大米中鉛含量快速檢測方法的研究

鮑會梅（江蘇食品藥品職業技術學院，江蘇淮安223003）

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大米中鉛含量快速檢測方法的研究

鮑會梅
（江蘇食品藥品職業技術學院，江蘇淮安223003）

摘要：為了探究大米中鉛含量檢測的最優方法。研究石墨爐原子吸收光譜法檢測大米中鉛的含量。大米中鉛含量為0.0175mg/kg，RSD為1.28%，回收率為98.05%。探究了石墨爐原子吸收光譜法的最優條件為：最佳波長為260 nm，硝酸最優濃度為0.5 mol/L，最優基本改進劑為磷酸二氫銨，灰化溫度為1 000℃，石墨爐清除溫度2 800℃，采用90、110℃二級干燥法是最優的。該方法簡便可行，可以滿足檢測需要。

關鍵詞：大米；鉛含量；石墨爐原子吸收光譜法

鉛是一種化學元素，化學符號為Pb，原子序數為82，金屬鉛是藍白色重金屬，質柔軟，延性弱，展性強。空氣中表面易氧化而失去光澤[1]。

目前，鉛在糧食中的危害問題日益突出，嚴重影響了糧食的品質。世界許多國家和組織都對食品、藥品、化妝品中的限量均做出了嚴格的規定[2]。在我國糧食組織中鉛殘留量最大限值為0.2 mg/kg。因此，加快對糧食中鉛含量的檢測與研究，已經成為我國糧食科學與食品安全的重要任務[3]。

國家標準中鉛的測定方法有：石墨爐原子吸收光譜法測定，方波陽極溶出伏安法、碳納米管法、火焰原子吸收光譜等[4]。相對其他的研究方法，石墨爐原子吸收光譜法具有效率更高，試樣用量小，分析試樣范圍廣的這些優點，所以本文運用國標第一法石墨爐原子吸收光譜法測定對大米中鉛的最佳檢測條件和影響進行探討，從而證明該方法準確、快捷，是測定鉛的理想方法。

1材料與方法

1.1主要儀器

日立Z一8000型原子吸收分光光度計、鉛空心陰極燈：日立公司制；熱解石墨爐：甘肅省拓普化工總公司。

石墨爐操作程序條件為：波長260 nm，讀數方式為峰面積積分。石墨爐操作程序條件見表1。

表1石墨爐操作程序條件Table 1 Operating procedure of graphite furnace

1.2試劑與材料

硝酸；磷酸；高氯酸，過氧化氫（30 %）；基體改進劑為磷酸二氫銨溶液（10 g/L）；

鉛標準使用液（此溶液每毫升含10 mg鉛）。以上試驗用的試劑均為分析純。

大米：購于淮安城南農貿市場。

1.3方法

樣品消化：將采購來的大米樣品用研缽磨成粉末狀，過60目篩，用80℃干燥4 h，稍冷卻置于干燥器中備用，準確稱取大米粉1.000 0 g，放置于高壓釜內，加入5 mL濃硝酸，套上消化器外套，擰緊，放入室溫的遠紅外干燥箱內，1小時升溫到150℃，恒溫30 min，取出冷至室溫，將消化罐內消化液移入已加2.5 mL、1 %磷酸二氫銨的25 mL硬質刻度試管中，用去離子水稀釋至刻度，移入聚乙烯瓶中，保存備測試用。

1.3.1標準曲線的繪制

采用0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mg/mL濃度的鉛標準溶液，進行對鉛的吸光度的測定。

1.3.2試樣的測定

分別吸取樣液和試劑空白液10 mL注入石墨爐分別測得其吸光值，帶入標準曲線求得樣液中鉛的含量。

式中：X為樣品中鉛的含量，mg/kg；A1為測定用樣品消化液中鉛的含量，mg；A2為試劑空白液中鉛的含量，mg；m為樣品質量，g；V1為樣品消化液的總體積，mL；V2為測定用樣品消化液體積，mL。

1.4石墨爐原子吸收光譜法中影響因素的探討

1.4.1最佳波長的選擇

吸光度受測定波長的影響，本文探討了測定波長在235、242、249、255、264、273 nm時對吸光度的影響。

1.4.2硝酸濃度的選擇

硝酸濃度對鉛吸收信號的大小影響顯著，本文探討了硝酸濃度在0.1、0.3、0.5、0.7 mol/L對吸光度的影響。

1.4.3基體改進劑的選擇

測定結果受溶液溫度的影響，吸光度隨測定液溫度升高而減少。鉛屬較易揮發的元素，實驗選擇磷酸二氫銨為基體改進劑。

1.4.4灰化溫度的選擇

吸光度受灰化溫度的的影響，本文討論了在500、600、700、800、900、1 000、1 100、1 200、1 300℃的溫度和吸光度之間的關系，測定不同灰化溫度下鉛的吸光度值。

1.4.5石墨爐清除溫度的選擇

吸光度受石墨爐清除溫度的影響，本文討論了石墨爐最優溫度的影響。

1.4.6最優干燥溫度

吸光度受干燥溫度的影響，本文討論了90、110℃兩個干燥溫度的影響。

2結果與分析

2.1標準曲線的制作

利用自動取樣器，對標準的工作溶液進行稀釋之后進樣，繪制鉛的標準曲線。

表2鉛標準使用液濃度與吸光度Table 2 Lead standard concentration and absorbance

圖1鉛的標準曲線Fig.1 Standard curve of lead

由圖1可知道，回歸方程為y=0.196x+0.012，相關系數為R2= 0.998 0帶入實驗方法中公式，經計算得樣品中鉛濃度為0.017 5 mg/kg。

2.2方法的精密度和準確度

2.2.1精密度實驗

為了考察分析結果的可靠性，按照實驗處理方法重復測定6次做精密度實驗，數據結果見表3。

由表3可知，6次測定的標準偏差是0.001 5，平均值是0.1176，得出石墨爐原子吸收光譜法RSD為1.28 %。

2.2.2回收率實驗

以空白樣品為基底，添加不同濃度的標準溶液，在樣品中重復6次加標樣，對石墨爐原子吸收光譜法回收率進行檢測，得到數據見表4。

表3方法精密度實驗Table 3 Method precision experiment

表4回收率測定實驗結果Table 4 Experimental results of recovery rate

由表4可知，石墨爐原子吸收光譜法回收率為98.05 %，回收效果很好。

2.3石墨爐原子吸收光譜法最佳實驗條件的選擇

2.3.1最佳波長的選擇

含鉛溶液的吸收曲線。如圖2所示。

圖2波長與吸光度關系曲線圖Fig.2 Curve of wavelength and absorbance

由圖2可知，在235 nm波長到260 nm波長是呈上升趨勢，在260 nm波長到273 nm波長呈下降趨勢，由圖還可以看出，石墨爐原子吸收光譜法最佳波長是260 nm。

2.3.2硝酸濃度的選擇

本文探討了硝酸濃度在0.1、0.3、0.5、0.7 mol/L對回收率影響。得到數據見表5。

表5硝酸濃度對回收率的影響Table 5 Effect of nitrate concentration on recovery rate

由表5可知，硝酸濃度最優選擇是0.5 mol/L，它的回收率最接近100 %。因此本文選用0.5 mol/L的硝酸。

2.3.3基體改進劑的選擇

鉛屬較易揮發的元素。在不加基體改進劑的情況下，鉛在600℃有灰化損失，加入合適的基體改進劑可適當提高灰化溫度，有利于原子灰化，同時也克服或降低待測元素的揮發損失，而提高灰化溫度，從而達到消除干擾的目的。試驗選擇磷酸二氫銨作為鉛的基體改進劑，將鉛的灰化溫度分別提高到800℃，而鉛無損失，故實驗選擇磷酸二氫銨為基體改進劑。

2.3.4灰化溫度的選擇

在500℃～1 300℃溫度范圍內，測定不同灰化溫度下鉛的吸光度值。圖3是在不同灰化溫度下測定的曲線圖。

由圖3可見，吸光度在灰化溫度是1 000℃時最大，1 000℃灰化溫度之后吸光值呈下降趨勢，灰化溫度提高到1 000℃，可以降低基體組分對被測元素的干擾。因此本文選用了最優灰化溫度為1 000℃。

2.3.5石墨爐清除溫度的選擇

鉛元素屬于易揮發元素，當石墨爐清除溫度高于2 800℃時即可以造成鉛的一些揮發損失，但是在2 800℃的石墨爐清除溫度以下時，仍然不能完全有效的去除基體的干擾，背景吸收仍較高。因此，本文選擇石墨爐清除溫度為2 800℃。

2.3.6石墨爐干燥溫度的選擇

石墨爐干燥溫度的選擇與樣品粘滯性、基體成分進樣量有關。采用90、110℃兩個溫度的干燥法。找到最佳干燥溫度的依據是：石墨爐升溫程序中干燥步驟開始的5 s~10 s期間，將觀察鏡放到石墨管進樣口的上方，如果鏡面上出現一些水珠，則表明溶劑已被蒸出；升溫程序中干燥步驟結束前10 s內，以同樣方法觀察，若鏡面上不出現水珠，就表明溶劑已被蒸干。采用90、110℃二級干燥法是最優的。

3　結論

石墨爐原子吸收光譜法測定樣品中的鉛含量為0.017 5 mg/kg，測定結果在國家標準允許范圍內。該法測定儲糧中鉛含量的回收率為98.05 %，回收率高；測定結果的RSD為1.28 %，精確度高，因此本文選用石墨爐原子吸收光譜法。本文進一步對石墨爐原子吸收光譜法中最佳波長、硝酸濃度、基體改進劑、灰化溫度等影響實驗條件的因素進行討論，得出最佳實驗條件：最佳波長為260 nm，硝酸最優濃度為0.5 mol/L，最優基本改進劑為磷酸二氫銨，灰化溫度為1 000℃，石墨爐清除溫度2 800℃，采用90、110℃二級干燥法是最優的。

通過以上的實驗得出：石墨爐原子吸收光譜法回收率高、精確度高，技術水平相對來講要求不高，操作簡單，價格便宜。石墨爐原子吸收光譜法檢測相對快捷、有效，且同時達到定量的目的，可靠性好，能精確檢測出大米中鉛含量。

參考文獻：

[1]張昆侖,陳曉明,楊彥國,等.石墨爐原子吸收法測定全血中鉛含量的應用[J].大家健康報,2014,8(4):70-70

[2]季梅.鉛測定方法的研究進展[J].預防醫學論壇,2010,16(6):551

[3]羅艷玲.石墨爐原子吸收測定大米中的鉛不確定度評定[J].糧油食品科技,2014,22(1):76-77

[4]殷賀峰,趙建莊,路錦繡.原子吸收分光光度計石墨爐方法測定出口大米中鉛、鎘的含量[J].寧夏醫學院學報,1996,18(2):22-26

官評價。結果得出不進行滅菌處理的對照組樣品在貯藏20 d后已經腐敗變質，不能夠成為商品。經過超高壓處理的樣品60 d后總酸0.59 g/100 g、食鹽5.46 g/100 g、還原糖4.23 g/100 g、亞硝酸鹽2.96 g/kg、氨基酸態氮0.25 g/100 g理化指標均符合醬腌菜衛生標準和大腸菌群數量≤30（MPN/100 g），并且色澤鮮亮，組織脆嫩，滋氣味良好，感官評分達到70分，保持了醬腌菜的色、香、味和營養元素，延長了醬腌菜的保質期和貨架期。

Study on Detection Method of Lead Content in Rice

BAO Hui-mei
（Jiangsu Food Pharmaceutical Science College，Huai'an 223003，Jiangsu，China）

Abstract：To explore the optimal method for determination of lead content in rice，the content of graphite furnace atomic absorption spectrometry determination of lead in rice was studied. Lead content in rice was 0.017 5 mg/kg，RSD was 1.28 %，the recovery rate was 98.05 %. This paper explored the optimal conditions by graphite furnace atomic absorption spectrometry was：the best wavelength was 260 nm，the optimum concentration of nitric acid for 0.5 mol/L，optimal modifier for two ammonium hydrogen phosphate，ashing temperature was 1 000℃，graphite furnace cleaning temperature 2 800℃，the optimum drying temperature to a temperature of 90，two- 110℃. The method was simple and feasible，and can meet the test requirements.

Key words：rice；lead；graphite furnace atomic absorption spectrometry

收稿日期：2014-08-09

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.041

作者簡介：鮑會梅（1974—），女（漢），副教授，碩士，主要從事食品理化檢驗教學工作。