微波消解—石墨爐原子吸收法測大米粉中鎘含量的方法研究

摘 要：目的：工業(yè)廢水、廢氣的排放，以及含鎘化肥的使用，導(dǎo)致海鮮水產(chǎn)品、糧食作物、蔬菜等不同程度的受鎘污染，因此迫切需要優(yōu)化鎘含量的檢測方法，準(zhǔn)確檢測鎘元素的含量。在標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.15—2014的指導(dǎo)下，以石墨爐原子吸收法測大米粉中鎘含量為例，對試樣的制備、消解，標(biāo)液的配制、儀器條件的設(shè)定、標(biāo)準(zhǔn)曲濃度梯度配制等每一個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，以提高墨爐原子吸收法測大米粉中鎘含量的準(zhǔn)確性。方法：通過測定已知鎘含量的大米粉標(biāo)準(zhǔn)樣品中的鎘含量，不斷優(yōu)化實驗條件，使實驗測定值無限接近真實值，確定出微波消解-石墨爐原子吸收法測大米粉中鎘含量的最優(yōu)方法，并將此方法應(yīng)用于試樣含量的測定。結(jié)果：測量范圍、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、方法檢出限和標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)等符合要求。

關(guān)鍵詞：食品安全;鎘元素;檢測方法

Determination of Cadmium Content in Rice Flour by Microwave Digestion-Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

HE Lixiang

（Lijiang Comprehensive Inspection and Testing Center（Lijiang Grain and Oil Quality Monitoring Station）， Lijiang 674100， China）

Abstract： Objective： The discharge of industrial waste water and waste gas， and the use of cadmium-containing chemical fertilizer， lead to different degrees of cadmium pollution in seafood， food crops， and vegetables. Therefore， it is urgent to optimize the detection method of cadmium content， and accurately detect the content of cadmium elements.Under the guidance of standard GB 5009.15—2014， taking the content of cadmium in rice noodles by graphite furnace atomic absorption method as an example， sample preparation， digestion， standard configuration， instrument condition setting and standard curvature concentration gradient preparation were optimized， so as to improve the accuracy of cadmium content in rice noodles by atomic absorption method of ink furnace.Methods： By determining the cadmium content in the standard samples of rice noodles with known cadmium content， constantly optimizing the experimental conditions to the real value， the optimal method of microwave digestion-graphite furnace atomic absorption method was applied to the determination of sample content.Results： Measurement range， relative standard deviation， method detection limit and linear correlation coefficient of standard curve meet the requirements.

Keywords： food safety; cadmium elements; detection method

鎘是對人體有害的金屬元素，由于受到工業(yè)污染和含鎘化肥的影響，容易被水稻吸收，并蓄積在水稻籽粒中，進而危害到人體健康，因而準(zhǔn)確測定食品中鎘含量具有重要的意義。微波消解-石墨爐原子吸收法測定大米粉中鎘含量的步驟包括試樣制備、消解，標(biāo)液的配置、儀器條件、標(biāo)準(zhǔn)曲濃度梯度的設(shè)定，每一個環(huán)節(jié)操作及條件的細微變化，都會導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)不同程度的偏離。因此，在標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.15—2014的指導(dǎo)下，以石墨爐原子吸收法測大米粉中鎘含量為例，對檢測過程的各個細節(jié)進行研究、優(yōu)化[1]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大米質(zhì)控樣，0.234 mg/kg（中國食品藥品檢定研究院）。鎘標(biāo)準(zhǔn)儲備液，1 g/L（北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司）;硝酸，優(yōu)級純（重慶市川龍化工有限公司）;30%雙氧水，優(yōu)級純（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）;硝酸（1%），取10 mL硝酸加入100 mL水中，稀釋至1 000 mL。

1.2 儀器與設(shè)備

日立高新公司ZA300型原子吸收分光光度計（附石墨爐），上海新儀微波化學(xué)科技有限公司TANK型微波消解儀和TK12型趕酸器，萊伯泰科有限公司EH35APLUS型微控數(shù)顯電熱板，萬分之一電子天平、振蕩器、移液槍、容量瓶[2]。

1.3 實驗方法

1.3.1 消解溶液的制備

分別稱取質(zhì)控樣和試樣0.3 g（精確至0.000 1g）置于微波消解罐中，加5 mL硝酸，于120 ℃電熱板上預(yù)熱半小時，再加入2 mL過氧化氫。按消解程序，爬坡時間20 min，溫度190 ℃，保持20 min進行消解。消解完畢，待消解罐冷卻后打開，加熱趕酸至近干，用少量1%硝酸溶液沖洗消解罐3次，將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，并用1%硝酸溶液定容至刻度，混勻備用;同時做試劑空白實驗[3]。

1.3.2 儀器工作條件

測定信號：BKG校正，信號計算：峰高值，測定波長：228.8 nm，狹縫寬度：1.3 nm，時間常數(shù)：0.1 s，燈電流：7.5 mA，光電倍增管高負(fù)壓：290 V。石墨管種類：C型普通石墨管，加熱控制方式：光溫度控制，工作程序詳見表1[4]。

1.3.3 鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確移取10 mL的1 000 mg/L鎘標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)至100 mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容，經(jīng)反復(fù)多次稀釋至5 ng/mL鎘標(biāo)準(zhǔn)儲備液備用。將儀器調(diào)制最佳狀態(tài)，對鎘標(biāo)準(zhǔn)系列進行編程，自動配制標(biāo)準(zhǔn)系列，見表2。

1.3.4 試樣溶液的測定

在設(shè)置鎘標(biāo)準(zhǔn)系列的同時，對樣品進行編程，見表3，將儀器調(diào)制1.3.2的工作條件下，自動吸取樣品消化液/標(biāo)準(zhǔn)溶液20 μL，注入石墨爐，測其吸光度值。

2 結(jié)果分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

鎘含量在0～6 ng/mL的一般線性擬合見圖1，線性方程為y=0.059 14x+0.004 63，相關(guān)系數(shù)r=0.998 1。

2.2 方法準(zhǔn)確度及精密度實驗

用已知鎘含量的質(zhì)控樣進行方法驗證，已知含量為0.234 mg/kg，測試結(jié)果為0.23 mg/kg，結(jié)果的準(zhǔn)確度及精密度均符合要求，詳見圖2、表4[5]。

2.3 試樣分析

將此方法用于實際大米粉樣品中鎘含量測定，測量范圍、相對偏差均符合要求，結(jié)果滿意，詳見圖3、表5[6]。

3 結(jié)論

采用微波消解-石墨爐原子吸收法測定大米中鎘含量的過程中，需在細節(jié)上多加完善，微波消解前需用電熱板進行加熱，可提升試樣的消解效果;此外，鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋時，采用逐級稀釋的方法可減少誤差;在設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度梯度時，可通過增加標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度，或?qū)υ嚇尤芤哼M行稀釋實現(xiàn)。總的來說，此方法靈敏、簡便，操作簡單，結(jié)果滿意。

參考文獻

[1]石欣，王彩艷，趙銀寶，等.石墨爐原子吸收光譜法測定大米中微量鎘[J].寧夏農(nóng)林科技，2014，55（10）46-48.

[2]劉芳芳，李欣.微波消解-石墨爐原子吸收法測定米粉中鎘含量[J].中國城鄉(xiāng)企業(yè)衛(wèi)生，2016，31（12）：39-41.

[3]宮群英，王俊山，蘇兆祥.糧食中鉛鎘含量的測定[J].山東化工，2016，45（3）：60-61.

[4]柯嫻，鄧金蘭，李海麗，等.微波消解-石墨爐AAS法測定大米中鎘含量[J].價值工程，2014，33（11）：318-319.

[5]孟元華.石墨爐原子吸收測定大米粉中鎘含量的不確定度分析[J].職業(yè)與健康，2013，29（6）：705-707.

[6]王黎瑾.石墨爐原子吸收法測茶葉中的鉛和鎘[J].廣東微量元素科學(xué)，2006（12）：53-56.

作者簡介：和麗香（1990—），女，白族，云南麗江人，本科，助理工程師。研究方向：糧食質(zhì)量檢驗、實驗室質(zhì)量管理。