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.湖南農業(yè)大學食品科學學院，湖南長沙410003）（3.湖南國家糧食質量監(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%；結果滿意。關鍵詞：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、前破壞有機結合體，釋放出待測組分1。汞由于容易在人體腦內積蓄而引起神經(jīng)中毒，而受到廣泛的關注，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罐中，加7 mLHNO3浸泡過夜，再加3 mL H2O2，蓋好內蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱內120保持2.5 h，在箱內自然冷卻至室溫，轉移至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、開機后設定好儀器工作參數(shù)并預熱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結果與討論2.1反應介質選擇實驗比較了HNO3、HNO3+H2O2、HNO3+HCL做消解劑的效果，結果發(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果的影響，結果表明當硝酸為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（結果見表1，圖2），得到在02 ng/mL線性范圍內的熒光強度和汞濃度線性關系良好,線性方程：A=1055.323*C+0.355；相關系數(shù)為:0.9995；根據(jù)本儀器設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，其平均值結果及相對標準偏差見表2表1回收率試驗結果Table 1Recovery of the method for Hg detection in rice表2樣品測試結果Table 2 RSD of the method for Hg detection

13、in rice3小結上述研究表明，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.糧油質量檢驗員.北京:中國農業(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