磷酸二氫銨在稀酸提取-石墨爐原子吸收光譜法測定稻谷中鉛的應用

王 穎

(張家港市糧食質量監測站 215600)

鉛是收購及出入庫稻谷食品安全檢測中必檢項目，其限量為≤0.2 mg/kg[1]。國標方法為GB 5009.12-2017《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》[2]，但該方法前處理較復雜，操作繁瑣。2018年糧食行業發布LS/T 6135-2018《糧油檢驗 糧食中鉛的快速測定 稀酸提取-石墨爐原子吸收光譜法》[3]，該方法利用稀酸提取糧食中的鉛，再通過石墨爐原子吸收光譜進行測定。實驗表明該方法簡便、快速、結果準確，適用于稻谷中鉛的測定。但該方法中，在基體改進劑的選擇上，選用的是價格較高的硝酸鈀溶液。左正運[4-5]等人的研究中，表明磷酸二氫銨在石墨爐原子吸收法測定鉛的方法中效果良好。本實驗探索應用較為廣泛，且用價格較低的磷酸二氫銨作為該方法的基體改進劑，并對應用條件進行優化選擇。

1 材料

PE-900T原子吸收光譜儀(美國產)；多管路旋渦振蕩器(常州產)；BSA224S萬分之一電子天平(北京產)；硝酸(優級純)(北京產)；糙米粉中As、Cd、Pb成分分析標準物質GBW(E)100377(鉛含量0.220 mg/kg)；鉛液體標準溶液1000 μg·mL-1(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)；磷酸二氫銨(上海產)；錘式旋風磨(瑞典產)；純水機，純水實驗室自制，符合二級水要求。

2 方法

2.1 樣品制備

稻谷樣品經混合均勻后，分取約300 g，礱谷后，用錘式旋風磨磨粉，過40目樣品篩。稱取混合均勻的糙米粉0.2 g于10 mL離心管中，加5%硝酸2.0 mL，經旋渦振蕩45 min后，以水稀釋5倍，再充分混勻后，3000 r/min離心5 min后取上清液上機檢測，同時做試劑空白實驗[3]。

2.2 溶液配制

2.2.1 鉛標準儲備液(100 μg/L) 將鉛標準溶液以1%硝酸溶液逐級稀釋至100 μg/L。

2.2.2 鎘標準曲線工作液 將鉛標準儲備液以1%硝酸溶液逐級稀釋，制備40.0 ng/mL鉛標準曲線工作液。

2.3 儀器條件優化與選擇

鉛波長：283.31 nm，狹縫：0.7 nm，燈電流10 mA，進樣體積20 μL。

通過改變灰化溫度、原子化溫度以及基體改進劑磷酸二氫銨濃度，選擇優化條件，對國家標準質控樣進行測定。

2.4 鉛含量的測定

優化儀器條件下，待GFAAS穩定后，以40.0 ng/mL 為母液自動稀釋繪制標準曲線。編輯儀器序列，設置樣品信息，通過外標法，測定樣液中鉛的含量并計算最終結果。

3 結果與分析

3.1 磷酸二氫銨濃度的選擇

分別配制濃度為6 g/L、8 g/L、10 g/L、12 g/L、14 g/L磷酸二氫銨溶液作為基體改進劑，在樣品測定時加入5 μL。原子化溫度1600℃下，改變灰化溫度與基體改進劑磷酸二氫銨溶液濃度，進行樣品提取液吸光度測定。

圖1 基體改進劑磷酸二氫銨溶液濃度對校正吸光度值的影響

由圖1可知，在同一原子化溫度下，不同灰化溫度500℃～900℃基體改進劑磷酸二氫銨溶液濃度6 g/L～14 g/L，進樣體積5 μL條件下，樣品溶液吸光度值隨基體改進劑磷酸二氫銨溶液濃度的增加,先增加后降低，在磷酸二氫銨溶液濃度為10 g/L 時達到最高。

3.2 灰化溫度的選擇

在同一原子化溫度下，基體改進劑磷酸二氫銨溶液濃度10 g/L，進樣體積5 μL，改變灰化溫度500℃～900℃條件下，進行樣品提取液吸光度測定。

圖2 灰化溫度對校正吸光度值的影響

圖3 不同灰化溫度下原子吸收峰型圖

由圖2可知，隨著灰化溫度的升高，樣品溶液的吸光度值在不斷升高，結合圖3查看原子吸收峰型圖，灰化溫度在900℃可得到最大吸光度值，且峰型良好，出峰時間在0.5 s～1.5 s。灰化溫度過高，易導致出峰過早，不利于樣品測定的準確性。

3.3 原子化溫度的選擇

在固定灰化溫度下，基體改進劑磷酸二氫銨溶液濃度10 g/L，進樣體積5 μL，改變原子化溫度1400℃～1600℃條件下，進行樣品提取液吸光度測定。

圖4 不同原子化溫度下對校正吸光度值的影響

圖5 不同原子化溫度下原子吸收峰型圖

如圖4所示，隨著原子化溫度的升高，樣品溶液的吸光度值在不斷下降，在較低原子化溫度時，能夠得到較高的吸光度值，查看圖5可知，原子化溫度在選擇1400℃或1500℃時，峰型良好，故原子化溫度可選擇1400℃或1500℃。

3.4 測定結果

本實驗選擇灰化溫度900℃、原子化溫度1500℃，對稻谷樣品進行檢測。利用儀器自動進樣器，通過稀釋40 ng/mL母液繪制0 ng/mL、8 ng/mL、16 ng/mL、24 ng/mL、32 ng/mL、40 ng/mL標準曲線點，得到線性回歸方程y=0.00238x+0.00020，R=0.999913，標準曲線相關性好，截距小。

3.5 精密度及回收率

對質控樣品重復測定7次，計算相對標準偏差為4.67%，回收率為86.8%～99.1%。

4 結論

利用稀酸對稻谷中鉛進行提取，并通過對比不同灰化溫度、原子化溫度及基體改進劑磷酸二氫銨的濃度，探索磷酸二氫銨作為基體改進劑在稀酸提取-石墨爐原子吸收光譜法測定稻谷中鉛的應用條件，發現灰化溫度900℃，原子化溫度1500℃，磷酸二氫銨濃度10 g/L，進樣量5 μL時，測定標準曲線相關性好，測定結果精密度較高。實驗過程中發現，對質控樣的測定前應按照使用說明進行，需用85℃干燥4 h后的樣品質量。