電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測定茶葉中的鉛、砷、鉻、鎘

□ 董 瑞 劉艷明 趙 發(fā) 于文江 張寒霜 韓曉曉 冉佼艷 山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院食品檢測中心

鉛（Pb）、砷（As）、鉻（Cr）與鎘（Cd）是常見的金屬污染物，對人體的健康存在較大的危害。檢測鉛、鉻、鎘較常用的方法是石墨爐原子吸收光譜法[1-3]，其靈敏度好，但穩(wěn)定性及重現(xiàn)性一般。檢測砷較常用的方法是原子熒光光度法[4]，其穩(wěn)定性較好，但回收率偏低。本文采用微波消解法進(jìn)行前處理，ICP-MS同時(shí)檢測茶葉中的鉛、砷、鉻與鎘，并使用石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行鉛、鉻、鎘的檢測比對，使用原子熒光光度法進(jìn)行砷的檢測比對。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與設(shè)備

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Agilent 7900 ），石墨爐原子吸收光譜儀（Perkin elmer AA900-Z），原子熒光光度計(jì)（北京吉天AFS-9230），微波消解儀（CEM MARS6 24位）。

1.2 試劑與耗材

硝酸（電子級或經(jīng)亞沸純化的硝酸），過氧化氫（國藥集團(tuán)，優(yōu)級純）。

實(shí)驗(yàn)用水為超純水（美國密理博）。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

1 000 mg/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計(jì)量院）、1 000 mg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計(jì)量院）、1 000 mg/L鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計(jì)量院）與1 000 mg/L鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計(jì)量院）。

1.4 儀器條件

1.4.1 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀條件

射頻功率1 500 W；KED模式，使用 Sc45、Ge73、In115、Bi209做內(nèi)標(biāo)，分別 選 取 Pb208、As75、Cr52、Cd111進(jìn)行Pb、As、Cr、Cd的測定。

1.4.2 微波消解儀條件

由室溫升溫至110 ℃，升溫時(shí)間為10 min，保持時(shí)間為6 min；由110 ℃升溫至150 ℃，升溫時(shí)間為10 min，保持時(shí)間為5 min；由150 ℃升溫至190 ℃，升溫時(shí)間為7 min，保持時(shí)間為15 min。

1.5 樣品前處理

稱取0.4～0.5 g茶葉于消解罐中，加入7 mL硝酸及1 mL過氧化氫，放置內(nèi)蓋擰緊外蓋后，在1.4.2的條件下消解。消解完成待溫度降至60 ℃時(shí)，將消解罐取出，使用調(diào)溫電熱板以130 ℃趕酸，至消解液剩余約1 mL時(shí)轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶，采用超純水定容待測。

1.6 標(biāo)準(zhǔn)溶液配置

分別將1 000 mg/L鉛、砷、鉻與鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液使用5 mL移液管及50 mL容量瓶稀釋2次，得到4種元素濃度均為10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。使用時(shí)，將10 mg/L的混合標(biāo)液稀釋為0.001、0.005、0.01、0.01 mg/L與0.1 mg/L的系列混合工作液。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器條件的確定

Pb和Cd元素均有8種同位素，其中Pb208的相對豐度為52.4%，且干擾較小；Cd111的相對豐度雖然僅為為12.8%， 但 C、N、O、Ar與 Cl等形成的雙原子對Cd111的測定不存在干擾。As元素僅有As75一種同位素，但容易受到Ar38+Cl37及Ar40+Cl35的雙原子干擾，因此需要采用KED模式消除干擾。Cr元素有4種同位素，其中Cr52相對豐度最高，達(dá)到83.79%，但Cr52受到Ar40+C12的干擾，也需使用KED模式。因此確定了使用KED模式對Pb、As、Cr與Cd進(jìn)行同時(shí)檢測，測定的同位素分別為Pb208、As75、Cr52和 Cd111。

2.2 線性范圍與檢出限

使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對混合工作標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行測定，以濃度為橫坐標(biāo)，信號值為縱坐標(biāo)擬合工作曲線，4種元素的線性相關(guān)系數(shù)均為0.999。測定11份前處理方法與樣品相同的空白溶液，并將偏差帶入工作曲線計(jì)算檢出限。以稱樣量0.4 g，定容至25 mL計(jì)，Pb、As、Cr和Cd 4種元素的檢出限分別為0.01、0.005、0.01 mg/kg與0.005 mg/kg。

2.3 回收率與精密度

使用1.4、1.5中的方法對2個(gè)茶葉樣品及加標(biāo)后的樣品進(jìn)行處理與測定，計(jì)算回收率，結(jié)果見表1。

表1 茶葉樣品回收率

選取1個(gè)茶葉樣品進(jìn)行6次平行測定，計(jì)算得到Pb、As、Cr和Cd精密度分別為2.66%、2.73%、2.82%與2.67%。

表2 檢測方法比對結(jié)果

2.4 儀器比對結(jié)果

對2個(gè)樣品使用ICP-MS法進(jìn)行Pb、Cr、Cd、AS含量測定。采用石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行Pb、Cr、Cd的比對，采用原子熒光光度法進(jìn)行As的比對，結(jié)果見表2。

由表2可以看出，ICP-MS與另外兩種方法的結(jié)果沒有顯著差別。但I(xiàn)CP-MS法靈敏度及可靠性遠(yuǎn)高于原子吸收光譜法法及原子熒光光度法。

3 結(jié)論

將選用微波消解作為前處理方法的電感耦合等離子體質(zhì)譜法用于檢測茶葉中的鉛、砷、鉻和鎘，方法準(zhǔn)確可靠。鉛、砷、鉻和鎘的檢出限分別可達(dá)0.01、0.005、0.01 mg/kg和0.005 mg/kg；線性范圍均為0.001～0.1 mg/kg；回收率均在95%～99%；精密度在3%以內(nèi)。