周 宇賈宏新鄭鳳娥黃 旭
(1遼寧省食品檢驗檢測院,沈陽11000;2沈陽市產品質量監督檢驗院,沈陽110000)
測汞儀直接測定食品中總汞
周 宇1賈宏新1鄭鳳娥2黃 旭1
(1遼寧省食品檢驗檢測院,沈陽11000;2沈陽市產品質量監督檢驗院,沈陽110000)
建立了食品中總汞快速準確的測定方法。使用測汞儀,采用樣品直接進樣法,對芹菜、大蔥、雞肉等10種標準物質中的汞含量進行了測定,結果表明,在0.2~100ng范圍內線性良好,10種標準物質的檢測結果均在標示值范圍內。使用測汞儀直接測定食品中總汞含量,具有靈敏度高、快捷、不受前處理影響等優點,便于推廣,適用于各類食品中總汞的快速測定。
總汞;測汞儀;直接進樣
汞,元素符號為Hg,俗稱水銀,是一種銀白色的液態重金屬,是常溫下唯一的液態金屬。汞有劇毒,會對人體健康產生極大的危害。大量攝入汞會出現急性汞中毒,其癥候為肝炎、腎炎、蛋白尿和尿毒癥;長期攝入汞會引起慢性汞中毒,最常見的表現為頭痛、頭暈、睡眠障礙、易激動、手指震顫、無力、低熱等全身癥狀及口腔炎等。所以汞元素一直是食品安全標準中的重要檢測指標,GB2762—2012中規定了各種食品中汞的限量,目前建立一種快速、準確的食品中汞含量的測定方法顯得尤為重要。
目前我國食品中汞的測定方法主要是GB/T 5009.17—2003中規定的原子熒光光譜法[1]、冷原子吸收光譜法[2]和二硫腙分光光度法,部分標準使用電感耦合等離子體質譜法[3]。以上幾種方法樣品均需要進行較復雜的前處理,由于汞元素的特殊性質,即使相對密閉的微波消解法,汞元素也仍有一定量的損失。此外,以上方法還需加入硼氫化鉀等試劑,容易造成二次污染。本文使用HydraⅡ型測汞儀直接對食品中汞進行測定,樣品無需前處理,無試劑污染,取樣量少,靈敏度高,精密度好[4]。與原子熒光光譜法測定結果進行比較,結果基本一致。通過對各種標準物質的測定,表明此方法適用于食品中汞含量的測定。
1.1 方法原理
儀器可通過提供充分的氧氣,在分解爐中加熱樣品,樣品在爐中分解,分解產生物被流動的氧氣帶到熱解爐催化并完成氧化,一些干擾物質被催化管捕集,剩下的分解產生物帶到金汞齊中,系統中繼續通氧氣,趕走剩下的分解產生物,金汞齊再被迅速加熱,釋放出汞蒸氣,汞蒸氣被氧氣帶入吸收室中,在253.7nm處測定吸光度,作為汞濃度的函數。
1.2 儀器、試劑、標準物質
HydraⅡ型測汞儀(美國利曼公司,鎳進樣舟),Satorius BP211D型電子天平。
汞標準儲備溶液(GBW08617,1 000mg/L,中國計量科學研究院),一級水(Mili-Q超純水)
標準物質:芹菜(GBW10048),大蔥(GBW10049),蒜粉(GBW10022),雞肉(GBW10018),紫菜(GBW10014),四川大米(GBW10044),胡蘿卜(GBW10047),遼寧大米(GBW10043),大米(GBW10010),豆角(GBW10021)。
1.2.1 標準系列的配制
移取0.5mL汞標準儲備溶液,用一級水定容至250mL,此溶液為汞標準溶液,濃度為2mg/L。移取0.4mL汞標準溶液,用一級水定容至100 mL,此溶液為汞標準工作溶液,濃度為8μg/L。分別稱取0.0225,0.0498,0.0730,0.0973,0.1241g汞標準工作溶液,即汞的絕對量為0.18,0.40,0.58,0.78,0.99ng,用來繪制標準工作曲線。
1.2.2 儀器參考工作條件
氧氣流速:350mL/min;300℃干燥70s,450℃熱解150s,600℃催化30s,600℃汞齊加熱30s。
1.3 樣品測定
考慮到鎳舟的體積,樣品混勻后稱取0.2g(精確至0.000 1g),直接上機測定,由儀器自動計算出汞含量。
2.1 線性實驗
HydraⅡ型測汞儀可使用高、低標兩種模式繪制曲線。高標模式一般在30~100ng范圍,由于汞元素易殘留的特性,不建議使用更高的濃度。本實驗使用低標模式曲線,曲線相關信息見表1,結果表明汞的量在0.1~1.0ng范圍內線性良好。

表1 汞標準系列Table 1 Mercury standard series
空燒鎳舟,吸光度值基本在500~1000,0.18ng汞響應值為5499,因此建議最小量做到0.05ng汞以上,再低易受空白、噪音、殘留的影響。
2.2 測定的次序對實驗結果的影響
由于汞元素的記憶效應較強,因此在作完標準曲線后,應多次進行空燒,至吸光度下降到500~1000時再對樣品進行測定。樣品應按照含量從低到高的次序來測量,另外在每次樣品測定之間也應盡可能的空燒一次,避免記憶效應對第二次測定的干擾,同時這樣做也有益于提高催化管和汞齊的壽命。
2.3 稱樣量對測定結果的影響
食品樣品多為有機物,在干燥和熱解過程中反應相對劇烈,如果稱樣量過大,會導致樣品飛濺而使測定值偏低,同時由于進樣舟的體積所限,過大的稱樣量容易導致樣品受熱不均勻,汞的熱揮發不徹底,也使得測定值偏低。
2.4 測量條件的選擇
測汞儀通常要對干燥和熱解時間、溫度進行優化。干燥時間對液體樣品而言,通常每增加0.1mL時間增加70s,根據本實驗的標準品的加入量及水分含量,選擇干燥時間為140s。熱解的溫度和時間對樣品測定起至關重要的作用,食品樣品大多為有機物,熱解的溫度過高,易導致樣品的飛濺;熱解溫度低,樣品中的汞揮發不出來。儀器默認的熱解溫度和時間為800℃和120s,通過逐漸優化,選擇實驗的熱解條件為450℃和150s。
2.5 樣品舟的選擇
樣品舟通常有石英舟和鎳舟兩種,做有機類樣品建議使用鎳舟。使用前鎳舟應在馬弗爐中550℃灼燒30min左右,保證不進樣品的時候空燒舟的吸光度小于1 000。
2.6 精密度實驗
為考察方法的穩定性,對四川大米(GBW10044)重復測定10次,結果見表2,10次測定結果的RSD為3.6%,可滿足日常檢測要求。

表2 四川大米(GBW10044)測定結果Table 2 Analytical results of total mercury in Sichuan rice(n=10)
2.7 標準物質測定
對四川大米(GBW10044)等10種標準物質進行測定,每個樣品測定兩次,結果見表3,所有10種標準物質測定值均在標示值范圍內,表明測汞儀適用于與標準物質基體相近的物質中汞的測定。

表3 標準物質測定結果Table 3 Analytical results of total mercury of 10standard materials /(ng·g-1)
目前儀器分析樣品前處理發展的趨勢趨于簡便、簡化,各種前處理設備(全自動消解儀、全自動固相萃取儀等)、耗材(固相萃取柱等)層出不窮,其目的都在于簡化操作而節省人力,簡化步驟而減少污染和損失。測汞儀恰好滿足了這種趨勢,對于汞這種易損失、易污染的元素,樣品不需處理、或只經過簡單處理,就可以直接上機分析,操作簡便,靈敏度高,通過對標準物質的分析,證明此方法精密度高,準確性好,是一種值得推廣的食品中汞測定的快速檢測方法。
[1]張世仙,魏士倩,于永華.雙道原子熒光光譜法測定蔬菜中的砷和汞[J].中國無機分析化學(ChineseJournal ofInorganicAnalyticalChemistry),2015,5(1):4-6.
[2]李杏英,劉天平,黃玲.冷原子吸收光譜法測定飼料添加劑硫酸錳中的汞[J].中國無機分析化學(Chinese JournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(1):15-17.
[3]陳扉然,顏平秋,周牡艷,等.電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定米托坦中的汞[J].中國無機分析化學(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2013,3(3):57-60.
[4]于趁,劇京亞,姚春毅.DMA-80直接測汞儀測定四種中藥中汞含量[J].食品安全質量檢測學報(Journalof FoodSafetyandQuality),2013,4(5):1517-1520.
Direct Determination of Total Mercury in Food by Mercury Analyzer
ZHOU Yu1,JIA Hongxin1,ZHENG Fenge2,HUANG Xu1
(1.LiaoNingInstituteForFoodControl,Shenyang,Liaoning110000,China;2.ShenYangProductQualitySupervisionandInspectionInstitute,Shenyang,Liaoning110000,China)
A rapid and accurate method for the determination of total mercury in food was established.The samples were analyzed using a model Hydra II mercury analyzer by direct injection.Experimental conditions were obtained by the analysis of 10kinds of the certified reference materials such as celery,onion,chicken,etc.The results showed that a good linearity was demonstrated in the range of 0.2~100ng,and all the found values were in good accordance with the certified values.The proposed method has high sensitivity,quick analytical speed,and it had no effect by sample pretreatment.This approach provides a viable alternative for rapid determination of total mercury in food.
total mercury;mercury analyzer;direct injection
O657.3;TH744.12
A
2095-1035(2015)03-0005-03
2015-05-24
2015-06-18
周宇,男,工程師,主要從事光譜、色譜分析及食品分析研究。E-mail:1366418111@163.com
10.3969/j.issn.2095-1035.2015.03.002