石墨爐原子吸收法測定酒類中重金屬的峰形分析探討

蔣新雨

摘 要：本研究旨在探討石墨爐原子吸收法測定酒類中重金屬時遇到的峰形問題及解決經驗、方法總結，以期為酒類行業重金屬檢測提供實踐理論。

關鍵詞：酒類；石墨爐原子吸收法；峰形探討

中圖分類號：TS207.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）21-0088-02

酒作為一種重要的飲品，其產品質量備受消費者和企業的關注。根據我國2012年的食品安全限量標準[1]，五糧液公司結合質量管理要求，制定了更為嚴格的企業限量標準，其中對酒類中重金屬元素的檢測十分重視。石墨爐原子吸收光譜法以其靈敏度高、進樣體積少、檢出限低等諸多優點成為酒類行業測定痕量金屬元素的方法首選，在具體的分析過程中，由于不同元素測定時儀器狀態的不同和白酒中有機成分復雜等因素，導致運用石墨爐原子吸收法測量白酒中不同的重金屬元素時，出現了各種原子吸收峰形不正常的情況。然而，原子吸收峰形可以在一定程度上反應數據的準確性和可靠性，所以原子吸收峰形是一個重要的衡量檢測結果的依據。本文將對酒類中出現的常見原子吸收異常峰形形成的原理進行探討，總結在平時的檢測過程中積累的問題解決經驗和方法。

1 理想的圖

理想的峰形是呈正態分布，在原子化后0.5-1.5S后出現，上升沿陡直，下降能迅速回到基線，原子吸收基線與背景吸收基線基本重合（圖1所示）。

2 基線下降的峰形

在檢測酒類重金屬含量過程中，出現基線下降峰形（圖2所示）情況可能是：（1）石墨管管腔與光路沒有形成同心圓的正確關系，石墨管加熱時候位置發生了變化導致光強增大，根據比爾定律：吸光度A=-lgT=lg1/T，T=I/I0，I與I0分別是出射光強度和入射光強度，石墨爐未升溫前，石墨管管腔與光路沒有形成同心圓的正確關系，這時候儀器自動調零，掩蓋了物理擋光的現象，當儀器原子化時石墨管受熱膨脹，導致石墨管管腔變大，從而根據T=I/I0得出T增大，T增大導致1/T減小，從而產生吸光度A變小基線下降的情況?？梢酝ㄟ^檢查和清洗石墨管來處理。（2）當更換石墨管后仍出現此現象，可考慮清洗或更換石墨錐來解決。

3 拖尾的峰形

引起拖尾峰形現象（圖3所示）原因：（1）原子化溫度過低所致，待測元素不能在原子化階段完全原子化，以適當的溫度梯度改變原子化溫度得到無拖峰峰形，以原子化程度最高的最低溫度為宜[2]。（2）檢測樣品未來得及完全原子化，致使原子化階段末端仍有待測元素進行原子化。如果酒類中某種待測元素濃度過大也會出現此現象，可以通過在檢測濃度范圍內稀釋樣品解決。（3）當測量酒類中如鉻、鎳等高溫元素時，由于儀器原子化最高溫度條件的限制，導致出此峰形，可以增長原子化時間，由普遍的3-5s變為4-6s。

4 扁平峰形

引起扁平峰形（圖4所示）的原因：酒類分析中，如果待測元素在原子化階段溫度過低就會導致元素在原子化階段原子化效率偏低，峰形因而扁平，可通過增加原子化溫度提高原子化效率使峰形尖銳消除扁平峰。

5 雙峰峰形

引起雙峰峰形（圖5所示）原因：（1）某些酒類中的元素在灰化階段可與其基體成分形成兩種擁不同的原子化顯現溫度的化合物，導致出現吸收信號的時間不一樣，從而呈現雙峰峰形，可降低灰化溫度使其中一種化合物達不到合成溫度使雙峰消失，或者添加基體改進劑并提高灰化溫度，讓基體改進劑與酒類中的基體充分反應，在灰化階段變成一種化合物進入原子化階段而使雙峰消失。值得注意的是，在調整灰化溫度使雙峰變成單峰過程中應該觀察變化后的吸光度是否正常，因為提高灰化溫度可能會導致該元素部分損失而不能原子化，影響結果準確性。（2）進樣針在石墨管中的位置沒有調整正確，讓待測溶液一部分落在石墨管壁上，另一部分落在石墨管的平臺上，導致在石墨管中原子化階段升溫步調不一致而呈現雙峰峰形，調整進樣針即可解決[3]。

6 背景峰先于樣品峰出現的峰形

引起背景峰先于樣品峰出現的峰形（圖6所示）原因：在灰化階段沒有盡可能的除去酒類基體干擾成分，從而導致在進入原子化階段的時候，這些殘存的基體組分被釋放出來，就形成了背景峰先于樣品峰出現的情況。解決此現象可以首先從樣品前處理著手，通過稀釋或者消解處理樣品降低基體復雜程度，其次是加入基體改進劑提高灰化溫度，讓樣品進去原子化階段前最大程度去除基體干擾，避免出現背景峰先于樣品峰的現象[4]。這個過程中著重注意如酒類中砷、錫等低溫元素，在提高灰化溫度后極易造成元素損失，使原子化時吸光度大大降低影響結果的準確性。

7 負峰峰形

引起負峰峰形（圖7所示）原因：待測酒中組分與基體改進劑可能發生反應生成新的化合物，致使原子化階段產生了背景校正誤差形成負峰如在原子吸收石墨爐法檢測一些葡萄酒鉛含量時常加入磷酸二氫銨作為基體改進劑，但加入基體改進劑磷酸二氫銨后有些酒樣品會形成負峰，去除基體改進劑后這種峰形消失[5-6]。因此在遇到酒類重金屬檢測出現負峰時建議先試驗去掉或者更換合適的基體改進劑，優化灰化溫度和原子化溫度，其次可以將樣品進行消化前處理，再稀釋到合適的倍數，讓基體干擾減少到最小來去負峰。

在日常檢測過程中，原子吸收峰形能更直觀、更詳細、更具體的判斷分析過程中存在的問題，所以利用好峰形給出的信息，結合樣品本身的特性，優化檢測方法，才能確保數據的準確性。

參考文獻

[1]GB 2762-2012.食品安全國家標準食品中污染物限量[S].

[2]張志剛，向雙全.白酒中鉛的石墨爐原子吸收法測定方法研究[J].釀酒，2013，（2）：93-97.

[3]劉玉玲.石墨爐原子吸收峰形分析[J].大眾標準化，2013，（7）：58-59.

[4]陳旗.石墨爐原子吸收最佳條件分析[J].煤炭與化工，2007，（12）：41-43.

[5]張揚祖.原子吸收光譜分析應用基礎[M].上海：華東理工大學出版社，2007.

[6]郭金英，李麗，劉開永，等.石墨爐原子吸收光譜直接進樣法測定紅葡萄酒中鉛[J].食品科學，2009，（18）：233-236.