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2010/11/1 14:26:04北京瀚时天晖分析仪器有限公司--专业研制生产销售:
原子吸收光谱仪(CAAM-2001系列)、金属套玻璃雾化器(WNA-系列)、氢化物发生器(WHG
微波辅助消化酱油石墨炉原子吸收法测定铅
食品中的铅是有害元素,根据酱油卫生标准规定(1),每公斤酱油中铅含量不大于 1 毫克。酱油中铅含量低微,并含有大量的氯化钠及氨基酸等有机物。测定酱油中铅的标准方法(2),为湿法消解或压力消解样品,石墨炉AAS测定铅。样品的消解十分费时,而且容易受到污染,空白值高,给酱油中微量铅的测定带来诸多困难。该标准方法是以NH4H2PO4作为的基体改进剂,但是,以大量的 NH4H2PO4 在铅原子化时,会出现高的背景吸收和背景的快速升起,当使用连续光源作背景校正时,会出现补偿过度现象,严重影响测定结果。
微波辅助—酸消化试样、特别是密封增压微波消解试样法不仅消解力强,速度快,试剂用量少,而且试剂空白值低。康远干(3)曾用FR-2全聚四氟乙烯罐和家用微波炉密封增压微波辅助-酸消解含有大量氯化钠的番木瓜酱菜,石墨炉AAS测定铅。以钯作改进剂有许多优点(4)。陶锐(5)采用钯做改进剂恒磁场塞曼背景校正测定了酱油中的铅。吴士定(6)用钯作改进剂,石墨炉AAS测定了含盐调味品中的铅。本文即使用FR-2密封增压容器微波—硝酸消化酱油,破坏氨基酸等有机物,在大量硝酸存在下,使氯化钠在灰化时转化成易分解的硝酸钠,以降低氯化钠分子的背景吸收;使用钯作基体改进剂以提高灰化温度,使残留氯化钠产生的背景吸收进一步地减少,并且在“STPF”条件(7)(8)下石墨炉AAS测定铅。不论是用塞曼效应背景校正还是连续光源背景校正,都可获得良好的效果,提高了测定铅的可靠性。
1 试验部分
1.1 主要仪器及试剂
原子吸收光谱仪,金属套玻璃雾化器,氘灯背景校正。石墨炉,热解涂层石墨管,自动进样器。高强度铅空心阴极灯。
PerkinElmer AAnalyst 800 原子吸收光谱仪,横向直流加热石墨炉,交流纵向塞曼背景校正,
横向加热、一体化弧形平台热解涂层石墨管。AS-800自动进样器,Lumina 铅元素灯。
FR-2全聚四氟乙烯密封增压微波消解罐(四川分析测试研究所)。容积为70毫升,有防爆膜
和超压自动放气卸压安全保护装置。当罐内压力超过1.2 MP时自动卸压,并保持1.2 MP。
家用微波炉(格兰仕,数字显示,800 W)。
硝酸(67%):纯。
铅标准溶液:500 µg Pb/ml。用纯HNO3( 15%)逐级稀释至100ng/ml。
氯化钯(15 % 硝酸溶液):每毫升含钯1毫克。每一测定加入5μl(5微克钯),由自动进样器连同标准或样品溶液一同加入。
无铅纯净水。
氩气:99.9%。
1.2 仪器参数
波长:283.3 nm,狭缝L 0.7。灯电流15mA。进样20μl,光控zui大功率加热原子化,停气,
峰面积测量。表1为AAnalyst 800石墨炉温度程序。
表1 AAnalyst 800 石墨炉温度程序
Tab.1 Programme for AAnalyst 800 graphite furnace
程序步 温度 升温时间 保持时间 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 (停气 读数 Gas stop Read) 6 2400 1 3 |
HGA 500 石墨炉 * 为1800.其余相同
1.3 铅校正曲线铅标准系列
P-E 3030 AAS仪,HGA500石墨炉:0.0;20.0;50.0;100 ng pb/ml。用15% HN03稀释铅工作液(100 ng pb/ml)而成。
AAnalyst 800 AAS仪:0.0;20.0;40.0;60.0;;80.0;100.0pb ng /ml。用铅工作液
(100 ng pb/ml)和15% HN03做稀释剂,仪器自动配制。
以上均用线性方程拟合。
1.4 样品制备
准确量取酱油2毫升(并称出重量)于FR-2 消化罐中,准确加入浓硝酸3毫升。盖上内盖并旋
紧外盖。微波炉负载盘中央先放置一个盛有200毫升水的烧杯,将盛有样品的消化罐均匀地摆放在烧
杯周围。先用60%的功率加热5分钟,再用40%的功率加热5分钟。取出消化罐,用流水冷却至室温。
打开消化罐,准确加入纯净水15毫升(总体积为20毫升)。再盖上内盖旋紧外盖,摇动消化罐使溶
液均匀,供测定用。
2 结果和讨论
2.1 试液酸度
使用FR-2全四氟乙烯密封增压消化罐和家用微波炉,每次可以消化6个样品。每一个样品加入3 毫升浓硝酸,定容20毫升。略去用于分解样品的硝酸不计,则硝酸浓度为15%,有利于样品中的氯化钠转化成硝酸钠(9),而硝酸钠在灰化阶段被分解除去,以克服大量氯化钠的背景干扰。
2.2 灰化温度
酱油消解后的试液使用钯作改进剂,在AAnalyst800上,石墨炉灰化温度从
表2 不同灰化温度下酱油中铅的原子及背景信号
Tab. 2 The Absorbance and background for Pb in soy sauce at difference ash temperature
灰化温度(℃) ash temperature(℃) | 850 | 950 | 1050 |
铅信号(峰面积)Absorbance(A.S) | 0.0121 | 0.0124 | 0.0117 |
背景信号(峰面积)background(A.S) | 0.3891 | 0.2482 | 0.1291 |
AAnalyst 800石墨炉测得酱油中铅的原子信号及其背景如图1。
图1 酱油中铅的原子化(AA)及背景(BG)信号:进样20微升,Pd 5微克,灰化温度为
Fig.1 The Absorbance and background for Pb in soy sauce : Injection 20μl Pd 5ug ,ash temperature
从图1可以看出,在本文条件下测定酱油时,即使原子化温度高达
图2 是不含氯化钠时微量铅的原子化(AA)信号及背景(BG)。在铅原子化之前,没有快速出现的
背景吸收。
图2 不含氯化钠时微量铅的原子化(AA)信号及背景(BG):Pb 10 ng/1ml ,进样20微升,Pd 5微克,灰化温度为
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 的条件
从图1可以看出:
(1)测定酱油药品时,在铅的原子信号出现之前仍有一个残余氯化钠的快速背景出现;
(2)由于在原子化时采用了光控zui大功率加热,而且是在平台上实现铅的原子化,原子化之前
又增加了冷却步骤(
因此,使用P-E 3030 AAS仪 和HGA 500 石墨炉时,读数时间延迟0.8秒钟,则可以避开由于残余氯化钠快速出现的较大的背景而带来的问题,求得较好的测定结果。
2.4 试剂空白值
由于采用密封增压微波-硝酸消化,硝酸用量少又无需转移溶液而直接定容,降低了污染,试剂空白值很低,有利于准确测定痕量的铅。
2.5 样品测定结果
用本方法时由于克服了大量氯化钠的影响,其背景吸收值不很高,有利于低量铅的测定。酱油中铅虽然很低,其测度结果仍十分满意。酱油样本中铅的测定结果如表3。
表3 酱油中铅测定结果
Tab.3 Pb found value in soy sauce samples
酱油样本 铅平均含量(ρ/mg﹒kg-1)(n=5) 相对标准偏差(%) 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 加标回收结果
三个酱油样本加标回收结果如表4。回收结果在`93%--110% 之间。
表4 酱油中铅加标回收结果
Tab.4 Recovery Pb for added in soy sauce samples
酱油样本 本法测得铅含量 加入铅量 测得铅总量 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 结语
使用密封增压微波-硝酸消化酱油 ,直接定容样品制备的溶液,在大量硝酸存在下以钯作基体改进剂,运用“STPF” 条件石墨炉AAS测定铅,能消除酱油中大量氯化钠的影响,降低背景吸收,不论是P-E3030或者是AA800原子吸收光谱仪均可获得满意的结果。但使用横向加热、纵向塞曼背景校正的AA800测定铅的效果更好一些。本方法十分快速、简便,适合于酱油中铅的例行检测。
致谢 在完成本文的测试中,得到了四川省产品质量监督检验所屈云女士、四川省农牧厅饲料监察总站高庆军女士等的支持,在此一并致谢。
参考文献
中华人民共和国国家标准《酱油卫生标准》GB 2717—1996 [S].
中华人民共和国国家标准《食品卫生检验方法》 GB/T 5009.12—1996 [S].105.
康远干. 微波消解石墨炉原子吸收光谱法测定番木瓜酱菜中铅[J].理化检验-化学分册, 2003,39(7):391.
4 Schlemmer G, Radziuk B. Analytical Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry[M].
5 陶锐,周宏刚。直接测定高基体介质——酱油中铅的石墨炉原子吸收光谱法[J]。分析化学,1988,8:749.
6 吴士斗,周晓萍.石墨炉原子吸收法直接测定含盐调味品中的铅[J].理化检验—化学分册,1997,33(1):27
7 罗方若,石墨炉原子吸收中的“STPF”概念和分析[J],分析测试通报,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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