概述
本文采用石墨爐原子吸收光度計(jì)測定糧食樣品半消化懸浮液中重金屬鎘,結(jié)果顯示,相關(guān)系數(shù)均大于0.999,方法檢出限為0.0004mg/kg,樣品的測定值與證書值吻合,精密度高。
一、方案簡介
GB2762-2012食品中污染物限量和GB2715-2005糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)糧食中明確規(guī)定糧食中各項(xiàng)污染物限量指標(biāo),其中Cd在稻谷(包含大米)、豆類中小于等于0.2mg/kg,麥類(包括:小麥粉)、玉米及其它中小于等于0.1mg/Kg;檢測方法按照GB5009.15-2003《食品中鎘的檢驗(yàn)方法》執(zhí)行。
大米、小麥和玉米等為固體樣品,檢測時(shí)首先要將樣品處理成溶液,GB 5009.15-2003中所推薦的前處理方法為壓力消解罐消解法、微波消解法、干灰化法、過硫酸銨灰化法和濕式消解法。樣品處理占整個(gè)檢測流程中絕大部分時(shí)間,而且是整個(gè)檢測環(huán)節(jié)中非常關(guān)鍵的一環(huán),直接影響到最終分析結(jié)果。上述幾種常規(guī)消解方法,無論哪種均步驟繁瑣,消解周期長、耗時(shí),嚴(yán)重影響樣品分析效率。
本文開發(fā)了糧食樣品濕法快速消解并懸浮成均一溶液的前處理方法,選取國家一級生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10010大米生物成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),GBW08503b小麥粉生物成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和GBW10012玉米生物成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),加入一定量HNO3電加熱板方式快速半消化20~30min后,采用懸浮劑曲拉通100懸浮形成均一溶液引入石墨爐測定。不僅滿足國家糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求,簡化前處理流程,減少前處理試劑使用,最大程度上提高了前處理效率,最大程度上減少了前處理過程可能帶來的污染及損失,大大提高檢測效率,結(jié)合石墨爐原子吸收儀器高靈敏度,穩(wěn)定性好的優(yōu)勢,通過方法條件優(yōu)化,確保分析結(jié)果準(zhǔn)確性。
二、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
1、石墨爐原子吸收光譜儀,配有石墨爐自動進(jìn)樣器;多孔電加熱電板;電子分析天平(0.0001g);
震蕩器;移液槍。
2、試劑及器皿
Cd單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液購自國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心,國家有色金屬及電子材料測試中心等:1000mg/Kg;HNO3優(yōu)級純;Sigma優(yōu)級純;北京化學(xué)試劑廠BV-III級等;高純水18.2MΩ,用于樣品的稀釋和標(biāo)準(zhǔn)的配置;Triton曲拉通100;磷酸二氫銨99.95%(Sigma);50mL塑料離心管;所有器皿在使用之前均用5%硝酸浸泡過液,以確保容器的潔凈度。
三、實(shí)驗(yàn)過程
1、樣品溶液制備
準(zhǔn)確稱取大米生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10010、小麥生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW08503B和玉米生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10012(恒溫干燥)0.2g(精確到0.0001g),加入少量高純水潤濕后,加入0.5mL優(yōu)級純濃硝酸,置于多空電加熱板上120度加熱20~30分鐘,取下,冷卻后,采用0.01%曲拉通100定容至10mL。渦旋1min混勻,制成均一的懸浮溶液,待測。樣品前處理流程見圖1。
2、儀器分析條件
Cd的石墨爐分析條件見表1。
元素 | Cd |
燈電流 (mA) | 4 |
波長 (nm) | 228.8 |
狹縫寬度 (nm) | 0.5 |
石墨管 | 普通熱解涂層管 |
背景校正 | Zeeman |
基改劑 | 1%磷酸二氫銨 5μL |
進(jìn)樣體積 | 10μL |
元素?zé)?/span> | 普通HCl |
元素?zé)粼鲆?/span> | 50% |
表2.石墨爐升溫程序
步驟 | 溫度(℃) | 時(shí)間(s) | 流量(L/min) | 氣體類型 | 讀數(shù) | 信號儲存 |
1 | 85 | 10.0 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 否 |
2 | 95 | 30.0 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 否 |
3 | 110 | 20.0 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 否 |
4 | 130 | 10.0 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 否 |
5 | 450 | 5.0 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 否 |
6 | 600 | 5.0 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 否 |
7 | 600 | 4.6 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 否 |
8 | 600 | 4.6 | 0.0 | 正常氣 | 否 | 是 |
9 | 1800 | 0.8 | 0.0 | 正常氣 | 是 | 是 |
10 | 1800 | 2.0 | 0.0 | 正常氣 | 是 | 是 |
11 | 1800 | 2.0 | 0.3 | 正常氣 | 否 | 是 |
3、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
采用逐級稀釋法配制母液,母液濃度5μg/L,0.01%曲拉通+5%硝酸介質(zhì);制備液:0.01%曲拉通+5%硝酸介質(zhì);清洗液:0.1%硝酸+0.01%異丙醇。
四、結(jié)果與討論
按照表1和表2設(shè)置儀器參數(shù),將元素?zé)艏皟x器預(yù)熱10~20min,將母液,制備液,基體改進(jìn)劑及樣品依次擺放在石墨爐自動進(jìn)樣器PSD120上,采用PSD120自動配置曲線進(jìn)行曲線校正及樣品溶液的依次測定,對于超標(biāo)樣品自動在線稀釋,給出校正后結(jié)果;石墨爐原子吸收可以實(shí)現(xiàn)雙燈同時(shí)點(diǎn)亮,一燈分析,另一個(gè)元素?zé)糸_始預(yù)熱,大大節(jié)省元素?zé)舻念A(yù)熱時(shí)間。
表3.Cd元素線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
元素 | 相關(guān)系數(shù)R | 檢出限(μg/L) | MDL (mg/kg) | 母液濃度 (μg/L) | 自動配置標(biāo)樣點(diǎn)(μg/L) |
Cd | 0.9992 | 0.008 | 0.0004 | 5.0 | 1,2,3,4,5 |
檢出限:
采用方法相同的條件,曲線校正完成后,連續(xù)測定3個(gè)制備空白,每個(gè)空白測定7針,7針結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的濃度為單次檢出限,此方法中的檢出限為三次平均結(jié)果。
方法檢出限(MDL):
檢出限乘上稀釋系數(shù),即換算到固體樣品中。
峰面積積分——拓寬線性范圍;
曲線校正方式:
線性過原點(diǎn)。
大米、小麥和玉米生物成分分析國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定結(jié)果見表4。
表4.大米、小麥和玉米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定結(jié)果
試管位 | 樣品標(biāo)簽 | Cd228μg/L |
1:1 | 試劑空白 | 0.000 |
1:2 | rice | 89.544 |
1:3 | wheat | 160.829 |
1:4 | 玉米 | 5.218 |
可見石墨爐原子吸收儀快速不完全消解懸浮法測定大米、小麥和玉米中的鎘,相關(guān)系數(shù)均大于0.999,方法檢出限為0.0004mg/Kg;大米、小麥和玉米的國家生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定值和證書值非常吻合。石墨爐原子吸收具有靈敏度高,穩(wěn)定性好,測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,完全滿足糧食樣品快速懸浮進(jìn)樣直接分析的要求。