粮食及加工品中重金属检测方案

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引言 稀土元素(包括镧系元素、和)属人体非必需金属元素。稀土农用是我国独立开创的稀土应用领域，至今已有十几年历史。目前稀土农用产品已有60余种，生产企业180家，总生产能力达500万吨，累计推广面积3亿亩。因而各种环境样品和植物中稀土元素(尤其是镧系元素)的含量近年受到越来越多的关注。植物可以从土壤中吸取稀土元素，而稀土新型肥料不仅能大幅度增加农作物产量，提高质量，如谷子、小麦、玉米和水稻等，还能减少污染，改良土壤，深受广大农民欢迎。由于生物富集作用，进食某些植物性食品可导致人体内稀土元素的含量增加。我国国家标准GB5009.94-2012对植物性食品中稀土元素限量作了明确规定，本文建立 ICP-MS 同时测定植物性食品中16种稀土元素的方法，具有检出限低、灵敏度高、简便、快捷等优点。 1实验 1.1仪器和试剂 iCAP Q ICPMS (Thermo Scientific)；超纯水机(Fisher Scientific)；分析天平(0.0001g)；高纯硝酸(TraceMetal Grade， Fisher Scientific)；元素标准溶液 (Inorgainic )；20~100pL、200~1000 pL微量移液器 ( Fisher Scientific)；50mL、100mL HPDE 瓶 (NALGENE； Fisher Scientific ) 1.2实验方法 1.2.1样品处理 称取约0.5000g食品样品于微波消解罐中，加入5mL硝酸，在预消解器上70℃，预消解30 min后，冷却加入4mL去离子水，上微波消解仪上程序升温，完成后冷却定容到100 mL 后上机测试。 表1.微波升温程序 步骤 温度℃ 升温时间 min 保持时间 min 1 120 5 5 2 150 5 5 3 185 5 10 1.2.2标准曲线的配制 将16个元素的混合标准溶液用1%的硝酸稀释成浓度为0.1、0.5、1.0、5.0pg/L，上机待测。 1.2.3 ICPMS工作条件 采用 Thermo Scientific iCAP Qc ICP-MS 进行所有测量。所用的进样系统包括标准的 Peltier 冷却石英漩流雾室、PFA同心雾化器和可拆卸石英矩管(2.5mm 内径，石英中心管)。标准的镍采样锥和截取锥。仪器使用纯氦作为碰撞气体，以单一动能歧视(KED)碰撞池模式运行。为避免内标对待测元素产生干扰，因此本实验采用 Rh 和 Re 作为虚拟内标。ICPMS 仪器参数如下表2. 表 2.ICPMS的工作参数 Parameter Value Parameter Value Analyzer PressureReadback (mbar) 7.57E-07 Plasma Power (W) 1550.00 Spray ChamberTemperature (℃) 2.70 Peristaltic PumpSpeed (rpm) 40.00 Cool Flow (L/min) 14.00 Auxilliary Flow (L/min) 0.80 Sampling Depth (mm) 5.00 Nebulizer Flow (L/min) 1.08 Torch Horizontal Position -1.43 Torch Vertical Position -0.90 2.结果与讨论 2.1 校准性能 对稀土的16种元素(如图1、2中的45 Sc 和175Lu示例)采用空白、0，1、0，5、1、5 ug/L标准点线性拟合(如图1、2所示)，各元素的拟合相关系数、BEC、IDL列于表4中。 图1.45Sc校准曲线 图2.175Lu校准曲线 表3.校准相关系数(R) 和 BEC(pg/kg)数据 同位素 R BEC IDL 同位素 R BEC IDL 45Sc 1.0000 0.0036 0.0017 157Gd 1.0000 0.0001 0.0005 89Y 1.0000 0.0011 0.0012 159Tb 1.0000 0.0002 0.0002 139La 1.0000 0.0001 0.0002 163Dy 1.0000 0.0000 0.0000 140Ce 1.0000 0.0002 0.0003 165Ho 1.0000 0.0000 0.0000 141Pr 1.0000 0.0001 0.0001 166Er 1.0000 0.0001 0.0003 146Nd 1.0000 0.0001 0.0003 169Tm 1.0000 0.0000 0.0001 147Sm 1.0000 0.0000 0.0000 172Yb 1.0000 0.0000 0.0000 153Eu 1.0000 0.0000 0.0000 175Lu 1.0000 0.0000 0.0000 2.2 准确度实验 实验室选取4个CRM标准物质 GBW10052(A绿茶)、GBW10014(B圆白菜)、GBW10016(C茶叶)和 GBW10021(D豆角)采用微波消解后，定容后上机测试，结果如下表4 pg/kg A测定值 A证书值 B 测定值 B证书值 C 测定值 C证书值 D测定值 D证书值 MDL 45Sc 0.067 0.07 / / 24.5 23 / / 0.002 89Y 0.054 0.52 0.016 0.015 0.19 0.23 0.147 0.155 0.001 139La 0.54 0.54 / / 256 250 / / 0.0004 140Ce 0.79 0.81 / / 443 420 0.33 0.35 0.002 141Pr 0.095 0.093 / / 44.8 42 0.034 0.038 0.0006 146Nd 0.34 0.35 0.012 0.015 161 150 0.13 0.14 0.001 147Sm 0.065 0.066 0.032 0.029 32 29 / / 0.0009 153Eu 0.020 0.022 0.014 0.012 6.4 6.7 / / 0.002 157Gd 0.077 0.076 0.014 0.015 31.6 31 / / 0.001 159Tb 0.010 0.011 / 4.5 4.5 / / 0.002 pg/kg A测定值 A证书值 B测定值 B证书值 C 测定值 C证书值 D测 定值 D证书值 MDL 163Dy 0.067 0.065 0.021 0.023 26.7 25 / / 0.0009 165Ho 0.011 0.013 / / 5.6 5.4 / / 0.002 166Er 0.037 0.037 0.011 0.012 15.4 14 / / 0.001 169Tm / / / / 2.8 2.6 / / 0.0007 172Yb 0.035 0.038 0.010 0.011 18.7 18 / / 0.0008 175Lu / / 1.8 1.77 3.1 3 / / 0.002 /未检出 2.3结论 实验结果表明，本方法能同时、快速、准确地测定植物性食品中16种稀土元素，本法具有操作简便、省时和准确性良好等优点，适合于植物性食品中痕量级稀土元素的分析检测。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118400 6505118(支持手机用户) ThermoFisherS CIENTIFIC AN_C_ICPMS-