原子吸收分光光度法在食品金屬檢測(cè)中的 常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

◎ 潘 淼，王 靜

（北京市順義區(qū)疾病預(yù)防控制中心，北京 101300）

原子吸收光譜是指在蒸氣相中的基態(tài)原子吸收元素特征輻射光線而產(chǎn)生的吸收譜線。只有特定波長(zhǎng)的輻線可以被吸收，被選擇的譜線的輻射強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的吸收值與吸收體積中產(chǎn)生吸收的原子的數(shù)量，即樣品元素的濃度有關(guān)，這種關(guān)系就是定量測(cè)定樣品中某一元素的基本原理[1]。

原子吸收分光光度計(jì)是日常檢測(cè)食品、飲用水等基質(zhì)中金屬含量的主要儀器，檢測(cè)手段分為火焰法和石墨爐（非火焰）法。在檢測(cè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到諸多問(wèn)題，造成檢測(cè)無(wú)法順利進(jìn)行或者最終檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因此，熟練掌握每個(gè)操作環(huán)節(jié)，了解并處理試驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種情況成了保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的必要條件。

1 食品金屬檢測(cè)中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

1.1 火焰法測(cè)定痕量金屬元素時(shí)無(wú)法點(diǎn)火

火焰法分析樣品時(shí)，點(diǎn)火時(shí)無(wú)法點(diǎn)燃。此時(shí)需要操作人員檢查空壓機(jī)分壓是否滿足要求，其次，檢查水封是否缺水，若缺水，需往小孔中加水[2]。

1.2 空心陰極燈能量低

開(kāi)始樣品檢測(cè)之前，操作人員需要檢查燃燒頭、石墨爐觀測(cè)鏡是否擋光、燈電流設(shè)置、狹縫寬度設(shè)置是否正確。若非以上問(wèn)題造成空心陰極燈能量低，則需要更換一個(gè)新的元素?zé)簟?/p>

1.3 非火焰石墨爐測(cè)定樣品精密度不好

若最終檢測(cè)數(shù)據(jù)精密度不好，需要及時(shí)清洗泵，檢查連接部位是否正確，擰緊鎖定螺母，更換清洗泵組件。若出現(xiàn)樣品回流，需要清洗泵上面的單向閥或檢查是否泵頭漏氣[3]。

1.4 火焰法曲線線性不好

若出現(xiàn)樣品標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性不能滿足要求，需檢查元素?zé)羰欠穹€(wěn)定，并檢查標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍是否在儀器推薦條件內(nèi)。

1.5 非火焰石墨爐法曲線線性不好

若出現(xiàn)此情況，需檢查儀器是否有記憶效應(yīng)，即分別測(cè)定石墨管空白（0.2%硝酸+改進(jìn)劑）。此外，檢查儀器中的寶石是否需要清洗，泵是否回液或漏液[4]。

1.6 火焰法測(cè)定樣品靈敏度低

若出現(xiàn)此情況，需檢查儀器的進(jìn)樣管是否堵塞，調(diào)節(jié)霧化器的提升量及霧化效率，并觀察火焰燃燒頭的位置，找到其最佳位置。

1.7 非火焰石墨爐法測(cè)定樣品靈敏度低

若出現(xiàn)此情況，需檢查石墨管狀態(tài)，即觀察平臺(tái)涂層是否被破壞，如已出現(xiàn)蜂窩狀，需及時(shí)更換石墨管。此外，需檢查儀器的升溫程序是否正確（是否添加基體改進(jìn)劑，若未添加，適當(dāng)降低灰化溫度）；觀察儀器的進(jìn)樣針位置，檢查樣品是否順利注入石墨爐中。

1.8 石墨爐分析時(shí)空白信號(hào)很高

石墨爐在進(jìn)行痕量分析時(shí)，尤其要注意一些易污染元素的控制。當(dāng)空白信號(hào)值很高時(shí)，要檢查污染來(lái)源，首先可以對(duì)石墨爐空燒，如分析信號(hào)仍然很高，則污染源來(lái)自石墨管或者石墨錐。這種情況可以嘗試連續(xù)多次對(duì)石墨管進(jìn)行空燒，或者使用軟件里的清洗溫度程序?qū)⑽廴疚镒茻ァＨ绻杂形廴疚餁埩簦鼡Q一個(gè)新的石墨管或者清洗石墨錐[5]。如果空燒后沒(méi)有響應(yīng)信號(hào)，那么污染物來(lái)自水、酸、基體改進(jìn)劑或者取樣杯。

1.9 石墨爐原子化法使用基體改進(jìn)劑的注意事項(xiàng)

對(duì)于石墨爐原子化法，在試樣中加入基體改進(jìn)劑，使其在干燥或灰化階段與試樣發(fā)生化學(xué)變化，其可以增加基體的揮發(fā)性或者改變被測(cè)元素的揮發(fā)性，以消除干擾。表1給出了測(cè)定不同的元素需要使用的基體改進(jìn)劑類型及濃度，以供參考[6]。

表1 測(cè)定不同元素所用機(jī)體改進(jìn)劑的種類及濃度表

1.10 常規(guī)的Pb標(biāo)準(zhǔn)不可以用作基體改進(jìn)劑

目前，關(guān)于鈀的穩(wěn)定性仍有很多爭(zhēng)議，研究人員普遍使用硝酸鈀來(lái)代替氯化鈀，常備的鈀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存在10%的鹽酸中，因此不適合作為改進(jìn)劑[7]。

1.11 關(guān)于在運(yùn)行石墨爐時(shí)會(huì)出現(xiàn)“changing BOC”的原因

基線漂移校正在原子化之前進(jìn)行，是做基線漂移的校正[8]。如果在2 s的BOC時(shí)間里基線變化過(guò)多，就會(huì)出現(xiàn)“changing BOC”這個(gè)提示信息。這個(gè)錯(cuò)誤出現(xiàn)的可能性有兩種，設(shè)定的灰化時(shí)間太短，導(dǎo)致樣品未能灰化完全，在原子化階段仍出現(xiàn)大量的熱解基體，一般將灰化時(shí)間增加10～15 s就可以解決這個(gè)問(wèn)題；可能是燈能量不穩(wěn)定，已經(jīng)達(dá)到燈的使用壽命，可嘗試增大燈的工作流量。

1.12 延長(zhǎng)石墨管使用壽命的常見(jiàn)方法

（1）確保進(jìn)樣針能夠平穩(wěn)注入石墨管中。

（2）觀察樣品的干燥情況，確保沒(méi)有液體沸騰，在最后的干燥步驟結(jié)束前，將觀察鏡拿下來(lái)觀察10 s。

（3）確保儀器的氬氣和特殊氣體的輸入在正確的壓力下，如果輸入的氣體壓力太大，石墨爐內(nèi)保護(hù)氣會(huì)急劇減小，導(dǎo)致石墨管很容易燒蝕，另外壓力太大也可能將石墨管擠碎[9]。

（4）保證排風(fēng)裝置正常工作，使用過(guò)程中液體分離不當(dāng)對(duì)石墨管的壽命有很大影響。

2 石墨爐原子化法升溫程序的優(yōu)化

石墨爐原子化法的升溫程序是石墨爐法測(cè)定金屬元素含量的關(guān)鍵步驟，此程序的優(yōu)化直接決定檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

石墨爐升溫程序共分為干燥（去除溶劑）、灰化（熱預(yù)處理，去除共存基體）、原子化（產(chǎn)生基態(tài)原子）、除殘（去除殘留基體及待測(cè)物）4個(gè)步驟。若灰化溫度過(guò)高，出峰速度越快，出峰時(shí)間越短；一般最佳出峰時(shí)間在1 s左右。若灰化溫度太低，出峰太慢，背景干擾較大。此外，使用不同的基體改進(jìn)劑，灰化溫度不同，單獨(dú)使用磷酸二氫銨，可使用較低的灰化溫度，如果加入硝酸鈀，可適當(dāng)提高灰化溫度。圖1、圖2分別為測(cè)定金屬鉛時(shí)加入基體改進(jìn)劑和不加基體改進(jìn)劑時(shí)石墨爐升溫程序。

由圖可以看出，加入基體改進(jìn)劑，對(duì)石墨爐的升溫程序影響很大。加入基體改進(jìn)劑后，需要提高灰化溫度200～300 ℃。一般情況下，食品的基質(zhì)比較復(fù)雜，在測(cè)定食品中金屬含量時(shí)，需要使用磷酸二氫銨或硝酸鈀作為基體改進(jìn)劑，以確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確溯源。

3 結(jié)語(yǔ)

原子吸收分光光度法靈敏度高、準(zhǔn)確度高且測(cè)定廣泛，是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)金屬元素的重要手段。本文總結(jié)了原子吸收分光光度計(jì)在食品檢測(cè)過(guò)程中的使用技巧、常見(jiàn)問(wèn)題并提出了解決方案，為實(shí)驗(yàn)室操作人員提供了技術(shù)支持，更好地保證了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。