樊慧敏

(廣州市自來水有限公司, 廣東 廣州 510100)

在食品工業(yè)中,氫氧化鈉作為食品添加劑應(yīng)用普遍,主要用來調(diào)節(jié)酸堿和輔助加工,供水行業(yè)中氫氧化鈉也使用廣泛,主要用來調(diào)節(jié)出水pH,增加水質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性[1]。 制水過程中投加藥劑氫氧化鈉,會使藥劑中殘留的少量重金屬元素進(jìn)入飲用水中,進(jìn)而影響人體健康。 汞是一種常溫下具有流動性的液體金屬,銀白色、易揮發(fā),無機汞進(jìn)入水體后,在微生物作用下轉(zhuǎn)化為有機汞,毒性大大增強,有機汞一旦攝入有機體內(nèi),達(dá)到一定累積量會危害神經(jīng)系統(tǒng),破壞蛋白質(zhì)和核酸,對環(huán)境生態(tài)和人體健康造成潛在的巨大威脅[2]。 因此,對凈水劑氫氧化鈉中汞含量的監(jiān)控是保證飲用水安全的必要檢測項目之一。

根據(jù)GB 1886.20—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑 氫氧化鈉》,食品添加劑氫氧化鈉中汞含量的測定一般采用冷原子吸收分光光度法,規(guī)定氫氧化鈉中汞的容許限值為0.1 mg/kg[3]。 研究發(fā)現(xiàn),冷原子吸收測汞儀存在測定數(shù)據(jù)波動較大,樣品平行測定較難的問題[4]。 原子熒光光譜儀通過待測元素原子發(fā)射的熒光強度進(jìn)行定量分析,在還原劑的作用下待測元素氣化,通過氣體進(jìn)樣有效地從樣品中分離待測元素,減少基體干擾,提升了分析效率和靈敏度,該法在環(huán)境分析和高純物質(zhì)檢測中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。 李云輝等[5]、陳志明等[6]采用原子熒光法測定水樣中的砷和汞。 本文將通過重復(fù)性及加標(biāo)實驗驗證原子熒光光度計檢測氫氧化鈉汞含量的精密度和準(zhǔn)確度。

1 材料與方法

1.1 方法原理

經(jīng)過預(yù)處理后的試樣進(jìn)入原子熒光光度計,在酸性條件下,二價汞與硼氫化鉀反應(yīng)生成原子態(tài)汞,以氬氣為載氣帶入原子化器,在汞空心陰極燈的照射下,基態(tài)汞原子被激發(fā)至高能態(tài),在去活化回到基態(tài)時,發(fā)射出特征波長的熒光。 在一定濃度范圍內(nèi),熒光強度與汞的含量成正比[7]。

1.2 試劑與設(shè)備

1.2.1 實驗試劑

① 鹽酸,優(yōu)級純。

② 氫氧化鉀,分析純。

③ 硼氫化鉀,分析純。

④ 鹽酸溶液:5+95。

⑤ 硼氫化鉀溶液:0.5%KOH+1.0%KBH4。

⑥ 溴酸鉀-溴化鉀溶液:稱取2.784 g 無水溴酸鉀和10 g 溴化鉀,溶解后用純水稀釋至1 000 mL。

⑦ 鹽酸羥胺溶液:稱取10 g 鹽酸羥胺,純水溶解定容至100 mL。

⑧ 汞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[ρ(Hg)= 100 mg/L]:由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所配制,編號為GSB 07-1274-2000/102916,有效期至2023 年11 月。

重視農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展問題，關(guān)乎著我國社會主義現(xiàn)代化事業(yè)進(jìn)程，影響著廣大農(nóng)民的收入水平。為此，我國要重視農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，把農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展理念立于我國長遠(yuǎn)國家戰(zhàn)略計劃中，行于社會主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中。只要國家、政府和人民凝聚力量，齊心協(xié)力全方位搞農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，一定能夠振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟，推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，確保農(nóng)民收入持續(xù)增長，從而不斷提升農(nóng)民生活質(zhì)量和生活水平。

⑨ 汞標(biāo)準(zhǔn)樣品:由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所配制,編號為GSB 07-3173-2014/202048,標(biāo)準(zhǔn)值為10.3 μg/L,不確定度為0.9 μg/L,有效期至2024年4 月。

1.2.2 實驗設(shè)備

原子熒光光度計(含汞特種空心陰極燈),分析天平(精度為0.000 1 g),其他實驗室常用器皿。

1.3 操作步驟

1.3.1 預(yù)處理

稱取10.00±0.01 g 氫氧化鈉試樣,加水約20 mL 稀釋,緩慢滴加鹽酸中和至pH＜1。 冷卻至室溫后,定容至100 mL。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)系列配置

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品配置

吸取汞標(biāo)準(zhǔn)樣品10.00 mL,純水定容至250 mL,取5.00 mL 稀釋后溶液,純水定容至100 mL。

1.3.4 加標(biāo)溶液配置

取0.40 mL[ρ(Hg)= 100 μg/L]汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液加入稱好的氫氧化鈉試樣中,按照1.3.1 操作。

1.3.5 試樣配置

取10 mL 試液于比色管中,分別向試樣、空白、加標(biāo)樣及標(biāo)準(zhǔn)溶液管中加入1 mL 鹽酸,加入0.5 mL 溴酸鉀-溴化鉀溶液,搖勻放置20 min 后,加入1 ～2 滴鹽酸羥胺溶液混勻,待黃色褪盡上機檢測。

1.3.6 儀器條件

燈電流30 mA,負(fù)高壓285 V,原子化器高度8 mm,載氣流量300 mL/min,屏蔽器流量500 mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將1.00 μg/L 的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液上機測定,儀器按照設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度點自動稀釋,以溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),熒光峰面值Ⅰ為縱坐標(biāo),進(jìn)行1 次曲線擬合,見表1,汞的質(zhì)量濃度在0 ～1.00 μg/L 范圍內(nèi)與相應(yīng)的熒光值進(jìn)行線性相關(guān),曲線方程為y=1 626.575 3x-5.897 7,R2=0.999 9,線性關(guān)系良好。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線系列濃度及對應(yīng)熒光強度

2.2 精密度及加標(biāo)回收

準(zhǔn)確稱取10.00 g 氫氧化鈉樣品SP001、SP002以及對應(yīng)的加標(biāo)樣品SP001JB 和SP002JB,計算得出SP001 和 SP002 樣品中的汞含量分別是0.000 9、0.001 0 mg/kg,均符合國標(biāo)規(guī)定的汞容許限值。 汞測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.40%、7.56%,加標(biāo)樣品測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.41%、1.38%,見表2,說明采用原子熒光法測定氫氧化鈉中汞含量的穩(wěn)定性高、精密度良好。 汞的加標(biāo)量均為0.040 μg,SP001 和SP002 的加標(biāo)回收率分別為102.5%、97.5%,見表3,符合回收率規(guī)定要求。

表2 精密度實驗結(jié)果

表3 氫氧化鈉中Hg 的分析結(jié)果及加標(biāo)回收

2.3 準(zhǔn)確度

質(zhì)控樣品ZK:汞標(biāo)準(zhǔn)樣品(10.3±0.9 μg/L)稀釋20 倍至標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi),上機對其重復(fù)測定5次,結(jié)果見表4。 經(jīng)測定,質(zhì)控樣品檢測平均值為10.2 μg/L,相對誤差為-0.97%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.65%,結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)樣品的不確定度范圍內(nèi)。

表4 準(zhǔn)確度實驗結(jié)果

3 結(jié)語

本文建立了采用原子熒光光譜法檢測食品添加劑氫氧化鈉中汞含量的分析方法,結(jié)果表明該方法靈敏度和準(zhǔn)確度高,可以快速、便捷、科學(xué)、高效地監(jiān)控凈水劑的重金屬指標(biāo),從而保障飲用水安全。