稀酸溫和提取直接進樣石墨爐原子吸收法快速測定谷物中鉛的含量

周明慧+王松雪+伍燕湘??

1 引 言

重金屬鉛是谷物中污染物主要衛生限量指標之一，對人體危害很大。隨著日益增長的糧食質量安全監測需求，開發出能夠快速準確檢驗谷物中鉛含量的方法變得尤為迫切。目前，谷物及其它樣品中鉛元素的檢測方法主要有原子吸收光譜法（AAS）、電感耦合等離子體質譜法、原子熒光光譜法等[1～4]，通常采用濕法消化法、干法灰化法和微波消法等[5～9]前處理方法，這些方法步驟繁瑣，耗時長，通常需要4～6 h，強腐蝕性酸和氧化試劑使用量大，需要高溫條件及特定儀器，在增加待測樣品損失和被污染的風險的同時也增加了操作人員的安全隱患，難以適應大批樣品高通量綠色環保快速檢測的需求。谷物中鉛元素的形態基本以酸可溶性的游離或絡合態形式存在，本實驗建立了稀酸快速溫和提取直接進樣石墨爐原子吸收法檢測谷物中鉛含量的方法，極大地縮短了分析時間，簡化處理步驟，避免了樣品的玷污，降低了分析成本。

2 實驗部分

2.1 儀器、試劑和樣品 ZEEnit700石墨爐原子吸收光譜儀（德國耶拿分析儀器股份公司）； 3 30 K高速離心機（Sigma公司）；粉碎機（Fritsch公司）。HNO3，H2O2（優級純，北京化工廠）； Pd（NO3）2（99.9%，Alfa Aesar公司）。谷物標準參考樣品：糙米參考樣品（0.259±0.028） μg/g、小麥參考樣品（0.291±0.035） μg/g、玉米參考樣品（0.613±0.016） μg/g，由國家糧食局科學研究院采集并定值。

2.2 樣品處理方法 分別稱取不同糧食（小麥、糙米和玉米）樣品50 g各3份，粉碎至全部過0.5、0.4和0.25 mm粒徑的樣品篩，稱取0.20 g樣品，常溫提取后靜置10 min或離心（3000 r/min，5 min）取上清液，進行HNO3濃度、提取時間、粒徑及固液比等參數優化實驗。同時，樣品參照文獻＼[8]進行測試，對分析結果進行比對。

2.3 石墨爐原子吸收光譜儀工作參數 譜線283.3 nm；狹縫： 0.8 nm； 燈電流： 4.0 mA； 燈類型： HCl； PMT： 365.0 V； 磁場模式： 2 磁場；AZ時間： 3.0 s； 積分時間： 3.0 s； 背景校正為塞曼模式。

3 結果與討論

3.1 石墨爐基體改進和標準工作曲線的繪制

由于樣品酸提液法未經過消解，樣品里含有大量有機物質，使樣品測定的背景吸收值很高。 本實驗采取添加基體改進劑的方法， 將5 μL 1000 mg/L Pd（NO3）2溶液作為基體改進劑，能顯著降低背景吸收；此外，為有效消除基體效應，使用標準加入校準法進行標準工作曲線的繪制，標準曲線以40 μg/L Pb標準溶液作為母液，以待測樣品作為工作曲線的加入樣品，其線性回歸方程為A=0.030204+0.001826C， 相關系數R2=0.9997。

3.2 酸提取液濃度和提取時間選擇

考察了HNO3濃度對于谷物中Pb檢[TS（][HT6SS] 圖1 HNO3濃度對于谷物中鉛浸出的影響

Fig.1 Effects of concentration of HNO3[HT5”][TS）]測結果的影響。結果表明， HNO3在0.5%～2%濃度范圍內，樣品中Pb的檢出值穩定在定值范圍內。進一步考察了0.5%，1%和2% HNO3的浸提效果，結果如圖1所示，HNO3濃度提高到2%，浸提15 min后，樣本中的鉛檢測值與0.5% HNO3浸提6 h無顯著差異（p>0.05）。

3.3 提取固液比和粒徑對于檢測結果的影響 稱量重量與定容體積之比及樣品粒徑是影響Pd浸出率的兩個重要因素。實驗表明，稱樣量與定容體積在2∶50～5∶50之間變化，對于小麥粉和糙米粉的鉛檢出值無明顯影響，而對玉米粉的鉛浸出率影響較大，隨著稱樣量的增多，鉛檢出值有明顯下降趨勢。

實驗結果表明， 粒徑<0.5 mm， 粒徑對糙米粉和小麥粉的影響很小，各粒徑的檢測值之間沒有顯著差異； 粉碎粒徑大于0.25 mm時，玉米粉中鉛檢出值顯著下降（p<0.05），所以需將玉米粉的粒徑控制在0.25 mm以內。

3.4 方法的檢出限、加標回收率和準確度

（1）檢出限 通過儀器軟件測定浸出液直接進樣法的檢出限為0.64 μg/L，定量限為2.1 μg/L。滿足GB2762 2012《食品中污染物限量》中對于谷物中鉛限量的檢測要求。（2）標準加入回收率采取加標回收實驗進行方法的準確度研究，加標水平均設在50%樣品鉛含量左右，結果（表1）表明，玉米、小麥和糙米的加標的回收率分別為94.6%， 92.0%和91.6%， 方法準確度符合儀器檢測要求。（3）方法的準確度 采取不同方法比對的方式進行酸提取 石墨爐直接進樣測定谷物中鉛含量的方法準確度，比對的方法參照歐盟標準方法微波消解 石

與經典基于劇烈消解模式的干法、濕法和微波法相比，本方法除能節省大量前處理時間外，還具有酸試劑用量少，無需高溫，定容體積可控性強，所需容器和儀器的量及種類少等優點，尤其適合大量谷物樣品中鉛元素的檢測。

References

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