北京瀚時天暉分析儀器有限公司--專業(yè)研制生產銷售:
原子吸收光譜儀(CAAM-2001系列)、金屬套玻璃霧化器(WNA-系列)、氫化物發(fā)生器(WHG
微波輔助消化醬油石墨爐原子吸收法測定鉛
食品中的鉛是有害元素,根據(jù)醬油衛(wèi)生標準規(guī)定(1),每公斤醬油中鉛含量不大于 1 毫克。醬油中鉛含量低微,并含有大量的氯化鈉及氨基酸等有機物。測定醬油中鉛的標準方法(2),為濕法消解或壓力消解樣品,石墨爐AAS測定鉛。樣品的消解十分費時,而且容易受到污染,空白值高,給醬油中微量鉛的測定帶來諸多困難。該標準方法是以NH4H2PO4作為的基體改進劑,但是,以大量的 NH4H2PO4 在鉛原子化時,會出現(xiàn)高的背景吸收和背景的快速升起,當使用連續(xù)光源作背景校正時,會出現(xiàn)補償過度現(xiàn)象,嚴重影響測定結果。
微波輔助—酸消化試樣、特別是密封增壓微波消解試樣法不僅消解力強,速度快,試劑用量少,而且試劑空白值低。康遠干(3)曾用FR-2全聚四氟乙烯罐和家用微波爐密封增壓微波輔助-酸消解含有大量氯化鈉的番木瓜醬菜,石墨爐AAS測定鉛。以鈀作改進劑有許多優(yōu)點(4)。陶銳(5)采用鈀做改進劑恒磁場塞曼背景校正測定了醬油中的鉛。吳士定(6)用鈀作改進劑,石墨爐AAS測定了含鹽調味品中的鉛。本文即使用FR-2密封增壓容器微波—硝酸消化醬油,破壞氨基酸等有機物,在大量硝酸存在下,使氯化鈉在灰化時轉化成易分解的硝酸鈉,以降低氯化鈉分子的背景吸收;使用鈀作基體改進劑以提高灰化溫度,使殘留氯化鈉產生的背景吸收進一步地減少,并且在“STPF”條件(7)(8)下石墨爐AAS測定鉛。不論是用塞曼效應背景校正還是連續(xù)光源背景校正,都可獲得良好的效果,提高了測定鉛的可靠性。
1 試驗部分
1.1 主要儀器及試劑
原子吸收光譜儀,金屬套玻璃霧化器,氘燈背景校正。石墨爐,熱解涂層石墨管,自動進樣器。高強度鉛空心陰極燈。
PerkinElmer AAnalyst 800 原子吸收光譜儀,橫向直流加熱石墨爐,交流縱向塞曼背景校正,
橫向加熱、一體化弧形平臺熱解涂層石墨管。AS-800自動進樣器,Lumina 鉛元素燈。
FR-2全聚四氟乙烯密封增壓微波消解罐(四川分析測試研究所)。容積為70毫升,有防爆膜
和超壓自動放氣卸壓安全保護裝置。當罐內壓力超過1.2 MP時自動卸壓,并保持1.2 MP。
家用微波爐(格蘭仕,數(shù)字顯示,800 W)。
硝酸(67%):純。
鉛標準溶液:500 µg Pb/ml。用純HNO3( 15%)逐級稀釋至100ng/ml。
氯化鈀(15 % 硝酸溶液):每毫升含鈀1毫克。每一測定加入5μl(5微克鈀),由自動進樣器連同標準或樣品溶液一同加入。
無鉛純凈水。
氬氣:99.9%。
1.2 儀器參數(shù)
波長:283.3 nm,狹縫L 0.7。燈電流15mA。進樣20μl,光控zui大功率加熱原子化,停氣,
峰面積測量。表1為AAnalyst 800石墨爐溫度程序。
表1 AAnalyst 800 石墨爐溫度程序
Tab.1 Programme for AAnalyst 800 graphite furnace
程序步 溫度 升溫時間 保持時間 Temp. Ramp Time Hold Time Step (℃) ( Sec.) ( Sec.) |
1 110 2 20 2 130 15 15 3 950 20 25 4 20 2 15 5 1600 * 0 4 (停氣 讀數(shù) Gas stop Read) 6 2400 1 3 |
HGA 500 石墨爐 * 為1800.其余相同
1.3 鉛校正曲線鉛標準系列
P-E 3030 AAS儀,HGA500石墨爐:0.0;20.0;50.0;100 ng pb/ml。用15% HN03稀釋鉛工作液(100 ng pb/ml)而成。
AAnalyst 800 AAS儀:0.0;20.0;40.0;60.0;;80.0;100.0pb ng /ml。用鉛工作液
(100 ng pb/ml)和15% HN03做稀釋劑,儀器自動配制。
以上均用線性方程擬合。
1.4 樣品制備
準確量取醬油2毫升(并稱出重量)于FR-2 消化罐中,準確加入濃硝酸3毫升。蓋上內蓋并旋
緊外蓋。微波爐負載盤中央先放置一個盛有200毫升水的燒杯,將盛有樣品的消化罐均勻地擺放在燒
杯周圍。先用60%的功率加熱5分鐘,再用40%的功率加熱5分鐘。取出消化罐,用流水冷卻至室溫。
打開消化罐,準確加入純凈水15毫升(總體積為20毫升)。再蓋上內蓋旋緊外蓋,搖動消化罐使溶
液均勻,供測定用。
2 結果和討論
2.1 試液酸度
使用FR-2全四氟乙烯密封增壓消化罐和家用微波爐,每次可以消化6個樣品。每一個樣品加入3 毫升濃硝酸,定容20毫升。略去用于分解樣品的硝酸不計,則硝酸濃度為15%,有利于樣品中的氯化鈉轉化成硝酸鈉(9),而硝酸鈉在灰化階段被分解除去,以克服大量氯化鈉的背景干擾。
2.2 灰化溫度
醬油消解后的試液使用鈀作改進劑,在AAnalyst800上,石墨爐灰化溫度從
表2 不同灰化溫度下醬油中鉛的原子及背景信號
Tab. 2 The Absorbance and background for Pb in soy sauce at difference ash temperature
灰化溫度(℃) ash temperature(℃) | 850 | 950 | 1050 |
鉛信號(峰面積)Absorbance(A.S) | 0.0121 | 0.0124 | 0.0117 |
背景信號(峰面積)background(A.S) | 0.3891 | 0.2482 | 0.1291 |
AAnalyst 800石墨爐測得醬油中鉛的原子信號及其背景如圖1。
圖1 醬油中鉛的原子化(AA)及背景(BG)信號:進樣20微升,Pd 5微克,灰化溫度為
Fig.1 The Absorbance and background for Pb in soy sauce : Injection 20μl Pd 5ug ,ash temperature
從圖1可以看出,在本文條件下測定醬油時,即使原子化溫度高達
圖2 是不含氯化鈉時微量鉛的原子化(AA)信號及背景(BG)。在鉛原子化之前,沒有快速出現(xiàn)的
背景吸收。
圖2 不含氯化鈉時微量鉛的原子化(AA)信號及背景(BG):Pb 10 ng/1ml ,進樣20微升,Pd 5微克,灰化溫度為
Fig.1 The Absorbance and background for Pb( NaCl is absence): Pb 10 ng/1ml ,Injection 20μl,Pd 5ug,Ash temperature
2.3 使用HGA 500 的條件
從圖1可以看出:
(1)測定醬油藥品時,在鉛的原子信號出現(xiàn)之前仍有一個殘余氯化鈉的快速背景出現(xiàn);
(2)由于在原子化時采用了光控zui大功率加熱,而且是在平臺上實現(xiàn)鉛的原子化,原子化之前
又增加了冷卻步驟(
因此,使用P-E 3030 AAS儀 和HGA 500 石墨爐時,讀數(shù)時間延遲0.8秒鐘,則可以避開由于殘余氯化鈉快速出現(xiàn)的較大的背景而帶來的問題,求得較好的測定結果。
2.4 試劑空白值
由于采用密封增壓微波-硝酸消化,硝酸用量少又無需轉移溶液而直接定容,降低了污染,試劑空白值很低,有利于準確測定痕量的鉛。
2.5 樣品測定結果
用本方法時由于克服了大量氯化鈉的影響,其背景吸收值不很高,有利于低量鉛的測定。醬油中鉛雖然很低,其測度結果仍十分滿意。醬油樣本中鉛的測定結果如表3。
表3 醬油中鉛測定結果
Tab.3 Pb found value in soy sauce samples
醬油樣本 鉛平均含量(ρ/mg﹒kg-1)(n=5) 相對標準偏差(%) Samples Pb found value(ρ/mg﹒kg-1) RSD (%)n=5 (mean.n=5) |
1 0.085 5.84 2 0.060 6.41 3 0.080 6.61 4 0.040 8.23 5 0.250 3.18 |
2.6 加標回收結果
三個醬油樣本加標回收結果如表4?;厥战Y果在`93%--110% 之間。
表4 醬油中鉛加標回收結果
Tab.4 Recovery Pb for added in soy sauce samples
醬油樣本 本法測得鉛含量 加入鉛量 測得鉛總量 回收率 Samples Pb found Pb Added . ∑Pb found Recovery (ρ/mg﹒kg -1) (ρ/mg﹒kg -1) (ρ/mg﹒kg -1) (%) |
1 0.085 0.100 0.178 93 4 0.040 0.100 0.150 110 5 0.250 0.300 0.543 97.7 |
3 結語
使用密封增壓微波-硝酸消化醬油 ,直接定容樣品制備的溶液,在大量硝酸存在下以鈀作基體改進劑,運用“STPF” 條件石墨爐AAS測定鉛,能消除醬油中大量氯化鈉的影響,降低背景吸收,不論是P-E3030或者是AA800原子吸收光譜儀均可獲得滿意的結果。但使用橫向加熱、縱向塞曼背景校正的AA800測定鉛的效果更好一些。本方法十分快速、簡便,適合于醬油中鉛的例行檢測。
致謝 在完成本文的測試中,得到了四川省產品質量監(jiān)督檢驗所屈云女士、四川省農牧廳飼料監(jiān)察總站高慶軍女士等的支持,在此一并致謝。
參考文獻
中華人民共和國國家標準《醬油衛(wèi)生標準》GB 2717—1996 [S].
中華人民共和國國家標準《食品衛(wèi)生檢驗方法》 GB/T 5009.12—1996 [S].105.
康遠干. 微波消解石墨爐原子吸收光譜法測定番木瓜醬菜中鉛[J].理化檢驗-化學分冊, 2003,39(7):391.
4 Schlemmer G, Radziuk B. Analytical Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry[M].
5 陶銳,周宏剛。直接測定高基體介質——醬油中鉛的石墨爐原子吸收光譜法[J]。分析化學,1988,8:749.
6 吳士斗,周曉萍.石墨爐原子吸收法直接測定含鹽調味品中的鉛[J].理化檢驗—化學分冊,1997,33(1):27
7 羅方若,石墨爐原子吸收中的“STPF”概念和分析[J],分析測試通報,1987,6(2):25.
8 Perkin -Elmer Publication AA-914B(1992) , Concepts, Instrumentation and Techniques in Atomic Absorption Spectrophotometry[S].Page 6-15.
9 Schlemmer G, Radziuk B. Analytical Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry[M].
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