石墨爐原子吸收法測定醬油和醋中的鎳

王漢青

鎳是人體必需的生命元素[1]，在人體內含量極微，正常情況下，成人體內含鎳約10 mg，血液中正常濃度為0.11 μg/ml。在激素作用和生物大分子的結構穩定性上及新陳代謝過程中都有鎳的參與，人體對鎳的日需要量為0.3 mg。鎳缺乏可引起糖尿病、貧血、肝硬化、尿毒癥、腎衰、肝脂質和磷脂質代謝異常等病癥。鎳同時也是最常見的致敏性金屬。調查表明，井水、河水、土壤和巖石中鎳含量[2]和鼻咽癌的死亡率呈正相關。鎳也可能是白血病的致病因素之一。哮喘、尿結石等都與人體內鎳的含量有關。鎳還有降低生育能力、致畸和致突變作用。有資料顯示：每天喝含鎳高的水會增加癌癥發病率，特別是己患癌癥在放化療期間應必須杜絕與鎳產品接觸。市場上經銷的部分陶瓷制食用餐具應慎重選擇使用，平時生活中拿一個含鎳高的陶瓷容器來飲水，會提高發病機會。鎳元素與其他微量元素一樣，雖然對人體有益，卻也不能過量補充，否則就會引起各種疾病。醬油和醋是人們日常生活的必備調味品，目前還沒有相關法規規定其中鎳含量的限值，也沒有相關檢測其中鎳含量的標準方法。其樣品中的成分[3]非常復雜，含有蛋白質、糖類和氯化鈉等。以往此類樣品需要通過消解去除樣品中的有機質才可以進行石墨爐原子吸收法測試[4]。

1 實驗部分

1.1 試劑

鎳標準溶液1 000 mg/L，高純硝酸，去離子水（電導率＜18.2兆歐），0.1%硝酸鈀基體改進劑，10%硝酸銨基體改進劑。

1.2 標準溶液配制

取1 ml鎳標準溶液于100 ml容量瓶中，用0.5%硝酸定容，得10 mg/L鎳標準溶液。取上述10 mg/L鎳標準溶液0.5 ml于100 ml容量瓶中，用0.5%硝酸定容，得50 μg/L鎳標準溶液，空白為0.5%硝酸。

1.3 樣品處理

醬油樣品：取1 ml樣品至100 ml容量瓶，用0.5%硝酸定容。

醋樣品：取10 ml樣品至100 ml容量瓶，用0.5%硝酸定容。

2 儀器

德國耶拿ZEEnit 700P原子吸收光譜儀，Ni空心陰極燈，德國耶拿橫向加熱石墨管[5]。

3 方法建立

3.1 儀器參數

3.1.1 譜線、電流和狹縫 波長：232.0 nm，燈電流：3 mA，狹縫：0.2 nm。

3.1.2 背景扣除和積分模式 背景扣除：2磁場塞曼扣背景磁場強度0.8 T[6]，積分模式：面積積分。

3.1.3 石墨爐升溫程序和基體改進劑 （1）石墨爐升溫程序：石墨爐升溫程序中[7]，灰化溫度選擇尤為重要，合適的灰化溫度可以最大化的去除樣品中除待測元素以外的共存物[8]（有機質和無機鹽）。本實驗使用2步灰化程序：

第一步：600℃保持40秒，氬氣關閉，石墨管通氧。

第二步：1 000℃保持10秒，氬氣打開，石墨管不通氧。

在第一步灰化中，醬油和醋中的高沸點共存有機質（糖、蛋白質等）可以在600℃和通氧的條件下氧化分解，消除了有機質碳化，起泡等對原子化前儀器自動歸零測試的影響。

在第二步灰化中，樣品中的無機高沸點共存無機質，在1 000℃和基體改進劑作用的情況下被驅除[9]，詳見表1。

（2）基體改進劑：本實驗使用0.1%硝酸鈀溶液和10%的硝酸銨作基體改進劑[10]：0.1%的硝酸鈀用作在高溫下穩定待測元素，提高灰化溫度，減小背景干擾。

醬油和醋中含有大量的氯化鈉，大量的氯化鈉會導致石墨爐原子吸收法測試樣品時背景過高，測試結果不穩定和無法測試。氯化鈉的沸點很高，本實驗中的灰化溫度1 000℃不能去除氯化鈉基體。實驗中使用了10%的硝酸銨基體改進劑在高溫下可作用于樣品中的氯化鈉[11]。

硝酸銨去除氯化鈉背景干擾的原理為：

相關化合物的揮發性：

NaCl：沸點 ............. 1 413℃

NaNO3：分解 .............. 380℃

NH4Cl： 升華 .............. 335℃

4 樣品測試

4.1 標準曲線

使用ZEEnit 700P石墨爐原子吸收光譜儀自動進樣器MPE自動稀釋1.2中配制好的50 μg/L Ni標準溶液制作標準曲線，得計算方程為：y=0.006 8 x+0.010 5，標準曲線線性擬合系數r=0.999 1，詳見表2～3。

4.2 樣品測試結果

測試結果見表4。

5 方法驗證

加標回收實驗。

對測試樣品進行加標，測試加標回收率，驗證本實驗方法的可靠性[12]。使用ZEEnit 700P石墨爐原子吸收光譜儀自動進樣器MPE對測試的樣品進行12.5 μg/L的加標實驗，加標數據及回收率數據如下，見表5。

表1 石墨爐的升溫程序

表2 標準曲線濃度表

表3 校正結果

表4 測試樣品結果計算表

表5 測試結果及加標結果并計算回收率

本實驗所測試的醬油和醋樣品，加標回收率范圍為92.4%～103.3%。

6 結論

本次實驗使用石墨爐原子吸收的方法，對不品種的醬油和醋中的鎳進行了測試，通過適當的升溫程序和基體改進劑的選擇，完成了醬油和醋樣品稀釋后的直接進樣測試，測試結果穩定性好，加標回收率在92.4%～103.3%，滿足了食品風險監測中對調味品醬油和醋中鎳的快速準確測定。