高壓消解-原子熒光光譜法測定大米中的汞

1、高壓消解-原子熒光光譜法測定大米中的汞倪小英1.3 王玉枝1 陳渠玲2.3 劉榮3 黃衛(wèi)3（1.湖南大學化學化工學院，湖南長沙410082）（2.湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學學院，湖南長沙410003）（3.湖南國家糧食質(zhì)量監(jiān)測中心，湖南長沙410005）摘 要：本文采用高壓消解-原子熒光光譜法測定大米中的重金屬汞的含量，選定了大批樣品的最佳處理方法，并優(yōu)化了測定條件。得到回歸方程為：A=1055.323*C+0.355，相關(guān)系數(shù)為:0.9995；檢出限為：0.415g/kg，線性范圍為：02 ng/mL；回收率為：95%102%;相對標準偏差為1.0%-6.5%；結(jié)果滿意。關(guān)鍵詞：高壓消解法；原子熒

2、光光譜法；大米；汞High-pressure digestion-HG-AFS Determination of Hg in RiceNIXiaoying1.3,WANGYu-zhi1,CHENQu-Ling2.3,LIU Rong3,HUANG Wei3（1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Hunan University,Changsha,410082,China）（2.HunanAgriculturalCollege Food Science Institute,Changsha 410003,China）（3.Hunan Pr

3、ovince country grain quality monitor center,Changsha 410005,China）Abstract :Rice was digested and treated with high-pressure digestion for Hg determination by HG-AFS. The measurement conditions were optimized and the regression equation is: A=1055.323*C+0.355,with the linear range of 0-2ng/mL.The re

4、lated coefficient, detection limit, recovery and RSD of the method were 0.9995,0.415ug/kg,95%-102%and 1.0%-6.5%,respectively.This method was simple, accurate and fast.Key words: High-pressure digestion; HG-AFS; Rice; Hg由于金屬、類金屬元素在糧油食品中與有機物結(jié)合成穩(wěn)定而牢固的難溶、難離解的化合物，從而失去其原有的特性，一般不能直接進行測定。如需測定這些無機成分的含量，需要在測定

5、前破壞有機結(jié)合體，釋放出待測組分1。汞由于容易在人體腦內(nèi)積蓄而引起神經(jīng)中毒，而受到廣泛的關(guān)注，各種樣品中的汞研究不時見著于文獻中26。大米樣品的前處理方法有高壓消解法、微波消解法710。兩種方法各有利弊：前者單個樣品消解所需時間較長，但配套成本較低，而且一次性可以大批樣處理，適合各種大小實驗室的配置要求；后者雖然單個樣品消解時間較短，但配套成本較大，對于基層實驗室來說，拿出幾十萬元人民幣購置一臺微波消解系統(tǒng)，有點不現(xiàn)實。本文基于這一點，特對高壓消解條件進行了優(yōu)化，結(jié)果滿意。1實驗部分1.1儀器與試劑1.1.1主要儀器AFS-2202E雙道原子熒光光度計（北京科創(chuàng)海光儀器有限公司）；汞空心陰極燈

6、（北京有色金屬研究總院）；鋼襯四氟消解罐(江蘇省濱?？h正紅塑料廠)；DKQ-3型智能控溫電加熱器（上海屹堯分析儀器有限公司）；MDS-2002AT微波快速消解系統(tǒng)(上海屹堯分析儀器有限公司)；可調(diào)電熱板、電爐（長沙市遠東電爐廠）；101型電熱鼓風干燥箱（北京市永光明醫(yī)療儀器廠）；純化水機，AMF 1-20-P，艾科浦；所用玻璃儀器均用25%硝酸浸泡過夜，用去離子水沖凈瀝干備用。1.1.2主要試劑汞標準儲備溶液，1000g/mL，國家鋼鐵材料測試中心；硼氫化鉀（96%），分析純，天津市化學試劑研究所；氫氧化鈉，分析純，上?；瘜W試劑有限公司；硝酸，優(yōu)級純，上海振興化工二廠有限公司；實驗用水均為二次

7、去離子水。1.1.2.1溶液配制15g/L硼氫化鉀（KBH4）溶液：稱取硼氫化鉀15.0g溶于5g/L氫氧化鉀溶液1000mL中，混勻，現(xiàn)用現(xiàn)配。100 ng/mL的汞標準使用液：將1000g/mL的汞標準儲備溶液用5%硝酸逐級稀釋為100 ng/mL。1.1.2.2標準系列配制取50 mL容量瓶6只，依次準確加入100 ng/mL的汞標準使用液0.025 mL、0.05 mL、0.10 mL、0.20mL、0.40 mL、1.00 mL(相當于含汞濃度0.05 ng/mL、0.10 ng/mL、0.20 ng/mL、0.40 ng/mL、0.80 ng/mL、2.00 ng/mL)；用5%硝

8、酸定容，搖勻待測。1.2樣品處理稱取0.50 g大米于聚四氟乙烯內(nèi)罐中，加7 mLHNO3浸泡過夜，再加3 mL H2O2，蓋好內(nèi)蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱內(nèi)120保持2.5 h，在箱內(nèi)自然冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至25 mL比色管中，用5%硝酸定容待測，同時做試劑空白實驗。1.3儀器工作參數(shù)用AFS-2202E雙道原子熒光光度計測定，儀器最優(yōu)操作條件如下：負高壓：270 V；燈電流：35 mA；原子化高度：9 mm；加熱溫度：200；載氣流量：500 mL/min；屏蔽氣流量：1000 mL/min；讀數(shù)時間：10 s；延遲時間：1 s；測量方法：標準曲線法；讀數(shù)方式：峰面積。1.4測定方法

9、開機后設(shè)定好儀器工作參數(shù)并預(yù)熱30 min，輸入必要的參數(shù)。如：標準系列的點數(shù)及各點的理論濃度值等。連續(xù)用5%的硝酸進樣直至讀數(shù)穩(wěn)定，轉(zhuǎn)入標準系列測定，記錄熒光強度，以汞濃度為橫坐標、熒光強度為縱坐標，繪制標準曲線。標準系列測量后，轉(zhuǎn)入樣品測量，用5%的硝酸進樣，使讀數(shù)回零后，開始測量樣品空白和樣品的熒光強度。2結(jié)果與討論2.1反應(yīng)介質(zhì)選擇實驗比較了HNO3、HNO3+H2O2、HNO3+HCL做消解劑的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HNO3+H2O2效果最好；比較了不同硝酸、過氧化氫用量對測定結(jié)果的影響，結(jié)果表明當硝酸為7 mL、H2O2為3 mL時消化最徹底。2.2高壓消解樣品用量的選擇在實驗過程當中，通

10、過反復實驗，發(fā)現(xiàn)選擇樣品用量為0.5 g時既能使樣品消解完全又能滿足元素測定靈敏度的要求。2.3還原劑硼氫化鉀濃度的選擇由圖1可看出硼氫化鉀作為還原劑對汞氫化物生成速度影響較大，直接影響熒光強度。隨著硼氫化鉀濃度的增加熒光強度增大，硼氫化鉀在1.5%2.5%范圍內(nèi)熒光強度趨于穩(wěn)定，其濃度大于2.5%時熒光強度反而下降。硼氫化鉀的濃度太低，由于還原能力弱，靈敏度太低，對于含汞量特低的樣品則無法檢出；如果還原劑濃度太高，由于產(chǎn)生了大量的氫氣而產(chǎn)生稀釋作用而導致測量重現(xiàn)性差，而且浪費試劑。本實驗選定硼氫化鉀濃度為2.0%。圖1硼氫化鉀濃度對熒光強度的影響Fig.1 Effect of KBH4 on

11、 the fluorescence signal responses2.4標準曲線線性范圍、檢出限及標液測量精密度圖2汞標準曲線Fig.2 Calibration curve of Hg在最佳工作條件下測定汞標準系列（結(jié)果見表1，圖2），得到在02 ng/mL線性范圍內(nèi)的熒光強度和汞濃度線性關(guān)系良好,線性方程：A=1055.323*C+0.355；相關(guān)系數(shù)為:0.9995；根據(jù)本儀器設(shè)計的檢出限測定功能，連續(xù)測定汞標準空白溶液的熒光信號11次，得本方法最低檢出限為0.0083g/L；由公式MDL=DL×F(其中：DL=0.0083g/L，F(xiàn)=25mL/0.50g)得出實驗方法定量檢出

12、限為0.415g/kg；根據(jù)本儀器設(shè)計的精密度測定功能，連續(xù)測定0.4 ng/mL的汞標準溶液的熒光信號11次，得到本方法的測量精密度為1%。2.5樣品測試結(jié)果按繪制標準曲線相同的方法測定高壓消解處理過的樣品，在大米樣品中加入一定量的標準溶液，按上述方法測定，回收率結(jié)果見表1。并用最佳高壓消解條件處理三種不同大米各9份，測定其中的汞含量，其平均值結(jié)果及相對標準偏差見表2表1回收率試驗結(jié)果Table 1Recovery of the method for Hg detection in rice表2樣品測試結(jié)果Table 2 RSD of the method for Hg detection

13、in rice3小結(jié)上述研究表明，本法具有分解完全、重現(xiàn)性好、成本低廉的優(yōu)點；而且檢出限低，靈敏度高；操作過程簡單，試劑用量少，大大減輕了勞動強度，保護了檢驗分析人員的身心健康，適合大批樣品的檢測，更適合基層實驗室的普及。參考文獻1國家糧食局人事司.糧油質(zhì)量檢驗員.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,20062杜月鳳,沈月華,張坤.濕法消解-原子熒光光譜法同時測定油脂樣品中砷和汞J中國衛(wèi)生檢驗,2005,15,(9)3劉曉松,劉桂明,梁志堅.氫化物發(fā)生-原子熒光光度法測定飲用水中微量汞J中國衛(wèi)生檢驗,2005,15,(7)4劉雪梅.懸浮液進樣原子熒光光譜法測定茶葉中的痕量汞食品研究與開發(fā)2006,27,(7)5李勛，朱業(yè)晉等斷續(xù)流動-氫