原子吸收石墨炉法

2024-11-30

原子吸收石墨炉法(共12篇)

原子吸收石墨炉法 篇1

建立一种行之有效的方法来测定食品中的镍。方法:在基体改进剂硝酸钯- 磷酸氢铵存在下, 在2700℃原子化温度下及232.19nm波长下测定镍的吸光度值。结果: 在镍含量为8.0 ~ 40.0ng/ml范围内有良好线性关系, 回归方程为y=1.686x-0.0009, 检出限为0.0196mg/kg, RSD为4.16% ~ 4.54%, 回收率为86.3% ~ 99.4%。结论:该法消除了基体干扰, 操作简便、结果稳定, 可用于食品中镍的测定。

镍是人体内必需的微量元素之一, 参与多种酶的合成和生命代谢过程, 进入人体后主要留存于脊髓、脑及五脏中, 具有促进红细胞再生、刺激生血等功能。镍也是一种重金属, 摄入过量会发生中毒, 导致癌变或其他病变。所以镍不足和过量对人体都有危害, 实际中后种情况更易发生。人类镍摄入的主要来源是食品, 虽然镍是一种中等毒性的元素, 但可导致严重的问题, 镍中毒的典型症状是皮肤损伤和呼吸系统病变, 镍能引起多种癌症, 并有致突变作用。

镍及其化合物被广泛用于各种制造业, 还可作为氢化法制造人造奶油的催化剂, 镍及其化合物广泛应用于冶金’纺织’颜料以及电镀’印染和制革行业中, 从而构成了环境中镍的来源。因此, 工业“三废’中含有镍及其化合物的排放可对周围环境及食品造成污染, 为预防食品中镍对人体的潜在危害和加强食品卫生管理及食品卫生法的执行, 测定食品中的镍是尤为必要的。

本法采用硝酸钯和磷酸二氢铵作为基体改进剂来提高灰化温度消除基体干扰, 并以氘灯扣除背景, 对食品中镍的测定方法进行了介绍和讨论。

仪器、AA240FS原子吸收仪, 附镍空心阴极灯、聚四氟乙烯消解罐、可调式控温电热板、高氯酸、磷酸二氢铵、硝酸、硝酸钯、25ml容量瓶, 镍国家级标准储备液GSB04-1740-2004, 用1% 硝酸逐级稀释至1.0μg/ml以上试剂均为优级纯或基准试剂, 所有器皿均用1+3 硝酸浸泡过夜, 用去离子水冲洗干净晾干备用。仪器工作条件波长230.19nm, 高压325.5V, 狭缝0.2nm, 元素灯电流4m A, 扣除背景 ( 灯电流80m A) , 石墨炉升温程序 ( 见表1) 。

标准系列的配制取 (6 个10ml容量瓶, 分别加入镍标准溶液 (1.0μg/ml) 0.00ml、0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml, 用1% (V/V) 硝酸定容至刻度, 此标准系列镍浓度分别为0.000μg/ml、0.008μg/ml、0.016μg/ml、0.024μg/ml、0.032μg/ml、0.040μg/ml。样品的前处理湿式消解法: 称取0.5 ~ 5g ( 精确到0.001g) 或吸取1 ~ 5ml试样于聚四氯乙烯消解器皿中, 加10ml混合酸 ( 硝酸: 高氯酸=9:1) 于电热板上消解, 消化完全后定容至10ml容量瓶中, 同时作试剂空白试验。标准曲线的制备及样品的测定将以上标准系列及样品消化液分别导入石墨炉原子化器进行测定, 进样量10μl, 对于有基体干扰的试样, 可注入2μl硝酸钯—磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂。根据标准曲线计算样品镍含量。

结果

线性与检出限根据1.3 标准系列测得的吸光度值 ( 见表2) 。

求得线性回归方程为y=1.686x-0.0009, 相关系数r=0.997, 达到石墨炉法的要求。同时对试剂空白连续测定12 次, 结果为 (mg/kg) :0.0830、0.1020、0.0771、0.0747、0.0641、0.07000.0985、0.0771、0.0771、0.0890、0.0807、0.0771, 以3 倍空白值的标准差/ 斜率为检出限, 得检出限为0.0196mg/kg, ( 已取样量0.5g, 定容至10ml计) 。准确度试验选用两份不同的食品样品, 取样0.5g, 分别加入0.3μg和0.6μg标准镍容液, 按上述方法测得回收率为86.3% ~ 99.4%, 结果 (见表3) 。

精密度试验用本法分别对3 种食品样品按上述条件测定6 次, 相对标准偏差为4.16% ~ 4.54%, 结果 (见表4) 。

仪器分析参数的选择在石墨炉分析法中灰化及原子化温度的选择最为重要, 表5 和表6 为在不同的灰化和原子化温度下对同一浓度样品 (0.035μg/ml) 进行测定的吸光度值。

由表5 可知, 灰化温度在1000℃时吸光度达到最大值, 由表6 可知原子化温度在2700℃时吸光度达到最大值。由此可见, 确定1000℃和2700℃最佳的灰化温度和原子化温度。

2.5 酸的浓度对吸光度的影响配制同一浓度 (0.020μg/ml) 的标准溶液, 加入不同浓度的硝酸, 测定其吸光度 (见表7) 。由表7 可知, 在不同的酸度下, 样品的吸光度值无多大变化, 本法采用5% 的酸度。

共存离子的影响配制0.020μg/ml的镍标准溶液, 按上述方法测定, 得吸光度为0.0334, 带入方程y=1.686x-0.0009 计算结果为0.0203, 然后用微量注射器分别添加以下离子, 使他们的浓度达到:Pb (50μg/L) 、Cu (50μg/L) 、Al (50μg/L) 、Cr (50μg/L) 、Fe (50μg/L) 、Zn (100μg/L) , 同法测定算结果 (见表8) 。由表8 可知酸度及结果再添加共存离子前后几乎没有变化, 因此这些离子在所添加的浓度范围内均不干扰测定。

各类食品中镍的测定结果

采用湿法消解法, 石墨炉原子吸收法测定广东各地区部分食品中镍含量测定结果, 见表9

使用原子吸收石墨炉法测定食品中的镍, 操作简便, 灵敏度高, 结果稳定, 准确度良好。

原子吸收石墨炉法 篇2

石墨炉原子吸收光谱法测定尿中钴含量

目的 探讨以直接进样、原子吸收光谱法测定尿中钴.方法 在尿样中添加氯化钯-磷酸二氢铵-硝酸混合基体改进剂,使用原子吸收光谱仪测定钴的含量.结果 氘灯能有效控制背景吸收(背景吸收值小于0.05).钴在0~500μg/L呈线性关系(r>0.999).最低检出浓度2.5μg/L.样品6次测定的RSD<10%.回收率在91.2%~98.0%之间;与极谱法同时测定18份尿样,两法测定结果其差异无统计学意义(t=0.535,P>0.05).结论 此法具有操作简便、线性范围宽、灵敏度高、结果准确、空白值低、抗干扰能力较强等优点,适用于工作场所人员尿钴含量测定.

作 者:刘兆霖 黄伟 梅玉琴 LIU Zhao-lin HUANG Wei MEI Yu-qin 作者单位:自贡市疾病预防控制中心,四川,自贡,643000刊 名:预防医学情报杂志 ISTIC英文刊名:JOURNAL OF PREVENTIVE MEDICINE INFORMATION年,卷(期):24(9)分类号:O657.31关键词:石墨炉原子吸收光谱法 基体改进剂 尿 钴

原子吸收石墨炉法 篇3

【关键词】微波消解;石墨炉原子吸收光谱法;食品;镉

镉是对人类健康威胁很大的重金属污染物之一,因工业的迅速发展,镉造成了不同程度的环境污染,镉的主要来源是工厂排放的含镉废水进入河床,灌溉稻田,被植株吸收并在稻米中积累,若长期食用含镉的大米,或饮用含镉的污水,容易造成“骨疼病”[1]。因此人们对食品中镉的检测非常重视。参照国标GB/T5009.15-2003中的第一法及食品卫生检验方法(理化部分注解)(上),本文在此方法的基础上,改进消化及仪器实验条件,用塞曼效应的基础上,用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定米粉中的镉,使得测定结果的准确性和可靠性得到了保证,在实际应用中得到了满意的结果,现报告如下。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂 AA240Z原子吸收光谱仪,AgCdPbZn合体的空心阴极灯,MDS-6型温压双控微波消解仪,万分之一电子分析天平。镉标准溶液:采用中国计量科学研究院[GBW08612]镉标准储备溶液1000μg/mL,用1%硝酸逐级稀释至2.5μg/L。硝酸(GR),过氧化氢(AR),去离子水[2]。

1.2 方法 将样品置于80℃烘箱中干燥6h,放置至室温,再分别称取0.40克左右的样品置于微波消解罐中,加硝酸10ml在120℃的电热板上消化至黄烟冒尽,放置过夜。第二天,再加入2ml硝酸,0.5ml过氧化氢,然后放入微波消解仪中进行消化,消化程序结束后,取出消化罐,冷却,将消化罐中的样品消化液用25ml去离子水洗入50ml烧杯中,置180℃的电热板上驱赶剩余的硝酸,赶酸至溶液剩至0.50ml左右,然后定容至50ml。将镉标准使用液、样品处理液分别放在自动进样器中,将仪器设定至最佳条件,工作曲线:0.50μg/L、1.00μg/L、1.50μg/L、2.00μg/ L、3.00μg/L镉标准系列,依次对标准和样品进行测定,进样量10μl,峰高积分计算。

2 结果

2.1 影响空白值的因素 石墨炉原子吸收光谱法测定米粉中的镉时,有时会出现空白值过高的现象,应注意以下几个方面:①实验用水对空白值有很大影响,通过多次实验,发现采用去离子水或二次蒸馏水效果较好,普通蒸馏水空白值较高。②样品前处理时采用优级纯硝酸(国药集团生产)。另外微波消解结束后应将残余的酸赶尽。③基体改进剂应用优级纯或更高一级的基改剂,使用分析纯的基改剂空白值较高。④每次测定前要先老化石墨管7~8次,然后再空烧2~3次,以除去上次残留在石墨管中的杂质和石墨管的记忆效应[3]。

2.2 线性范围 镉标准系列为:0.50μg/L、1.00μg/L、1.50μg/L、2.00μg/L、3.00μg/L,将母液配成2.50μg/L,仪器自动稀释成标准系列的各点进行测定,然后仪器自带软件计算标准曲线的相关系数,结果表明线性范围在0.50μg/L~3.00μg/ L时的相关系数达0.9990~0.9999。

2.3 精密度和加标回收试验 按上述方法的仪器条件,取同一米粉、菠菜粉进行添加回收率和精密度试验,选择了0.5μg/L、1.5μg/L、3.0μg/L 3个添加水平,结果见表1。

3 小结

本文在国标GB/T5009.15-2003中的第一法及食品衛生检验方法(理化部分注解)(上)基础上,对消化方法及仪器条件都进行了改进,用本文中的消化方法及仪器条件,操作方便快速、结果准确,适用于实验室日常分析,但要注意微波消解取样量少,一般为0.3g~0.5g样品,取样时应使样品干燥、混匀,以减少实验误差[4]。而且在消化过程中一定要注重预消化过程,这样才能使样品消化得更好。

俗话说:民以食为天,食以安为先。食品安全是关乎民生的大事。食品的质量决定了人类生命的质量。食品安全问题涉及到每个人的身体健康和生命安全。因此,通过对米粉中重金属元素镉的测定来了解粮食作物中重金属元素的污染状况是非常必要的。

参考文献

[1]叶瑞洪,陈孝堪.食品中镉的测定方法研究[J].福建师大福清分校学报,2009,(2):21-25.

[2]王竹天,兰真,鲁杰,等.GB/T 5009-2003《食品卫生检验方法》理化部分简介[J].中国食品卫生杂志,2005,17(3):193-211.

[3]方治富. 微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定面制食品中铝[J].中国卫生检验杂志,2009,19(8):1792-1793.

原子吸收石墨炉法 篇4

关键词:原子吸收石墨炉法,固体废物,钡

1 引言

在很多国家, 钡已经作为控制排放的污染物和环境中必测项目, 并且制定了相应的控制标准。为了加强对含钡废物的管理和对有害废物的分类鉴别工作, 需要建立准确度好、可操作性强的分析钡的方法[1]。常规空气—乙炔火焰法测定钡, 方法灵敏度较低, 干扰不易消除。原子吸收石墨炉法测钡, 能获得较高的灵敏度。

2 材料与方法

2.1 仪器及试剂

石墨炉原子吸收分光光度计, 电热板, 微波消解仪。硝酸 (HNO3) ∶ρ=1.42g/mL, 优级纯。硝酸溶液, 1+1。硝酸溶液, 1+9。硝酸溶液, 1+99。盐酸 (HCl) ∶ρ=1.19g/mL, 优级纯。盐酸溶液, 1+1。高氯酸 (HClO4) ∶ρ=1.68g/mL, 优级纯。氢氟酸 (HF) ∶ρ=1.49g/mL。钡标准贮备液∶ρ (Ba) =1000mg/L, 使用市售的标准溶液;或准确称取0.190g硝酸钡 (光谱纯) , 精确至0.1mg, 用硝酸溶液 (1+99) 溶解, 必要时可加热。移入100mL容量瓶中, 用硝酸溶液 (1+99) 定容至标线, 摇匀。

仪器参数:根据仪器说明书要求自己选择测试条件, 一般条件如表1。

2.2 方法原理

将固体废物的浸出消解液或全消解液注入石墨炉中, 经过预设的干燥、灰化和原子化形成钡基态原子对553.6nm产生敏感吸收。将试样的吸光度与标准溶液的吸光度进行比较, 测定试液中钡的浓度, 从而计算出固体废物浸出液或固体废物中钡的含量。

3 结果与讨论

3.1 消解方法的选择

固体废物常用消解前处理方法有电热板加热消解法和微波消解法, 为了得出两种前处理方法的比较结果, 采用标准土壤样品代替固体废物样品分别采用电热板加热消解法和微波消解法进行样品的前处理, 每种方法平行消解6个样品, 然后上机用石墨炉进行测定。测定结果见表2。

结果表明, 采用两种消解方式测得的Ba结果均在标准值的范围之内。微波消解的结果总体上比较接近标准值。电热板加热法操作繁琐、试剂消耗量大、分析人员劳动强度大, 同时开放系统的加热消解还会产生大量有害气体。在密闭容器中的微波消解避免了样品中分析目的物的损失且保证了测试结果的准确性。在回收率和精密度基本一致的情况下, 微波消解以具有速度快、试剂用量少、样品不易被玷污、节约能源等优点。

3.2 方法检出限 (MDL)

按照样品分析的全部步骤, 同时处理7个全程空白后进行测定, 计算7次平行测定值的标准偏差, 按《环境监测分析方法标准制修订技术导则》 (HJ 168-2010) 给出的公式计算方法检出限。

方法检出限的计算公式:

式中:MDL为方法检出限;n为样品的平行测定批数;t为自由度为n-1, 置信度为99%时的t分布 (单侧) (当n=7时, 自由度为6, 则t (n-1, 0.99) =3.143) ;S为n批重复测定的标准偏差。

测定下限为4倍检出限。检出限和测定下限结果见表3。

由表3中数据可以看出, 本方法检出限为4.15μg/L, 测定下限为16.6μg/L。

3.3 方法精密度

按照HJ/T300-2007中采用pH2.64±0.05的醋酸溶液的方法进行固体废物样品浸出实验, 使用微波法消解后, 将样品使用1%硝酸溶液稀释25倍后进行测定, 共分析6个平行样品, 实验结果见表4。

由表4中数据可以看出, 6个平行固体废物样品所测定结果的标准偏差为15.6, 相对标准偏差为2.93%。

3.4 方法准确度

将固体废物样品浸出液使用1%硝酸溶液稀释25倍, 使用该溶液进行加标回收实验, 取0.1mL的10mg/L钡标准使用液至50mL容量瓶, 以上述稀释后的溶液定容, 相当于加入20μg/L。实际样品和加标样品各平行测定6个样品, 使用微波法消解后进行上机测试, 实验结果见表5。

由表5中数据可以看出, 6个平行固体废物样品的加标回收率为87.5%~107.0%, 回收效果比较满意。

4 结论

(1) 固体废物成分复杂, 样品需经醋酸或醋酸盐缓冲溶液进行浸提, 微波消解法进行预处理, 再进行上机测定, 采用原子吸收石墨炉法测定固体废物浸出液中钡能得到理想的结果。

(2) 实验结果表明, 原子吸收石墨炉法测定固体废物中钡的检出限为4.15μg/L, 测定下限为16.6μg/L。相对标准偏差为2.93%, 实际样品加标回收率在87.5%~107.0%之间, 达到分析方法要求。

参考文献

[1]王霞, 张祥志, 陈素兰.ICP-AES同时测定固体废物浸出液中钡、铍、镉、铬、铜、镍、铅和锌[J].光谱实验室, 2009 (6) .

[2]中华人民共和国环境保护总局.HJ/T 299-2007固体废物浸出毒性浸出方法——硫酸硝酸法[S].北京:中国环境科学出版社, 2007.

[3]中华人民共和国环境保护总局.HJ/T 300-2007固体废物浸出毒性浸出方法——醋酸缓冲溶液法[S].北京:中国环境科学出版社, 2007.

[4]阎雨平.固体废物中重金属浸出试验方法的研究[J].环境监测管理与技术, 1994 (4) .

[5]刘锋, 王琪.固体废物浸出毒性浸出方法标准研究[J].环境科学研究, 2008, 6 (6) .

[6]刘京, 李国刚, 齐文启.固体废物浸出试验条件的研究[J].上海环境科学, 1996 (7) .

原子吸收石墨炉法 篇5

阳离子交换树脂吸附石墨炉原子吸收法测定海水中痕量铜、铅、镉

用阳离子交换树脂吸附石墨炉原子吸收法测定海水中痕量Cu,Pb, Cd.实验选定了最佳的测定条件.结果表明,在弱碱性条件下,Cu,Pb,Cd能同时被阳离子交换树脂定量吸附.方法的相对标准偏差<3,样品加标回收率 93~102,检出限分别为Cu 0.06 μg/L,Pb 0.06 μg/L,Cd 0.005 μg/L.本法操作简便、快速、无干扰、无污染,已用于海水中铜、铅、镉的分析,取得了令人满意的结果.

作 者:徐英江 刘永明 张秀珍 孙玉增 高继庆 秦华伟 XU Ying-jiang LIU Yong-ming ZHANG Xiu-zhen SUN Yu-zeng GAO Ji-qing QIN Hua-wei  作者单位:徐英江,张秀珍,孙玉增,高继庆,秦华伟,XU Ying-jiang,ZHANG Xiu-zhen,SUN Yu-zeng,GAO Ji-qing,QIN Hua-wei(山东省海洋水产研究所,山东,烟台,266003)

刘永明,LIU Yong-ming(烟台大学,应用化学系,山东,烟台266003)

刊 名:海洋科学  ISTIC PKU英文刊名:MARINE SCIENCES 年,卷(期): 31(3) 分类号:O69 关键词:阳离子交换树脂   石墨炉原子吸收法   海水   铜   铅   镉  

原子吸收石墨炉法 篇6

关键词:石墨炉原子吸收光谱法;八角;桂皮;硒

中图分类号:O657.31 文献标志码:A

文章编号:1002-1302(2014)08-0304-02

硒是人体必需的微量元素,具有防癌抗癌、清除自由基、增强人体免疫功能、调控基因表达、拮抗重金属元素毒性等作用,但过量摄入硒又会引起中毒[1-3];因此,建立简便快速、准确可靠的硒含量检测方法极为重要。目前硒含量的检测方法很多,主要包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光度法、电感耦合等离子体质谱法等。石墨炉原子吸收光谱法因具有高灵敏、操作方法简单快速等特点而得到广泛应用[4-5]。本研究采用石墨炉原子吸收法对八角、桂皮中的硒含量进行了测定,旨在为八角、桂皮的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

八角、桂皮均为市售产品,1 000 μg/mL 硒标准溶液(国家有色金属及电子材料分析测试中心),其余试剂均为分析纯。SpectrAA-220 原子吸收分光光度计(美国VARIAN公司)、GTA110 型自动进样器、硒空心阴极灯、分析天平、高压消解罐、超纯水机、电热鼓风干燥箱等。

1.2 仪器工作条件

采用SpectrAA-220 原子吸收分光光度计测定样品中硒元素的含量。测量方式:峰高,进样量为 20 μL,基体改进剂进样量为5 μL,以99.9%高纯氩气作为保护气(流速3.0 L/min)。氘灯扣除背景,测定波长为196.0 nm,光谱通带宽1.0 nm,灯电流5.0 mA,石墨管升温程序见表1。

1.3 樣品前处理

1.3.1 湿法消解

称取2.0 g样品(精确至0.001 g)置于

3 结论与讨论

本研究将八角、桂皮样品用高压密闭消解法处理后,用石墨炉原子吸收光谱法测定了其中的硒元素含量。研究了不同的消解方法对样品消解效果的影响,优化了石墨炉原子吸收光谱法测定条件。在最佳试验条件下,硒的线性范围为 0~100 μg/L,检出限为5.79 μg/L,回收率为96.83%~103.28%,说明采用高压密闭消解法消解处理样品,并用石墨炉原子吸收光谱法测定硒元素的方法准确可靠,可以作为对八角、桂皮中硒含量进行测定的方法。

参考文献:

[1]Rayman M P. The importance of selenium to human health[J]. Lancet,2000,356(9225):233-241.

[2]王雪影,杨殿来,林 海,等. 黄海牡蛎中锌和硒含量的测定与健康保健食用量分析[J]. 食品工业科技,2006,27(4):182-184.

[3]Ghaedi M,Tavallali H,Shokrollahi A,et al. Flame atomic absorption spectrometric determination of zinc,nickel,iron and lead in different matrixes after solid phase extraction on sodium dodecyl sulfate(SDS)-coated alumina as their bis(2-hydroxyacetophenone)-1,3-propanediimine chelates[J]. Journal of Hazardous Materials,2009,166(2/3):1441-1448.

[4]荣德福,赵晔萍. 微波消解-原子吸收光谱法测定进口粮食中的硒[J]. 江苏农业科学,2013,41(4):279-281.

[5]Panigati M,Falciola L,Mussini P,et al. Determination of selenium in Italian rices by differential pulse cathodic stripping voltammetry[J]. Food Chemistry,2007,105(3):1091-1098.

[6]刘雁丽,吴 峰,宗 昆,等. 富硒芽苗菜的培育及几种大众蔬菜硒含量分析[J]. 江苏农业科学,2010(3):204-206.

[7]铁 梅,张 崴,李 晶,等. 石墨炉原子吸收法测定食用菌中硒[J]. 光谱学与光谱分析,2006,26(1):151-153.

原子吸收石墨炉法 篇7

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试试剂:硝酸(优级纯,德国默克公司)、1 000 mg/L镉标准储备液(国家钢铁材料测试中心)、30%双氧水;供试仪器:热解涂层平台石墨管、电热板、Zeenit 700原子吸收分光光度计、微波消解仪、自动进样器。

1.2 工作条件及仪器参数

灯电流2.0 m A,波长228.2 nm,光谱通带0.4 nm,灰化温度1 000℃保持10 s,原子化温度1 850℃保持4 s,除残温度2 000℃。

1.3 试验方法

1.3.1 标准曲线绘制。

将标准储备液用0.2%硝酸逐级稀释,配制成浓度分别为0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00μg/L的标准曲线点,由仪器自动绘制标准曲线。

1.3.2 样品前处理。

取混合均匀水样25 m L于微波消解罐中,加入30%过氧化氢1.0 m L,再加入浓硝酸5.0 m L,待反应平稳后加盖旋紧放入微波消解仪中,消解仪升温时间10 min,消解温度180℃,保持时间15 min。运行完毕后,收集罐内消解液转移至50 m L容量瓶中,加水至标线,摇匀,待测[1]。也可用电热板在亚沸状态下,加热赶酸至1 m L,用0.2%HNO3定容至25 m L容量瓶中,摇匀,待测[1]。

2 结果与分析

本研究中对全量镉的测定选择7个变量:A—取样量(+10%),a—取样量(-10%);B—消解酸用量(+10%),b—消解酸用量(-10%),C—消解时微沸,c—消解不沸;D—消解时试剂只加入1次,d—消解时试剂加入2次;E—只加硝酸,e—加硝酸和双氧水;F—用新石墨管,f—用旧石墨管;G—消解后定容体积(+10%),g—消解后定容体积(-10%)。试验结果如表1所示。将8个测定值按因素字母的大写和小写分成2组,计算各个因素的影响。如第1个因素从A到a变化的影响可由1/4(s+t+u+v)和1/4(w+x+y+z)之间的差值给出。应当指出的是所有其他因素在上述2组的每一组中2个水平都出现了2次,这样由B到G所带来的影响都被由b到g的影响相抵消了。以此类推,按照下列步骤可求得环境因素变化而引起影响的大小。选择s至z中的4个测定值为一组平均值减去剩余4个测定值的另一组平均值,如:

如果某因素对测定结果的影响显著,其与标准偏差相差2倍以上,在试验过程中应小心控制,在协作实验室的方案中应作出严格规定。用下式计算环境等因素引起的标准偏差[2,3]:

S是该方法对环境等因素的耐变性的综合表达,求得的S越小越好,说明环境因素的变化对方法的影响越小。

按照数据处理方法计算的di值见表1。可见7个变量对测定结果影响从小到大依次为取样量、新旧石墨管、是否加双氧水、消解酸用量、消解时试剂加入次数、消解时温度控制为微沸还是不沸腾、消解后定容体积。

3 结论

与相同测定条件下重复测定1.50μg/L镉的标准偏差0.028相比较,7个变量中大于其2倍的仅有定容体积1项,即最终定容体积为影响测定结果的最显著因素[4]。

参考文献

[1]环境监测分析方法标准制订技术导则:HJ/T 168-2004[S].北京:中国环境科学出版社,2004.

[2]生活饮用水标准检验方法金属指标:GB/T 5750.6-2006[S].北京:中国环境科学出版社,2006.

[3]水质金属总量的消解硝酸消解法:HJ 677-2013[S].北京:中国环境科学出版社,2013.

原子吸收石墨炉法 篇8

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

原子吸收光谱仪 (北京东西仪器有限公司, AA7700型) , 铅空心阴极灯, 电子分析天平 (梅特勒-托利多仪器上海有限公司, METFLERAEAL20型) , 高密度石墨管, 马弗炉 (欧迈仪器设备有限公司, OML7/12) 。

1.1.2 试剂

铅标准溶液 (GBW080619) 1000mg/L (国家标准物质研究中心提供) 、硝酸 (优级纯) 、盐酸 (优级纯) 、超纯水。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 原子吸收火焰法仪器条件

光学参数:波长:283.31nm;狭缝宽度:0.4nm, 时间常数:1.0s;灯电流3.0mA;点灯方式:非氘灯去背景。原子化器参数:燃气流量:2.0升/分;助燃气流量:50.0升/分;火焰类型:Air-C2H2;燃烧器高度:7mm;燃烧器角度:0度。

1.2.2 原子吸收石墨炉法条件

光学参数:波长:283.31nm;狭缝宽度:0.2nm, 时间常数:1.0s;灯电流1.1mA;点灯方式:氘灯去背景。

1.3 试验方法

1.3.1 铅标准溶液的配制

(1) 原子吸收火焰法标准溶液配制:

精密量取10mg/L铅标准溶液0、1.0mL、2.5mL、5.0mL、10mL、15mL分别转入到50mL容量瓶, 用去离子水稀释至刻度。制得浓度为0、0.20、0.50、1.00、2.00、3.0mg/L铅标准水溶液。

(2) 原子吸收石墨炉法标准溶液配制:

精密量取1mg/L铅标准溶液0、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.00mL分别转入到50mL容量瓶, 用去离子水稀释至刻度。制得浓度为0、20、40、60、80ug/L铅标准水溶液。

1.3.2 试样溶液制备

准确称取5.00g茶叶试样 (精确到0.0001g) , 置于50mL瓷坩埚中, 小火炭化, 然后移入马弗炉中, 525℃以下灰化数小时后, 取出坩埚, 放冷后再加盐酸 (1+1) 10mL, 小火加热, 不使干涸, 必要时再加少许盐酸, 如此反复处理, 直至残渣中无炭粒并接近干涸, 待坩埚稍冷, 加少量2%硝酸煮沸, 溶解残渣并移入10mL容量瓶中, 再用2%硝酸定容至容量瓶中, 混匀。火焰法直接上机, 石墨炉法稀释25倍进行上机。

2 结果与分析

2.1 原子吸收火焰法与石墨炉法标准曲线绘制

按照1.2.1仪器工作参数进行火焰原子吸收测定, 绘制标准工作曲线见图1, 工作曲线线性范围为0~3.0mg/L, 直线回归方程为y=0.0049x-0.0006, 相关系数为r=0.99929。

按照1.2.2仪器工作参数进行石墨炉原子吸收测定, 绘制标准工作曲线见图2, 工作曲线线性范围为0~80ug/L, 直线回归方程为y=0.0027x+0.0034, 相关系数为r=0.99937。

2.2 火焰法与石墨炉法检测结果对比

将同一样品分别用火焰法与石墨炉法测量后进行对比。分别选取白茶、红茶、乌龙茶、花茶进行对比。每类产品选择一种。每种方法每种样品重复10次。测定结果见表1。表1结果表明, 原子吸收火焰法与石墨炉法两种方法测定同一样品结果令人满意。

2.3 方法的回收率试验

为了验证结果的准确度, 按照同样试验方法, 将同一茶叶样品分别加入不同浓度的铅标准溶液, 进行加标回收实验, 结果见表2。其中每个数据均为重复三次平行测定的均值, 结果表明石墨炉法回收率在95.0%~98.1%之间, 火焰法法回收率在98.8%~101.3%之间。

2.4 方法精密度

按照上述方法, 对四种不同茶叶样品应用两种方法独立地进行10次测定, 其不同茶叶样品测得的精密度结果见表3。

由表3可知, 茶叶中的铅含量在1mg/kg左右时, 石墨炉法相对标准偏差为0.45%~0.80%之间, 火焰法相对标准偏差为0.45%~0.75%之间, 两种方法的精密度都在分析范围要求之内。

3 结论

通过以上实验, 说明用干法灰化前处理采用原子吸收火焰法、原子吸收石墨炉法对茶叶样品进行测定, 二种方法测定铅含量结果一致。茶叶样品测定结果及样品加标回收实验证明二种方法有较好的准确度。茶叶中粗纤维含量高合适干法灰化, 通过回收率实验表明, 干法灰化前处理不会造成铅含量的损失且空白值较低。干法灰化前处理采用原子吸收火焰法上机、简便快捷, 省时提高效率, 仪器耗材成本又低, 可以用于实验室在繁忙季节, 承担大批量茶叶检验任务时, 采取的一种便捷方法。

摘要:采用干法灰化法称取大量的茶叶进行前处理, 对比石墨炉原子吸收光谱法和火焰原子吸收光谱法两者的测定结果, 结果发现火焰法在此前处理的基础上能满足测定条件, 且相对标准偏差在0.45%~0.75%之间, 满足测量要求。从而为进行大批量茶叶铅测定提供了快速方法。

关键词:火焰法,石墨炉法,铅,干法灰化

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.GB5009.12-2010食品安全国家标准食品中铅的测定[S].食品中铅的测定, 2010:5-7.

[2]王贤波, 刘超.微波消解石墨炉原子吸收法测定茶叶中的铅含量[J].杭州农药与科技, 2008, (5) :27-29.

原子吸收法测石墨乳中铁含量 篇9

1 实验步骤

1.1 仪器与试剂

3300型原子吸收分光光度计,上海分析仪器厂;AEG—220型自动分析天平,日本岛津;CS1012型电热鼓风干燥箱,重庆实验设备厂。

铁标准溶液(1.0000 g·L-1):称取0.5000 g高纯铁粉于烧杯中,用30 mL 6 mol·L-1的HCl加热溶解,冷却后转移并定容至500 mL容量瓶中。使用时稀释至所需浓度。6 mol·L-1的HCl溶液;浓H2SO4;硫酸铵。所用水为蒸馏水。未标明纯度的试剂均为分析纯。

1.2 仪器工作条件

经实验优化选择得出测铁的仪器工作条件,见表1。

1.3 实验方法

将石墨乳在(105±2) ℃干燥箱中烘干、冷却、研细,称取0.4000 g样品于200 mL烧杯中,加40 mL 6 mol·L-1 HCl溶液,20 mL水,置于电热套中加热煮沸,并不断搅拌,直至石墨粒子与溶液分离,冷却,过滤。将滤液转移于100 mL容量瓶中,定容,摇匀。

分别移取10 mL上述试液于5个50 mL容量瓶中,再分别加入Fe(50 μg/mL)标准溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0 mL, 用蒸馏水稀释到刻度,摇匀(不同样品含铁量不同,可根据具体情况适当增减标准系列溶液浓度)。将以上5个系列溶液在原子吸收分光光度计上喷雾,分别测其吸光度,以标准系列浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标作图,根据所绘制的直线外延与横轴的交点求出铁的浓度,再计算试样中铁的含量。

2 结果和讨论

2.1 石墨乳的凝析和酸的选择

石墨乳中含有特效的悬浮稳定剂,紧密地吸附在石墨微粒表面,使石墨微粒均匀分散在溶液中不下沉。加酸可和稳定剂中的亲水基团羟基反应,破坏稳定剂,从而使石墨凝聚,同时不断搅拌和加热都会加速反应的进行和胶体的破坏。选择盐酸作为絮凝剂比硝酸对工作环境污染小。硫酸和磷酸因为粘滞效应对火焰原子吸收法测定的干扰大[8],Fe3+和PO43-生成难溶化合物,也影响测定,所以选用盐酸做絮凝剂。

2.2 标准加入法和标准曲线法的选用

用标准加入法和标准曲线法同时测定试液中的铁含量,结果有差异,说明试液中有干扰。采用在相同量的被测液中,分别加入依次递增的标准溶液,试液相同,可以补偿基体干扰。

2.3 标准曲线的线性关系

根据1.3实验方法,以Fe标准溶液(1.0000 g·L-1)为母液,采用逐步稀释法配制标准系列溶液。按照表1 的仪器工作条件,按浓度从低到高的顺序分别测定Fe元素标准系列溶液浓度,得到回归方程为Y=0.2506X+0.0008,相关系数r=0.9996(见图1)。

2.4 仪器测试条件选择

因铁是多谱线元素[9],为防止邻近谱线对测定的干扰,用0.2 nm窄通带宽度,采用贫燃火焰,可提高测定的灵敏度。

2.5 共存元素的干扰实验

根据试液中可能存在的元素做了干扰实验,试验得出,当有100 mg·L-1 Zn, Cu, Mn, Ni, Cr, Pb, Cd, Co, Al, Mg, Ca存在时,对测铁无影响(这些元素在试样中实际浓度比允许存在量要少得多)。

2.6 两种分析方法分析结果对比

按照氧化铁红颜料中铁含量方法对1# 样品平行分析6次,并与本文方法测定结果相比较见表2。

从表2中看出,企业方法铁含量测定精密度差,因为铁含量低,用容量滴定法测微量含量误差大,这也是企业反映测定数据不稳定的主要原因。同时测定的平均值较本法测定低,是因为铁在高温燃烧损失部分[10],必然影响微量含量的结果。

2.7 样品分析结果、回收率和相对标准偏差

对三种样品分别进行6次测定,取平均值得分析结果。在样品中加入标准溶液,烘干,同测试样方法相同,进行回收率实验,并计算了相对标准偏差(RSD),结果见表3。

从表3可见,三份样品中铁含量都不高,本法测定的回收率在98.0%~100.5%,RSD在1.7%~2.5%。

3 结 论

本文利用原子吸收光谱法测定了石墨乳中铁,建立了铁的分析方法。分析结果表明,本法测定石墨乳中铁的干扰少,选择性好,精密度和准确度都很高。样品不需灼烧,节时,省电,而且测定步骤简单,快速,灵敏度高,可作为石墨乳中微量铁测定的理想方法,有实际应用推广价值。

摘要:将石墨乳加盐酸煮沸使石墨微粒凝析,铁溶解,采用空气-乙炔火焰原子吸收法测定滤液中铁的含量。建立了优化的仪器测定条件,并对可能存在的元素进行了干扰实验。该方法的回收率为98.0%~100.5%,相对标准偏差为1.7%~2.5%。方法简便、灵敏、准确,有实用价值。

关键词:原子吸收法,石墨乳,铁,测定

参考文献

[1]GB1863-89,中华人民共和国国家标准[S].北京:中国标准出版社,1989.

[2]武汉大学主编.分析化学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2001:161-162.

[3]刘玉林,蒋天智,唐文华.火焰原子吸收光谱法测定金秋梨中的微量元素铁[J].安徽农业科学,2010,38(12):6 522-6 523.

[4]徐孝娜,李娅,高双斌,等.火焰原子吸收光谱法测定人血红细胞中锌、铁、镁[J].理化检验:化学分册,2010,46(4):345-347.

[5]韩伟,王宁,单世群,等.火焰原子吸收光谱法测定绿色四氧化二氮中微量铁[J].化学推进剂与高分子材料,2010,8(3):67-69.

[6]黄河柳.微波辅助消解-原子吸收分光光度法测定催化剂中铜、铁、镍含量[J].广州化工,20033,1(1):44-47.

[7]赵永强.火焰原子吸收法测定拉链中铅的含量[J].广州化工,2010,38(4):146-147.

[8]王彦吉,宋增福.光谱分析与色谱分析[M].北京:北京大学出版社,1995:65-70.

[9]朱明华.仪器分析(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1993:312-314.

原子吸收石墨炉法 篇10

关键词:石墨炉原子吸收,酱油,铅,基体改进剂,标准加入法

铅是一种对人体极为有害的重金属元素, 国家食品卫生标准严格规定酱油中铅的含量≤1.0 mg/kg。目前, 铅的测定实验室常采用样品消化后有比色法和火焰原子吸收法, 无火焰原子吸收法[1]。由于酱油基体较复杂, 氯化钠的含量高, 消化完全无法消除氯离子的干扰。国标方法用磷酸铵作为基体改进剂, 灰化温度低, 不能有效消除氯离子的干扰。本方法采用软件提供标准加入法, 加入基体改进剂磷酸二氢铵与硝酸镁混合液, 提高灰化温度和原子化温度, 增加铅信号的稳定性, 减少灰化阶段中铅的损失。样品直接稀释后石墨炉原子吸收测定, 并且与微波消解后的样品比较, 结果令人满意, 可用于日常检测。

1 实验部分

1.1 原理

样品直接稀释注入原子吸收石墨炉中, 电热原子化吸收283.3 nm的共振线, 在一定浓度范围, 其吸收与铅含量成正比, 与标准系列比较定量。

1.2 仪器

火焰原子吸收分光光度仪SOLAAR, M5带自动进样器F95/90, ELC石墨管, 赛默飞歇尔公司生产;微波消解仪CEM;可调式电热板;电子天平。

1.3 试剂

1.3.1 硝酸

MOS级;

1.3.2 磷酸二氢铵分析纯 (20 g/L)

称取2.0 g磷酸二氢铵, 以水稀释至100 ml;

1.3.3 硝酸镁分析纯 (10 g/L)

称取1.0 g硝酸镁, 以水稀释至100 ml;

1.3.4 1%硝酸溶液

取1 ml硝酸溶液稀释到100 ml;

1.3.5 铅标准溶液

水中铅标准溶液为上海市计量测试技术研究院国家二级标准物质 (编号:GBW (E) 080278, 定值为1.000 g/L) 。

1.3.6 铅标准使用液

取1.000 g/L的铅标准溶液用1%HNO3溶液逐级稀释配制成Pb (100 μg/L) 标准工作溶液, (现用现配) , 标准系列由仪器自动智能稀释 (0, 5.0, 10.0, 25.0, 50.0 μg/L) 。

1.4 操作步骤

1.4.1 样品处理

取1.0 ml样品用1%的硝酸稀释定容至100 ml。

1.4.2 样品消化[2]

取0.25 ml试样于消解罐中加硝酸8.00 ml, 放置过夜, 盖好安全阀后, 将消解罐放入微波炉, 根据样品数量设置微波炉消解最佳条件, 见表1, 至消解完全, 冷却后100 ℃赶酸近干, 同时做试剂空白。定容至25 ml容量瓶中测定。

1.4.3 样品测定

分别吸取样液和试剂空白液20 μl, 加入基体改进剂注入石墨炉, 利用仪器的标准加入法, 测得其吸光度值 (峰面积) 并求得吸光度值与浓度关系的线性回归方程测得其吸光度值, 代入标准系列的线性回归方程中求得样液中铅含量 (仪器软件自动求得) 。

2 结果与讨论

2.1 仪器条件的优化

根据仪器性能调至最佳状态:参考条件为波长283.3 nm, 狭缝0.5 nm, 灯电流10 mA;干燥温度95 ℃ 5.0 s, 10 ℃/s;110 ℃ 35 s, 10 ℃/s;灰化温度300 ℃ 10 s, 10 ℃/s;950 ℃ 20 s, 150 ℃/s;原子化温度1900 ℃, 持续3 s, 净化温度2500 ℃, 背景校正为氘灯。

2.2 基体改进剂的使用

在样品与标准中单独加入基体改进剂磷酸二氢铵溶液 (20 g/L) 铅的信号低, 加入硝酸镁 (10 g/L) 后测定铅的灵敏度提高, 通过实验以加入4 μl磷酸二氢铵溶液 (20 g/L) , 2 μl硝酸镁 (10 g/L) 时最佳, 铅的信号高, 峰形尖锐。

2.3 石墨管类型

使用ELC石墨管比普通石墨管的灵敏度高且使用寿命长。所以选择ELC石墨管。

2.4 多步斜坡升温

样品干燥阶段分为两步, 干燥温度95和110 ℃, 干燥阶段不直接进入沸点状态, 防止液体暴溅。灰化温度300和950 ℃, 使基体改进剂与铅充分反应, 有利于在950 ℃去除Cl干扰, 更好地保护铅, 使铅的原子化信号高, 峰形尖锐。

2.5 方法的精密度与准确度

2.5.1 精密度试验

样品直接稀释与微波消化后测定, 每个样品平行测定6次, 计算其相对标准偏差, 结果比较见表2。

2.5.2 准确度试验

在酱油样品中加入1.0 μg/L的铅标准, 通过样品微波消化与直接稀释测定其含量并计算回收率。结果见表3。同时根据比对均值结果t检验, t=0.317, P>0.05, 说明样品微波消化与直接稀释的结果差异无统计学意义。

2.6 线性范围、检出限及特征量

实验测得铅在0~50 μg/L之间呈良好的线性, 相关系数为0.9992~0.9997;利用仪器的向导软件[2], 对试剂空白进行21次测定计算检出限及特征量, (仪器根据3倍的标准差自动给出) 。

2.7 样品直接稀释与微波消化完全后测定的结果

其结果经t检验差异无统计学意义 (表3) 。利用仪器的标准加入法可消除酱油中基体的干扰。

3 小结

本实验利用磷酸二氢铵溶液与硝酸镁溶液作基体改进剂, 提高灰化温度和原子化温度后, 采用仪器提供的标准加入法消除基体干扰后测定结果均较好, 适用于酱油中铅的测定, 利用此法参加实验室CNAL能力验证的考核样品, 测定酱油中的铅效果较好。可用于日常检测。

参考文献

[1]GB/T5009.12-2003.食品卫生检验方法理化部分.

原子吸收石墨炉法 篇11

【关键词】微波消解;石墨炉;原子吸收光谱;钙铁锌口服液;重金属;铅

0.引言

铅在人体内蓄积会产生慢性中毒和急性中毒,对人体危害较大,中毒时会出现头晕,肌肉关节痛,失眠,贫血,腹痛。儿童铅中毒会引起小儿多动症,并影响小儿的生长发育。药品中铅的含量也是需要严格控制的关键指标之一,国外对药品的质量要求较高,需要控制有毒金属元素的含量。为了满足出口的需要,作者建立了本方法控制钙铁锌口服液中铅的含量,取得了满意的结果。同时为我厂口服液的出口作出了一定的贡献。

1.试验部分

1.1仪器及试剂

240ZAA 型原子吸收分光光度计(安捷伦公司);样品制备系统:Multiwave3000微波消解仪(安东帕公司);配48孔高温聚四氟乙烯消解罐;EH20B型控温电热板。1.0mg/ml铅标准溶液(国家标准物质研究中心);硝酸为优级纯,磷酸二氢铵为分析纯。

1.2试验方法

1.2.1試剂准备

基体改进剂:称取2g磷酸二氢铵于100ml量瓶中,用水溶解并稀释至刻度。

0.5mol/l硝酸:取硝酸32ml加水稀释至1000ml。

1.2.2样品制备[1]:

取钙铁锌口服液约1ml,精密称定,置50ml聚四氟乙烯消解罐内,加硝酸5ml,混匀,置电热板上于120℃加热30min,取出放冷,补加2ml硝酸,2ml过氧化氢 ,盖好内盖,旋紧外套,放入微波消解仪中按设定的程序70℃(10min)—150℃(10min)—200℃(10min)进行消解;消解完全后,取消解罐置电热板上,于120℃缓缓加热至红棕色蒸气挥尽,并继续浓缩至尽干,放冷,转入50ml量瓶中,用水洗涤容器,洗液合并与容量瓶中,并稀释至刻度摇匀,同法同时制备试剂空白。

1.2.3试验步骤

通过对铅特征波长、仪器光谱通带等参数的筛选,选择检测波长283.3nm,光谱通带0.5nm,空心阴极灯工作电流3mA,干燥温度120℃,55秒,灰化温度400℃,8秒,原子化温度2100℃,3秒,塞曼背景扣除,进样品溶液10μl,机体改进剂5μl,进样方式为共进。

1.2.4工作曲线绘制

将铅标准储备液(1.0mg/ml)用0.5mol/l硝酸稀释至30ng/ml的溶液,再通过仪器自动制备浓度为3.00、9.00、15.00、24.00、30.00ng/ml的溶液,每个浓度进样3次,测定吸光度,以吸光度A为纵坐标,浓度C为横坐标绘制工作曲线。曲线方程为A=0.00740C+0.02571 ,相关系数R=0.9997。检出限为0.06ng/ml,定量限为0.95ng/ml,特征浓度为0.0925ng/ml。对上述标准溶液各测定3次,RSD分别为0.5%、2.7%、0.5%、0.8%、1.6%;对应的吸光度分别为0.0466、0.0935、0.1392、0.2053、0.2466。

2.结果与讨论

2.1测量精密度试验

照标准曲线测定方法,分别制备含有铅9.0、15.0、24.0ng/ml的标准溶液,每个浓度进样6次,测定吸光度均值(A)分别为0.0946、0.1399、0.2065,相对标准偏差(RSD%)分别为1.1、1.41、2.14。

2.2日间精密度测定

精密取钙铁锌口服液1ml5份,按照上述供试品溶液的制备方法及原子吸收条件,连续5日测定,RSD为2.23%。

2.3标准加入法回收率

取哈药集团制药总厂生产,批号为A130702122 的钙铁锌口服液做回收率试验。取样品1.0ml,共9份,分成3组,置聚四氟乙烯消解罐中,每组分别加入浓度为1.0μg/ml的铅标准溶液0.5、0.8和1.0ml,按上述样品制备方法消解,测得平均回收率分别为99.3%、98.2%、101.4%,RSD分别为1.85%、2.14%和2.32%。

3.结论

抽取哈药集团制药总厂生产的钙铁锌口服液样品20批,进行铅含量的评价检查。铅含量从百万分之0.01到0.05,均符合国家标准。本方法采用微波消解处理样品准确可靠,且效率高。加入基体改进剂磷酸二氢铵后,提高了铅的灰化温度,使重复性变好,准确度显著提高。本方法采用石墨炉原子化器,克服了火焰原子化器样品处理复杂的缺点,并提高分析灵敏度,特别适合痕量元素的控制。本方法适用于控制钙铁锌口服液中铅的含量。 [科]

【参考文献】

[1]中国药品检验标准操作规范,2010.

[2]陈超,陈瑜,俞辉.微波消解石墨炉原子吸收光谱法胶囊和片剂明胶中铬含量分析化学,(12)(第34卷):1820.

[3]舒永红,何华焜.原子吸收和原子荧光光谱分析[期刊论文]-分析实验室,2007(8).

原子吸收石墨炉法 篇12

镉是一种可蓄积的有害元素, 可通过食物链导致人体肾脏损害和代谢障碍, 进而造成骨质软化和疏松, 并发生病理性骨折;同时还可出现神经系统、免疫系统的损伤致畸和致癌。大米是人类的主要饮食之一, 大米的质量安全直接影响到人们的身体健康, 近年来, 检测出大米中镉含量超标的报道时有发生, 据报道我国有10%以上的大米为“镉米”。因此开展本研究, 掌握大米镉的测定, 了解大米质量安全, 具有十分重要的意义。

镉的检测方法常用的有原子荧光法、原子吸收法、电感耦合-等离子体质谱法 (ICP-MS) 等, ICP-MS测量准确, 但操作复杂且购买费用和维护费用均较高, 在市州级检测机构难推广。原子荧光法检测成本较低, 但检测结果的准确性和重现性较差, 不能完全满足低含量样品的检测。石墨炉原子吸收光谱法具有灵敏度高、准确性好、购买仪器价格适中的优点而被市州检测机构广泛采用。

2 材料与方法

2.1 仪器和试剂

iCE3500原子吸收分光光度计 (美国热电) , MP-200A电子天平, ML-2-4型电热板, 北京BV-Ⅲ硝酸 (优级) , 成都科龙高氯酸 (优级) ;镉标准溶液 (国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院) , 所有玻璃器皿都用1∶5硝酸浸泡过夜。

2.2 样品前处理

在国家标准《产品镉的测定》 (GB/T5009.12—2003) 的基础之上作适当的修改进行样品前处理。称取过0.149mm孔径尼龙筛的大米样品0.7000g左右于50mL聚四氟乙烯坩埚内, 加入10mL硝酸、1mL高氯酸, 加盖浸泡过夜。第二天带盖在电热板上低温消解1h, 升高电热板的温度至180℃继续消解4~5h, 直坩埚壁内四周无黑色有机质, 坩埚内溶液剩下0.5~1 mL时, 取下坩埚盖子, 继续消解至溶液近干, 加入1mL (1+9) 盐酸溶液溶解样品, 用超纯水转移定容到10 mL试管中, 在iCE3500石墨炉原子吸收分光光度计上机测试。

3 试验方法

3.1 大米镉含量测定

将镉标准溶液1 000μg/mL用 (3+97) 的硝酸溶液逐级稀释到10.00ng/mL, 以此溶液为主标准溶液, 仪器配备了自动稀释配标曲, 分别配成0.50、1.00、2.00、4.00、5.00ng/mL的标准工作液。调整仪器最佳工作状态, 波长为228.8nm, 灯电流6mA, 通带0.5nm, 塞曼背景校正, 峰高计算含量。石墨炉升温程序见表1。

吸取上述标准溶液20.0μL, 2%的磷酸氢二铵5.0ul作基体改进剂, 一并注入石墨炉, 测其吸光值, 根据吸光值和浓度绘制二次方程曲线, y=-0.010402x2+0.14748x-0.0015, R2=0.9999。

用同样的方法吸取消解液注入石墨炉, 测量其吸光值, 带入线性拟合方程, 算出样品的浓度, 样品的最终含量以下公式计算:

式中:x为试样镉含量 (μg/Kg) ;A为试样扣出空白后的浓度 (ng/mL) ;V为试样定容体积 (mL) ;m为试样称样量 (g) 。

3.2 仪器检测限测定

吸取同一样品平行测定6次, 计算样品的标准偏差, 然后以样品标准偏差的3倍作为仪器的检测限。即计算公式为:

式中:Dc为仪器检测限;Rsd为样品标准偏差;3为置信水平为90%, 检测限系数。

3.3 大米湿法前处理条件的优化

3.3.1 加不同比例的酸对测定结果的影响

在样品前处理加酸过程中, 在称样量一样的情况下, 分5组比例的酸消解样品, 一组加8 mL硝酸和2mL高氯酸消解样品 (4∶1) , 二组加9 mL硝酸和1.5mL高氯酸消解样品 (6∶1) , 三组加10 mL硝酸和1mL高氯酸消解样品 (10∶1) , 四组加10 mL硝酸和2mL高氯酸消解样品 (5∶1) , 五组加11 mL硝酸和1mL高氯酸消解样品 (11∶1) , 消解样品测定大米中镉含量, 研究不同比例的加酸量对测定大米镉含量的影响。

3.3.2 不同的消解时间对测定大米镉含量的影响

利用上面确定的最佳比例加酸量, 分别按不同的消解时间5、7、9、11h进行样品消解, 研究不同的消解时间对测定大米镉含量的影响。

3.3.3 不同的灰化、原子化温度对大米镉测定的影响

利用前面最佳的消解条件消解好样品后, 上机测试, 调试不同灰化、原子化温度, 研究不同上机条件对大米镉测定的影响。

3.3.4 不同的基体改进剂对大米镉测定结果的影响

利用前面的最佳消解条件消解好样品后, 用不同种类的基体改进剂上机测试镉含量, 分别用磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硝酸钯基体改进剂上机测试大米镉含量, 研究基体改进剂对测试大米镉含量的影响。

4 结果与分析

4.1 不同比例的酸消解样品对大米镉测定的影响

不同比例的加酸量对大米镉测定的影响如图1所示, 如图1所示, 随着硝酸量的增加, 大米镉的测定结果成线性增加, 当加硝酸的量固定后增加高氯酸的用量后, 大米镉测定的含量反而下降, 由此得出:浓度过高的比例增加消解成本并消解耗时间, 浓度比例过低又不能完全消解出样品来, 消解大米样品测试镉的加酸量为10∶1的混酸为最佳比例。

4.2 不同的消解时间对大米镉测定的影响

消解时间对镉含量的影响如图2所示。由图2可以看出, 消解液中镉浓度随着消化时间的增加而增大, 当消化时间达到9h时, 样液中的镉浓度达到最大值。表明消化时间对镉含量的测定有很大影响。消化时间过短时样品消化不完全, 不能完全测定样品镉含量, 消化时间过长时, 增加了试验时间。因此, 确定9h为最佳消化时间。

4.3 不同的灰化、原子化温度对大米镉测定的影响

样品前处理好上机测试, 调试不同的仪器条件对大米镉测定的影响, 结果如表2所示。不同的仪器条件对测定大米镉含量影响比较大, 灰化温度是为了在原子化之前尽可能地除去基体有机物质, 以降低化学干扰和减少背景信号的吸收。灰化温度过低时基体有机物的残留会造成较大的化学干扰和背景吸收;温度过高时则有可能使镉元素部分挥发, 导致结果不准确。最佳仪器条件是灰化600℃, 原子化温度1 300℃。

4.4 不同的基体改进剂对大米镉测定的影响

镉易挥发, 用石墨炉原子吸收光谱法测定镉, 主要困难在于灰化阶段会发生损失。加入基体改进剂既可以提高灰化温度又可减少被测元素的损失。试验加入2%的不同基体改进剂研究对大米测试结果的影响, 结果如表2所示, 不同的基体改进剂对样品的测试结果影响较大, 磷酸氢二铵作为基体改进剂, 其中磷酸根离子与镉离子可生成稳定性较强的磷酸镉, 提高镉的灰化温度, 消除背景干扰。磷酸二氢铵对于大米镉含量适中的样品能满足要求, 但对于低含量和高含量的样品, 不能完全消除背景干扰准确测试出样品的真实含量, 不能满足检测的要求, 硝酸钯对于所有样品来说, 检测结果都偏低。综上, 选择2%磷酸氢二铵为基体改进剂, 测定结果较为满意。

4.5 仪器检测限的测定

用一个样品连续进样6次, 测定仪器的检出限, 样品溶液吸光度测定结果见表4。浓度值标准差S=0.0362, 则检出限Dc=3s为0.1086μg/L。

5 结论

(1) 用湿法消解大米样品测定镉, 加酸的比例是10mL硝酸和1mL高氯酸, 消解最佳时间为9h。

(2) 石墨炉原子吸收测定大米镉的最佳仪器条件是灰化600℃, 原子化温度为1300℃, 基体改进剂为2%磷酸氢二铵。

(3) 用石墨炉原子吸收测定大米镉, 测定结果具有良好的线性关系, 检测限为0.1086μg/kg, 试验所带国家标准物质检测结果全在范围内, 实验结果准确可靠, 能满足检测要求。

摘要:通过实验采用10mL硝酸和1mL高氯酸湿法消解了大米样品, 消解样品的最佳时间为9h, 用石墨炉原子吸收光谱法测试了大米中镉含量。确定了上机最佳仪器条件为灰化600℃、原子化温度为1 300℃, 2%磷酸氢二铵作为基体改进剂。此方法具有良好的线性关系, y=-0.010402x2+0.14748x-0.0015, R2=0.9999, 仪器的检出线为0.1086μg/kg, 所带国家标准样品检测结果全在范围内, 实验结果准确可靠, 能满足检测要求。

关键词:湿法消解,石墨炉测试,大米,镉

参考文献

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