原子吸收分光光度法測(cè)大米中鉻的方法研究

王曉瑩

（東海縣產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心，江蘇 連云港 222300）

近幾年來，重金屬的開發(fā)、提煉、商業(yè)再加工活動(dòng)頻繁增多，農(nóng)田土壤、灌溉水容易受到重金屬污染，污染程度日益加重。若重金屬鉻在水稻中富集，人們食用了污染的大米，健康就會(huì)受到威脅，身體各個(gè)器官如腎臟、肝臟、肺等會(huì)受到嚴(yán)重的損傷。由此看來，能否準(zhǔn)確測(cè)定出大米中鉻的質(zhì)量，能否準(zhǔn)確判斷大米安全性，關(guān)系到人民的身體健康和生活質(zhì)量，建立一套精準(zhǔn)的檢測(cè)系統(tǒng)非常必要，也是一項(xiàng)迫在眉睫的科研任務(wù)。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)室多次實(shí)驗(yàn)論證，總結(jié)出高壓消解法消解樣品效果最佳，操作簡(jiǎn)單，高效率，低成本，實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確。

1 材料與方法

1.1 儀器

原子吸收分光光譜儀（ICE3300型，賽默飛科技有限公司）配鉻空芯陰極燈；電熱鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9053型；電熱板EH20A：容量瓶等玻璃器皿泡過酸溶液，用實(shí)驗(yàn)室用二級(jí)水沖洗若干次，自然風(fēng)干后使用。

1.2 試劑

濃度1000 mg/L鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，編號(hào)為GSB04-1723-2004（a），人工稀釋到實(shí)驗(yàn)用濃度；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)四川大米編號(hào)為GBW10044(GSB-22)；濃度0.5mol/L優(yōu)級(jí)純的硝酸，實(shí)驗(yàn)用二級(jí)水，載氣為99.99%高純氬氣，大米。

1.3 儀器工作條件

原子吸收分光光譜儀：波長(zhǎng)為357.9nm；燈電流為0.6mA；光譜寬度為0.5nm；原裝石墨管；計(jì)算方式：峰高；自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣，進(jìn)樣量為15μL，石墨爐工作程序（見表1）。

表1 石墨爐的工作條件

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定

精確量取鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）5mL 加水定容至50mL，稀釋為100mg/L的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液。取該標(biāo)準(zhǔn)溶液1mL加水定容至100ml，稀釋成濃度為1mg/L的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液。精確量取該鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液4mL加2%硝酸溶液定容至100ml，配成鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液母液40μg/L。

光譜儀按照表1的工作條件，自動(dòng)稀釋到各個(gè)規(guī)定濃度，最終得到標(biāo)準(zhǔn)系列濃度 0μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、40μg/L的吸光度值，根據(jù)比例得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.2 樣品高壓消解

精確稱取大米樣品和質(zhì)控樣品0.5 g左右（精確至0.0001g），倒入干燥的消解內(nèi)罐中，消解液為5 mL硝酸，內(nèi)蓋蓋緊，旋緊不銹鋼外套，放入電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，恒溫150℃保持4～6h。在箱內(nèi)自然冷卻至室溫，慢慢向上旋松外罐，取出消解內(nèi)罐，將消解內(nèi)罐放于140℃加熱板上趕酸，直至硝酸趕盡（剩余體積約為0.5～1mL）趕酸完成后，室溫冷卻，液體倒入50mL容量瓶中并用超純水多次沖洗，定容搖勻，待測(cè)。試劑空白方法如上。

1.4.3 樣品測(cè)定

高壓消解完全定容好的樣品，在以測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線相同條件下，依次按照15μL樣品的順序自動(dòng)進(jìn)樣，測(cè)定樣品的吸光度值，計(jì)算方式峰高，在鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算得出鉻的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程及相關(guān)系數(shù)

鉻在0～40μg/L濃度區(qū)間內(nèi)，呈現(xiàn)良好的線性相關(guān)。鉻濃度作為橫坐標(biāo)（x），吸光值作為縱坐標(biāo)（y），標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程y=0.01063×x+0.0142，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9996，相關(guān)系數(shù)滿足實(shí)驗(yàn)要求。

2.2 檢出限

連續(xù)測(cè)定空白樣品11次，記錄下測(cè)得的吸光度值，依據(jù)3倍空白吸光度值標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，計(jì)算出本方法的檢出限為1.3μg/L。按照稱樣量0.5g，定容體積50mL，得出本實(shí)驗(yàn)中鉻的檢出限為0.13mg/kg。

2.3 方法的精密度實(shí)驗(yàn)

預(yù)熱后石墨爐工作條件至最優(yōu)狀態(tài)，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)程序，滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)要求，最終測(cè)定結(jié)果如表2。由表2可以得出，測(cè)得大米粉中鉻的含量0.152mg/kg，四川大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)鉻的含量為0.173mg/kg，測(cè)試結(jié)果滿足四川大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上的要求。

表2 樣品中鉻的測(cè)量數(shù)據(jù)

2.4 方法的回收率實(shí)驗(yàn)

用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)做方法回收率實(shí)驗(yàn)。在四川大米標(biāo)準(zhǔn)樣品中加入40μg/L鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液2mL、2.5mL，試樣消解過程與普通樣品一致，最終測(cè)定結(jié)果如表3。由表3可見，本實(shí)驗(yàn)的方法回收率為98%，結(jié)果準(zhǔn)確可信。

表3 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)室通過多次試驗(yàn)論證確立的高壓消解-石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定鉻含量方法，方法程序簡(jiǎn)單，樣品可以消解完全，樣品中易揮發(fā)易損失的鉻元素被全部保留，提高了檢測(cè)的科學(xué)性。但這一方法也存在一定的缺點(diǎn)，如壓力罐需要費(fèi)力擰緊，而且反復(fù)多次使用會(huì)使其密封性有所降低，這種情況下溢出的酸蒸汽會(huì)腐蝕不銹鋼外罐，如外罐被腐蝕會(huì)對(duì)消解樣品造成二次污染。因此在實(shí)際應(yīng)用中要定期檢查壓力外罐和內(nèi)罐是否完好，密封性是否滿足實(shí)驗(yàn)要求，若不完好要立即更換，避免造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差。

本實(shí)驗(yàn)也改進(jìn)優(yōu)化了光譜儀的石墨爐的工作條件（灰化溫度設(shè)置為1200℃/20s，原子化溫度提高到2500℃/3s），樣品灰化徹底，完全激發(fā)為原子形態(tài)，增強(qiáng)了測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，使得相對(duì)偏差大大縮小，測(cè)定結(jié)果在準(zhǔn)確度和精密度方面提高很多，回收率控制在98%。因此，本實(shí)驗(yàn)方法可以精確測(cè)定樣品中鉻的含量，為保障大米質(zhì)量安全提供技術(shù)保障，為人民群眾規(guī)避健康風(fēng)險(xiǎn)。

[1]董喆,馮克然.微波消解——石墨爐原子吸收法測(cè)定軟膠囊殼中重金屬鉻的方法學(xué)研究[J].中國(guó)藥學(xué),2009,47(9):717-719.

[2]苗春雨.食品中鉻的測(cè)定方法改進(jìn)[J].中國(guó)醫(yī)藥指南,2013,11(17):86-87.

[3]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.123-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉻的測(cè)定》[S].