王曉瑩
(東??h產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全綜合檢驗檢測中心,江蘇 連云港 222300)
近幾年來,重金屬的開發(fā)、提煉、商業(yè)再加工活動頻繁增多,農(nóng)田土壤、灌溉水容易受到重金屬污染,污染程度日益加重。若重金屬鉻在水稻中富集,人們食用了污染的大米,健康就會受到威脅,身體各個器官如腎臟、肝臟、肺等會受到嚴重的損傷。由此看來,能否準確測定出大米中鉻的質(zhì)量,能否準確判斷大米安全性,關(guān)系到人民的身體健康和生活質(zhì)量,建立一套精準的檢測系統(tǒng)非常必要,也是一項迫在眉睫的科研任務(wù)。
經(jīng)實驗室多次實驗論證,總結(jié)出高壓消解法消解樣品效果最佳,操作簡單,高效率,低成本,實驗結(jié)果精確。
原子吸收分光光譜儀(ICE3300型,賽默飛科技有限公司)配鉻空芯陰極燈;電熱鼓風(fēng)干燥箱:DHG-9053型;電熱板EH20A:容量瓶等玻璃器皿泡過酸溶液,用實驗室用二級水沖洗若干次,自然風(fēng)干后使用。
濃度1000 mg/L鉻標準溶液,編號為GSB04-1723-2004(a),人工稀釋到實驗用濃度;國家標準物質(zhì)四川大米編號為GBW10044(GSB-22);濃度0.5mol/L優(yōu)級純的硝酸,實驗用二級水,載氣為99.99%高純氬氣,大米。
原子吸收分光光譜儀:波長為357.9nm;燈電流為0.6mA;光譜寬度為0.5nm;原裝石墨管;計算方式:峰高;自動進樣器進樣,進樣量為15μL,石墨爐工作程序(見表1)。
表1 石墨爐的工作條件
1.4.1 標準曲線測定
精確量取鉻標準溶液(1000mg/L)5mL 加水定容至50mL,稀釋為100mg/L的鉻標準溶液。取該標準溶液1mL加水定容至100ml,稀釋成濃度為1mg/L的鉻標準溶液。精確量取該鉻標準儲備液4mL加2%硝酸溶液定容至100ml,配成鉻標準溶液母液40μg/L。
光譜儀按照表1的工作條件,自動稀釋到各個規(guī)定濃度,最終得到標準系列濃度 0μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、40μg/L的吸光度值,根據(jù)比例得到標準曲線。
1.4.2 樣品高壓消解
精確稱取大米樣品和質(zhì)控樣品0.5 g左右(精確至0.0001g),倒入干燥的消解內(nèi)罐中,消解液為5 mL硝酸,內(nèi)蓋蓋緊,旋緊不銹鋼外套,放入電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),恒溫150℃保持4~6h。在箱內(nèi)自然冷卻至室溫,慢慢向上旋松外罐,取出消解內(nèi)罐,將消解內(nèi)罐放于140℃加熱板上趕酸,直至硝酸趕盡(剩余體積約為0.5~1mL)趕酸完成后,室溫冷卻,液體倒入50mL容量瓶中并用超純水多次沖洗,定容搖勻,待測。試劑空白方法如上。
1.4.3 樣品測定
高壓消解完全定容好的樣品,在以測定標準曲線相同條件下,依次按照15μL樣品的順序自動進樣,測定樣品的吸光度值,計算方式峰高,在鉻標準曲線上計算得出鉻的含量。
鉻在0~40μg/L濃度區(qū)間內(nèi),呈現(xiàn)良好的線性相關(guān)。鉻濃度作為橫坐標(x),吸光值作為縱坐標(y),標準曲線的回歸方程y=0.01063×x+0.0142,線性相關(guān)系數(shù)r=0.9996,相關(guān)系數(shù)滿足實驗要求。
連續(xù)測定空白樣品11次,記錄下測得的吸光度值,依據(jù)3倍空白吸光度值標準偏差除以標準曲線斜率,計算出本方法的檢出限為1.3μg/L。按照稱樣量0.5g,定容體積50mL,得出本實驗中鉻的檢出限為0.13mg/kg。
預(yù)熱后石墨爐工作條件至最優(yōu)狀態(tài),設(shè)計合理的實驗程序,滿足統(tǒng)計學(xué)要求,最終測定結(jié)果如表2。由表2可以得出,測得大米粉中鉻的含量0.152mg/kg,四川大米標準物質(zhì)鉻的含量為0.173mg/kg,測試結(jié)果滿足四川大米標準物質(zhì)證書上的要求。
表2 樣品中鉻的測量數(shù)據(jù)
用標準物質(zhì)做方法回收率實驗。在四川大米標準樣品中加入40μg/L鉻標準溶液2mL、2.5mL,試樣消解過程與普通樣品一致,最終測定結(jié)果如表3。由表3可見,本實驗的方法回收率為98%,結(jié)果準確可信。
表3 加標回收率實驗的測量數(shù)據(jù)
本實驗室通過多次試驗論證確立的高壓消解-石墨爐原子吸收分光光度法測定鉻含量方法,方法程序簡單,樣品可以消解完全,樣品中易揮發(fā)易損失的鉻元素被全部保留,提高了檢測的科學(xué)性。但這一方法也存在一定的缺點,如壓力罐需要費力擰緊,而且反復(fù)多次使用會使其密封性有所降低,這種情況下溢出的酸蒸汽會腐蝕不銹鋼外罐,如外罐被腐蝕會對消解樣品造成二次污染。因此在實際應(yīng)用中要定期檢查壓力外罐和內(nèi)罐是否完好,密封性是否滿足實驗要求,若不完好要立即更換,避免造成實驗結(jié)果偏差。
本實驗也改進優(yōu)化了光譜儀的石墨爐的工作條件(灰化溫度設(shè)置為1200℃/20s,原子化溫度提高到2500℃/3s),樣品灰化徹底,完全激發(fā)為原子形態(tài),增強了測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,使得相對偏差大大縮小,測定結(jié)果在準確度和精密度方面提高很多,回收率控制在98%。因此,本實驗方法可以精確測定樣品中鉻的含量,為保障大米質(zhì)量安全提供技術(shù)保障,為人民群眾規(guī)避健康風(fēng)險。
[1]董喆,馮克然.微波消解——石墨爐原子吸收法測定軟膠囊殼中重金屬鉻的方法學(xué)研究[J].中國藥學(xué),2009,47(9):717-719.
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[3]國家標準GB 5009.123-2014《食品安全國家標準 食品中鉻的測定》[S].