法、銀鹽法等檢測方法。而本文選用了原子熒光光譜法,此方法檢出限為0.058ug/kg,標準曲線線性范圍0~2.0ng/mL。該方法快速、安全,而且靈敏度高,便于被廣泛推廣使用。
1 實驗原理
試樣經酸熱消化后,在酸性介質中,試樣中的汞與硼氫化鉀(KBH4)反應生成揮發性汞的氫化物。以氬氣為載氣,將氫化物導入電熱石英原子化器中原子化,在特制汞空心陰極燈照射下,基態汞原子被激發至高能態;在去活化回到基態時,發射出特征波長的熒光,其熒光強度與汞含量成正比,根據標準曲線進行定量分析。
2 材料與方法
2.1 儀器 AFS-8220雙道原子熒光光度計;MDS-6型溫壓雙控微波消解/萃取儀;不銹鋼封閉電熱板。
2.2 藥品及試劑 除非另有規定,本法所用試劑均為分析純,水為GB/T 6682規定的一級水。所用玻璃器皿及溶樣杯等器皿均需用質量分數為10%的硝酸溶液浸泡24小時以上。
2.2.1 藥品 硝酸(優級純)、30%過氧化氫、鹽酸(優級純)、硼氫化鉀、氫氧化鈉、重鉻酸鉀。
2.2.2 試劑 載流溶液:先向一個500mL潔凈的容量瓶中加入200mL左右的去離子水,再向燒杯中緩慢加入25mL濃鹽酸,最后加入去離子水定容至刻度,此溶液為體積分數為5% 的鹽酸溶液。
還原劑:稱取2.50g NaOH溶于去離子水,溶解后加入10.00g KBH4,用去離子水稀釋至500mL。
2.2.3 汞(Hg)標準儲備液的配制 吸取1.0mL濃度為1mg/mL的汞(Hg)單元素標準溶液(國家標準物質研究中心)置于100mL容量瓶中,加入0.0500g(精確至0.0001g)重鉻酸鉀(K2Cr2O7),用體積分數為5%的鹽酸溶液定容至刻度,混勻,此溶液為汞(Hg)的標準儲備液,濃度為10μg/mL。將汞的標準儲備液轉移至聚乙烯瓶中置于冰箱中保存。
2.2.4 汞(Hg)標準使用液的配制 吸取1.0mL汞(Hg)標準儲備液置于100mL容量瓶中,用體積分數5%鹽酸溶液定容至刻度,此溶液為汞標準使用液,含量為0.1μg/mL。
2.2.5 汞(Hg)標準系列溶液的配制 取6個50mL的潔凈容量瓶,分別加入0.0mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL濃度為0.1μg/mL的汞標準使用溶液。然后分別用體積分數為5%的鹽酸溶液定容至刻度,標準系列溶液中汞(Hg)的含量分別為0.0ng/mL、0.4ng/mL、0.8ng/mL、1.2ng/mL、1.6ng/mL、2.0ng/mL,酸度5%HCl,此標準系列溶液應隨配隨用。
2.3 儀器參數 負高壓:300V;汞空心陰極燈燈電流:30mA;原子化器高度10mm;氬氣流速:載氣300mL/min;屏蔽氣:900mL/min;讀數時間:10.0s;延遲時間:1.0s;測量方式:標準曲線法;讀數方式:峰面積;進樣體積:2.0mL。
2.4 實驗步驟
2.4.1 樣品預處理
稱取樣品1.00g~2.00g(精確至0.01g),加入濃硝酸4.0mL,30%雙氧水2.0mL,奶粉在處理前應先還原為液態奶。
選用相應的消解程序采取不同的升壓程序對樣品進行消解。
2.4.2 樣品后處理 將消解好的樣品轉移至玻璃燒杯中,用去離子水潤洗三次,放置不銹鋼封閉電熱板上采用低溫加熱法進行趕酸(微有蒸汽冒出即可)。待樣液蒸發至1~2mL后,使用體積分數為5%的鹽酸溶液移至25mL容量瓶中并潤洗3次后使用體積分數為5%的鹽酸溶液定容至刻度,待測。
3 結果與討論
3.1 計算
x=■
式中:x為樣品中汞的濃度,單位mg/kg;c為測定樣品中汞的含量,單位ng/mL;V為試樣消化液定容總體積,單位mL;m為稱取樣品的質量,單位g。
3.2 標準工作曲線及線性 實驗表明,樣品中汞的濃度在0~2.0ng/mL內的標準曲線上呈線性范圍,曲線的回歸方程為I=1534.9298×C-27.0961,相關系數為R=0.9997。汞的標準工作曲線如圖1:
3.3 檢出限 在選定實驗條件下,平行測定汞的空白樣品25次,由測定結果計算出標準偏差S,將DL=K×S/b(K為置信水平系數,b為工作曲線的斜率)相對應的分析物濃度作為方法的檢測限(LOD)。則汞的檢出限為:0.058μg/kg。
3.4 方法的精密度 重復測定同一樣品溶液6次,將得到的濃度進行計算得到相對標準偏差。測定結果見表1所示:
由表1可以看出,此原子熒光光度法的相對標準偏差在0.841%~3.025%之間。
3.5 方法的回收率 通過在樣品中人為添加汞標樣得到不同濃度的汞加標樣品,對樣品空白及加標樣品的測定結果,得到回收率結果如表2所示。
由表2可以看出,此原子熒光光度法測得的汞的加標回收率約在92.40%~109.50%之間。
4 結論
本文采用原子熒光光譜法測定牛乳中汞的含量。樣品經微波消解處理,采用不同的升壓程序進行消解,樣品消解完全,澄清、透明。結果表明:標準曲線相關系數為0.9997,方法檢出限為0.058μg/kg,相對標準偏差為0.841%~3.025%,回收率在92.40%~109.50%之間,回收率、相對標準偏差和精密度都符合相關要求。通過樣品加標回收率、相對偏差及精密度的檢測說明,此方法準確度高,穩定性好,可以快速、高效、準確的檢測出牛乳中重金屬汞的含量,可以推廣使用。
參考文獻:
[1]吳敵.重金屬汞的神經毒性、病理變化、臨床表現及預防研究[D].
[2]中華人民共和國國家標準.GB 5009.17-2003[S].
[3]衛生部法監司.保健食品通用衛生要求S.1996.
[4]石巖,魏鋒,肖新月,薛恒躍,林瑞超.我國市售保健食品鉛、砷、汞含量分析[M].
[5]李鳳娟,高鳳梅.氫化物原子熒光法同時測定食品中的微量砷及汞[M].
[6]韓云輝,孫蘭成.接裝紙中汞、砷、鉛等8中元素的分析研究[M].