原子吸收分光光度法測大米中鉻的方法研究

王曉瑩

（東海縣產品質量和食品安全綜合檢驗檢測中心，江蘇 連云港 222300）

近幾年來，重金屬的開發、提煉、商業再加工活動頻繁增多，農田土壤、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，健康就會受到威脅，身體各個器官如腎臟、肝臟、肺等會受到嚴重的損傷。由此看來，能否準確測定出大米中鉻的質量，能否準確判斷大米安全性，關系到人民的身體健康和生活質量，建立一套精準的檢測系統非常必要，也是一項迫在眉睫的科研任務。

經實驗室多次實驗論證，總結出高壓消解法消解樣品效果最佳，操作簡單，高效率，低成本，實驗結果精確。

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，用實驗室用二級水沖洗若干次，自然風干后使用。

1.2 試劑

濃度1000 mg/L鉻標準溶液，編號為GSB04-1723-2004（a），人工稀釋到實驗用濃度；國家標準物質四川大米編號為GBW10044(GSB-22)；濃度0.5mol/L優級純的硝酸，實驗用二級水，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：波長為357.9nm；燈電流為0.6mA；光譜寬度為0.5nm；原裝石墨管；計算方式：峰高；自動進樣器進樣，進樣量為15μL，石墨爐工作程序（見表1）。

表1 石墨爐的工作條件

1.4 實驗方法

1.4.1 標準曲線測定

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

光譜儀按照表1的工作條件，自動稀釋到各個規定濃度，最終得到標準系列濃度 0μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、40μg/L的吸光度值，根據比例得到標準曲線。

1.4.2 樣品高壓消解

精確稱取大米樣品和質控樣品0.5 g左右（精確至0.0001g），倒入干燥的消解內罐中，消解液為5 mL硝酸，內蓋蓋緊，旋緊不銹鋼外套，放入電熱鼓風干燥箱內，恒溫150℃保持4～6h。在箱內自然冷卻至室溫，慢慢向上旋松外罐，取出消解內罐，將消解內罐放于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。試劑空白方法如上。

1.4.3 樣品測定

高壓消解完全定容好的樣品，在以測定標準曲線相同條件下，依次按照15μL樣品的順序自動進樣，測定樣品的吸光度值，計算方式峰高，在鉻標準曲線上計算得出鉻的含量。

2 結果與討論

2.1 標準曲線的回歸方程及相關系數

鉻在0～40μg/L濃度區間內，呈現良好的線性相關。鉻濃度作為橫坐標（x），吸光值作為縱坐標（y），標準曲線的回歸方程y=0.01063×x+0.0142，線性相關系數r=0.9996，相關系數滿足實驗要求。

2.2 檢出限

連續測定空白樣品11次，記錄下測得的吸光度值，依據3倍空白吸光度值標準偏差除以標準曲線斜率，計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，得出本實驗中鉻的檢出限為0.13mg/kg。

2.3 方法的精密度實驗

預熱后石墨爐工作條件至最優狀態，設計合理的實驗程序，滿足統計學要求，最終測定結果如表2。由表2可以得出，測得大米粉中鉻的含量0.152mg/kg，四川大米標準物質鉻的含量為0.173mg/kg，測試結果滿足四川大米標準物質證書上的要求。

表2 樣品中鉻的測量數據

2.4 方法的回收率實驗

用標準物質做方法回收率實驗。在四川大米標準樣品中加入40μg/L鉻標準溶液2mL、2.5mL，試樣消解過程與普通樣品一致，最終測定結果如表3。由表3可見，本實驗的方法回收率為98%，結果準確可信。

表3 加標回收率實驗的測量數據

3 結論

本實驗室通過多次試驗論證確立的高壓消解-石墨爐原子吸收分光光度法測定鉻含量方法，方法程序簡單，樣品可以消解完全，樣品中易揮發易損失的鉻元素被全部保留，提高了檢測的科學性。但這一方法也存在一定的缺點，如壓力罐需要費力擰緊，而且反復多次使用會使其密封性有所降低，這種情況下溢出的酸蒸汽會腐蝕不銹鋼外罐，如外罐被腐蝕會對消解樣品造成二次污染。因此在實際應用中要定期檢查壓力外罐和內罐是否完好，密封性是否滿足實驗要求，若不完好要立即更換，避免造成實驗結果偏差。

本實驗也改進優化了光譜儀的石墨爐的工作條件（灰化溫度設置為1200℃/20s，原子化溫度提高到2500℃/3s），樣品灰化徹底，完全激發為原子形態，增強了測量數據的穩定性，使得相對偏差大大縮小，測定結果在準確度和精密度方面提高很多，回收率控制在98%。因此，本實驗方法可以精確測定樣品中鉻的含量，為保障大米質量安全提供技術保障，為人民群眾規避健康風險。

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

[2]苗春雨.食品中鉻的測定方法改進[J].中國醫藥指南,2013,11(17):86-87.

[3]國家標準GB 5009.123-2014《食品安全國家標準 食品中鉻的測定》[S].