胡曉江

（國(guó)家農(nóng)副加工產(chǎn)品及白酒質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、山西省食品質(zhì)量檢驗(yàn)監(jiān)督中心，太原 030012）

微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定葡萄酒中鐵、銅含量

胡曉江*

（國(guó)家農(nóng)副加工產(chǎn)品及白酒質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、山西省食品質(zhì)量檢驗(yàn)監(jiān)督中心，太原 030012）

采用微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜測(cè)定了葡萄酒中的鐵、銅含量2種元素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)有較好的線(xiàn)性關(guān)系，方法回收率＞90%；RSD＜3.0%，方法最低檢出限鐵為0.03mg/L、銅為0.02 mg/L。

發(fā)射光譜；微波消解；葡萄酒；鐵；銅

葡萄酒有延緩衰老、預(yù)防心腦血管疾病、預(yù)防癌癥、美容美顏等功效。隨著人們生活水平的提高,葡萄酒已成為越來(lái)越受歡迎的飲品。在葡萄酒的生產(chǎn)和存儲(chǔ)過(guò)程中，會(huì)發(fā)生褐變現(xiàn)象。褐變的葡萄酒不但外觀受影響，口感也變差。發(fā)生褐變的葡萄酒中鐵和銅含量偏高，通過(guò)測(cè)定葡萄酒中鐵和銅的含量可以了解和判斷樣品酒的褐變趨勢(shì)。目前，葡萄酒中鐵、銅含量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法是GB/T 15038-2006的分光光度計(jì)法和原子吸收法，該法逐一進(jìn)行元素分析，存在操作復(fù)雜、測(cè)定速度慢等缺點(diǎn)。本文采用微波消解-等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES） 測(cè)定葡萄酒中的鐵、銅元素，具有線(xiàn)性范圍寬、檢測(cè)限低、精度高、基體效應(yīng)小、干擾少等優(yōu)點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)儀器與測(cè)試方法

1.1 儀器

I RIS Advantage電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，美國(guó)熱電公司；ETHOS D型微波消解儀，意大利MILESTONE公司；UPN-10N型超純水器，北京歷元電子儀器公司。

1.2 試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液

雙氧水，分析純；實(shí)驗(yàn)用水，GB/T 6682中二級(jí)用水；硝酸，優(yōu)級(jí)純。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：1000 μg/L鐵和銅各元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

0.5mol/L硝酸：在100mL容量瓶中先注入50mL水，加入3.2 mL硝酸（優(yōu)級(jí)純），而后再加水定容至刻度，搖勻。

1.3 儀器分析條件

儀器分析測(cè)試條件見(jiàn)下頁(yè)表1。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制

先將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配成使用液，配制方法見(jiàn)表2。再準(zhǔn)確吸取鐵、銅使用液配成不同的質(zhì)量濃度混合液，見(jiàn)表3。按表1的儀器分析測(cè)試條件，依次對(duì)各質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測(cè)定。按質(zhì)量濃度由低到高進(jìn)樣，以濃度質(zhì)量為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，分別繪制鐵和銅標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，見(jiàn)圖1、圖2。

表1 ICP測(cè)試條件

表2 標(biāo)準(zhǔn)使用液的配制

表3 不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合系列配制

1.5 測(cè)定

1.5.1 樣品前處理

準(zhǔn)確吸取5.0 mL樣品于微波消解內(nèi)罐中，首先在100℃水浴中趕去酒精后，再加入6 mL硝酸、2 mL雙氧水，裝入微波消解儀中按表5程序消解方法進(jìn)行消解，結(jié)束后取出，轉(zhuǎn)入50 mL的燒杯中，用水沖洗微波消解內(nèi)罐，并將洗液一并倒入燒杯中，在電熱板上趕酸至約1 mL，冷卻后用0.5 mol/L硝酸定容至10 mL容量瓶中混勻，待測(cè)。同時(shí)做相應(yīng)的空白試驗(yàn)。

圖1 鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

圖2 銅標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

1.5.2 樣品測(cè)定

按表1的儀器分析測(cè)試條件，在上述標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)建立的基礎(chǔ)上，依次對(duì)樣品空白、樣品進(jìn)行測(cè)定，從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上得到相應(yīng)的質(zhì)量濃度，扣除相應(yīng)的樣品空白，計(jì)算鐵、銅各自的含量，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)表4。

1.5.3 結(jié)果計(jì)算

式中：X—樣品中元素含量，mg/L；

C—由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)得出的樣液中元素的濃度，μg/mL；

V1—樣品定容的體積，mL；

V—吸取樣品體積，mL。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波消解條件的選擇

表4 測(cè)得樣品中鐵、銅的含量

微波消解技術(shù)具有危險(xiǎn)性小、用酸量少、誤差小、空白值低及干擾因素少等優(yōu)點(diǎn)。利用微波輻射的作用，能夠加快消解的速度，最大限度地發(fā)揮酸的作用，減少干擾，提高效率。而且微波消解是在密閉容器中進(jìn)行的，回收率高，酸的揮發(fā)少，故酸的消耗大大減少，由酸帶來(lái)的空白值也降低，從而提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。微波程序通常包括升溫和恒溫兩個(gè)階段，其最為重要的兩個(gè)參數(shù)是恒溫溫度和時(shí)間，一般溫度越高、恒溫時(shí)間越長(zhǎng)，消解越徹底，但出于對(duì)消解罐使用壽命的考慮，溫度不能太高，時(shí)間不能太長(zhǎng)。微波消解程序如表5所示，樣品溶液消化完全，清亮透明。

表5 微波消解儀的工作條件

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

按1.4方法得到標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，其標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程和相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表6。以所繪制的曲線(xiàn)的斜率作為微量元素的質(zhì)量濃度C的系數(shù)k，以曲線(xiàn)的截距b常數(shù)項(xiàng)，以光強(qiáng)度I為函數(shù)，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程：I=kC+b。由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程可以看出，在選定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)兩種元素與其光強(qiáng)的線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)R大于0.999 9。

表6 線(xiàn)性關(guān)系

2.3 檢測(cè)限、回收率和精密度

對(duì)空白標(biāo)準(zhǔn)溶液中的分析元素進(jìn)行10次測(cè)定，其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為方法的檢出限。對(duì)同一樣品平行測(cè)定6次，計(jì)算出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。在樣品中加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定并計(jì)算出各元素加標(biāo)測(cè)定的平均回收率，見(jiàn)表7。試驗(yàn)結(jié)果表明，該法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD＜5.0%，其回收率均大于90.0%。

表7 試樣測(cè)定的精密度與回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4 與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法比對(duì)的結(jié)果

按GB/T 15038-2006，同一批樣品采用不同的方法，同時(shí)作6組數(shù)據(jù)，并與本試驗(yàn)中的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，見(jiàn)下表8。

表8 比對(duì)結(jié)果匯總（n=6）

3 結(jié)論

本文采用了微波消解-等離子體發(fā)射光譜法對(duì)葡萄酒中的鐵、銅含量同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，2種元素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均在0.9 999以上，加標(biāo)回收率在98.0%～100.5%之間，RSD＜3%。和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15038中規(guī)定的方法原子吸收法和分光度法相比，測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不超過(guò)算術(shù)平均值的10%，則采用用ICP－AES在測(cè)定葡萄酒中鐵和銅元素分析具有相當(dāng)明顯的優(yōu)越性，該方法具有簡(jiǎn)便、快速，精度高的特點(diǎn)。

［1］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，GB/T 5009.90-2003.食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法理化部分［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003：1-17.

［2］全國(guó)食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)釀酒分技術(shù)委員會(huì).GB/T15 038-2006.葡萄酒、果酒通用分析方法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006：1-26.

Simultaneous determination ofcopper and iron elements in grape wine by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry（ICP-AES） with microwave digestion

HUXiao-jiang*
（National farmproducts and liquor qualitysupervision and inspection center、Shanxi Province Foodstuffqualitysupervision and inspection center，Taiyuan 030012，China）

A method of simultaneous determining copper and iron elements in grape wine by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry（ICP-AES） with microwave digestion was developed.Results show that the two elements have good linear correlation coefficient in grape wine.The standard curve has good linear relationship.The recovery rate is above 90%.The RSD is below3.0%.The detection limit for Fe is 0.03 mg/Land Cu is 0.02 mg/L.

ICP-AES； microwave digestion； grape wine；iron element；copper element

*胡曉江，女，1960年出生，2010年畢業(yè)于中北大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)，工程師。

2010-10-11

2010-11-22