微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測定紫菜中的鉛

林 彬

（龍巖市產品質量檢驗所，福建 龍巖 364000）

微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測定紫菜中的鉛

林 彬

（龍巖市產品質量檢驗所，福建 龍巖 364000）

應用石墨爐原子吸收光譜法測定紫菜中鉛含量，以HNO3-H2O2為氧化劑，微波消解處理樣品，磷酸二氫銨作測鉛基體改進劑，考察了基體改進劑濃度、灰化溫度、原子化溫度對吸光值的影響。在最優(yōu)條件下，低濃度的鉛與吸光值具有良好的線性關系，線性方程為：A=0.0058C+0.0052，r=0.9994，檢出限為1.0μg/L。運用該方法測定10次加標樣的RSD為1.512%～2.469%，加標回收率為98.4%～101.1%。該方法簡單、快速、重現(xiàn)性好，適合日常批量檢測。

紫菜；微波消解；石墨爐原子吸收光譜法；基體改進劑；鉛

1 引言

紫菜是一種生長在近海巖石上的藻類植物，含有高達29%～35%的蛋白質以及碘、多種維生素和無機鹽類，味鮮美，除食用外還可用于治療甲狀腺腫大和降低膽固醇，具有較高的開發(fā)價值和藥用價值。但隨著城市工業(yè)的迅猛發(fā)展,尤其是重化工產業(yè)和石油等資源勘探開采業(yè)加速的近海布局，含有大量重金屬的廢水、廢渣等被排放入海洋，造成海洋污染加劇，特別是近海海域污染日趨嚴重。近年來，近海污染已對紫菜的養(yǎng)殖業(yè)帶來嚴重的威脅，而鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一但進入人體很難排除，直接傷害人的腦細胞，特別是胎兒的神經板，可造成先天大腦溝回淺，智力低下；對老年人造成癡呆、腦死亡等。因此，測定紫菜中重金屬含量，特別是其中毒性較大的鉛含量，對于評定紫菜中重金屬污染及紫菜的營養(yǎng)具有很高的實用價值。目前，鉛的檢測方法有很多種，常用方法有火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法、二硫腙比色法、原子熒光法和電感耦合等離子體質譜法，本文運用GB5009.12-2010[1]中測定食品中鉛的第一法——石墨爐原子吸收光譜法，通過優(yōu)化實驗條件，提高了檢測的靈敏度，取得了令人滿意的結果。

2 材料與方法

2.1 試劑

鉛標準儲備液：1.0mg/mL，購自國家標準物質研究中心；硝酸：GR；過氧化氫：GR。

2.2 主要儀器

耶拿ZEEnit700P型原子吸收光譜儀(帶自動進樣器及在線稀釋系統(tǒng))，耶拿涂層石墨管，耶拿鉛空心陰極燈；梅特勒-托利多XS205分析天平、萊馳GM200搗磨機；CEM Mars5微波消解儀（帶消解管加熱器）；Millipor超純水；所有玻璃器皿及消解罐均以20%硝酸浸泡24h以上，用超純水反復沖洗才使用。

2.3 樣品的前處理方法

稱取紫菜粉末樣品0.2000g于消解管中，加硝酸8.0ml，在消解管加熱器上進行預消解，預消解后進入微波消解儀按表1程序進行消解，消解后消解液為黃綠色。再加1.0ml過氧化氫進行消解，消解后消解液為無色或淡黃色。在消解管加熱器上溫度120℃趕酸，定容，搖勻待測。

表1 微波消解梯度升溫程序

2.4 標準溶液的配制

吸取1.0ml鉛標液，用0.5%硝酸定容至1000ml，此溶液濃度為Pb=1μg/ml；再吸取5.0ml Pb=1μg/ml標準液，用0.5%硝酸定容至100ml，此溶液即為Pb=50ng/ml標準使用液。

2.5 儀器工作條件及分析條件

表2 測定鉛的儀器工作參數(shù)

表3 石墨爐工作參數(shù)

3 結果與討論

3.1 基體改進劑濃度的優(yōu)化

不同基體改進劑對不同基體樣品的基體改進作用和機理是不一樣的，測鉛的基體改進劑類型頗多[2-4]，通過對基體改進劑進行篩選，用銨鹽基體可以有效地抑制鉛的揮發(fā)，消除干擾，提高分析結果靈敏度，改善精密度。但同一種基體改進劑在不同濃度下所產生的效果是有差別的。

固定石墨爐灰化溫度為800℃，原子化溫度為1700℃，以20.0ng/mL 鉛標準溶液為測定對象，（NH4）H2PO3的濃度為0.1%，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%的條件下測定鉛的吸光值。鉛吸光值隨（NH4）H2PO3的濃度變化情況如圖1所示。從圖1可知，進樣量為5μl的條件下，鉛吸光值隨（NH4）H2PO3的濃度的增加而增大，當（NH4）H2PO3濃度為1%，吸光值達到最大；當（NH4）H2PO3的濃度繼續(xù)增大時，吸光值反而不斷下降，故實驗時選擇的（NH4）H2PO3的濃度為1%。

圖1 不同濃度（NH4）H2PO3對鉛吸光值的影響

3.2 灰化溫度的選擇

石墨爐的原子化溫度1700℃和基體改進劑濃度為1%（NH4）H2PO3固定不變，以20.0ng/mL 鉛標準溶液為測定對象，灰化溫度為600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃的條件下測定鉛的吸光值。鉛吸光值隨灰化溫度變化情況如圖2所示。從圖2可知，當灰化溫度為800℃時，吸光值達到了最大，當灰化溫度繼續(xù)增大時，吸光值反而不斷下降，所以實驗時選擇灰化溫度為800℃。

圖2 不同灰化溫度對鉛吸光值的影響

3.3 原子化溫度的選擇

石墨爐的灰化溫度800℃和基體改進劑用1% （NH4）H2PO3固定不變，以20.0ng/mL 鉛標準溶液為測定對象，原子化溫度為1500℃、1600℃、1700℃、1800℃、1900℃的條件下測定鉛的吸光值。鉛吸光值隨原子化溫度變化情況如圖3所示。從圖3可知，在1700℃～1800℃進行原子化時，鉛的吸光值呈現(xiàn)一平臺，當原子化溫度繼續(xù)增大時，吸光值反而不斷下降，考慮到石墨管的壽命，所以實驗時選擇原子化溫度為1700℃。

圖3 不同原子化溫度對鉛吸光值的影響

3.4 方法的線性關系與檢出限

測定結果（圖4）表明，鉛質量濃度在0～50ng/ml范圍內有良好的線性關系，標準曲線的回歸方程：A=0.0058C + 0.0052，r=0.9994，其檢出限為1.0ng/ml。

圖4 鉛標準溶液的工作曲線

3.5實際樣品測定及加標回收率、重復性

在樣品中加入濃度為10.0ng/ml、20.0ng/ml、30.0ng/ml的鉛標準溶液，進行加標回收實驗[5]，結果如表4。

表4 回收試驗

把3個加標樣品按照2.5光譜條件，用自動進樣器的自動控制程序各自重復測定10次[6]，RSD分別為1.944%、2.469%、1.512%，回收率可穩(wěn)定在98.4～101.1%。

4 結論

紫菜中鉛的含量對于評定紫菜中重金屬污染具有很高的實用價值，該方法的靈敏度、準確性、精密度、重復性完全可滿足檢測要求且簡便快速，適合日常批量檢測。

[1] GB 5009.12-2010 食品安全國家標準 食品中鉛的測定[S]. 中國標準出版社，2010.

[2] 王志華，王書俊，黃毓禮.石墨爐原子吸收光譜法測定中成藥中砷，鉛[J]．光譜學與光譜分析，2001，21(6)：854-858.

[3] 李述信. 原子吸收光譜分析中的干擾及消除方法，北京：北京大學出版社，1987，273.

[4] ZHOU Hong-gang，PENG Xi-yu，TAO Rui（周宏剛，彭喜雨，陶銳）. Spectroscopy and Spectral Analysis（光譜學與光譜分析），1992，12（3）：97.

[5] 馮銀鳳，黃誠，周日東，等．基體改進劑在石墨爐原子吸收法測定食品中鉛的討論[J]．中國衛(wèi)生檢驗雜志，2005，15(4)：450，472.

[6] 鄭恩，喻海雅，謝暉．石墨爐原子吸收法測定水處理劑中微量鉛和鎘[J]．光譜學與光譜分析，2000，20(3)：378-380.

Microwave Digestion--Determination of Lead in Laver by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

LIN Bin
(Longyan Institute of Product Quality Inspection, Longyan 364000, Fujian ,China)

In order to detect the concentration of laver, graphite furnace atomic absorption spectrometry was used. Microwave digestion technology was applied to pretreat laver, using the HNO3-H2O2 as oxidizing agent, the two ammonium hydrogen phosphate as matrix modifier. This paper investigated the influence of matrix modifier concentration, ashing temperatureand atomization temperature to the light absorption value. Under the best detecting conditions, there was a good linear relationship between the concentration of lead and the absorption value, and the linear equation was A= 0.0058C + 0.0052, the correlation coefficient was 0.9994, the detection limit was 1.0μg/L. The RSD of spiked samples was 1.512%-2.469% , under 10 consecutive detecting, and the rate of recovery was 98.4%-101.1%. This method was simple, speedy,has a good reproducibility, and it’s suitable for daily batch testing

Laver; Microwave digestion; Graphite furnace atomic absorption spectrometry; Matrix modifier; Lead

2014-05-13

林彬，男，龍巖市產品質量檢驗所，化學檢驗部化驗員