酵母中痕量汞检测方案(原子荧光光谱)

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微波消解-冷原子荧光光谱法测定 酵母中的痕量汞 于瑞成 陆平 孟茹 伊犁出入境检验检疫局技术中心综合实验室 新疆 伊犁 835000 摘要：采用梯度升压微波消解样品，蒸气发生-原子荧光分析技术(VG-AFS)测定酵母中的痕量汞。以微波消解为样品的前处理方法，建立了酵母微波消解的最佳分析条件。优化了原子荧光光谱仪的参数设置，以及选择了汞蒸气发生的最佳条件。该方法检出限为0.004ng/mL,加标回收率为91.0%～96.7%,相对标准偏差（n=7）为0.89%，取得了令人满意的分析结果。 关键词：微波消解 原子荧光光谱法 酵母 痕量汞 汞是有害的重金属，以各种形态排入环境，污染空气、水质和土壤，导致对食品的污染。食品一旦被汞污染难以彻底清除，无论使用任何不同的烹调方法都无济于事。汞的毒性与汞的化学存在形式、汞化合物的吸收有很大关系。无机汞不易被吸收，毒性小，而有机汞特别是烷基汞、甲基汞容易被吸收，毒性大，属于蓄积性有毒物质[1]，在体内达到一定量时，将损害人体健康。因此，检验和控制食品中汞的含量是十分有必要的。 目前，测定汞的方法有冷原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、原子荧光法。原子荧光法是80年代以来发展较快的一种痕量分析技术[2]。本文是将微波消解引入冷原子荧光法，建立了食品中酵母痕量汞的测定方法。 1 实验部分 1.1 仪器 AF-610A原子荧光光谱仪（北京瑞利分析仪器公司） 汞空心阴极灯（信息产业部电子第十二研究所） XT-Ⅲ型自动微波消解仪（上海新拓微波消解溶样测试技术有限公司） 1.2 试剂 除特殊规定外，试验中所用试剂均为分析纯，试验用水为二级蒸馏水，所用实验器皿均用（1+1）硝酸浸泡24h，蒸馏水淋洗后使用。 汞标准贮备液（100μg/mL）：国家标准物质研究中心提供。 汞标准使用液（100ng/mL）：吸取汞标准贮备液（100μg/mL），用0.05%重铬酸钾溶液逐级稀释至100ng/mL。 硝酸（优级纯） 硝酸溶液（1+1）：量取50 mL硝酸缓缓加入到50 mL水中，摇匀。 硼氢化钾（0.05%）：称取1g氢氧化钾溶于200 mL水中，加入0.5g硼氢化钾稀释至1000mL，摇匀。 1.3 试验方法 1.3.1 样品处理（微波消解法） 准确称取约0.5g样品，置于聚四氟乙烯消化罐中，加入硝酸10mL，于预处理炉加热处理，待样品溶解、大量浓烟散尽，冷却后，采用梯度升压进行微波消解（消解程序见表1）至消化完全，冷却后转入25mL容量瓶定容至刻度，摇匀。同时做空白试验。待测。 表1 微波消解程序 样品量(g) 消化液及用量 压力(MPa) 时间(min) 消化结果 约0.5 10mL硝酸 5 10 15 20 1 2 2 3 淡黄色澄清溶液 1.3.2 仪器工作条件 经过实验优化后得到以下最佳仪器工作条件，见表2。 表2 仪器工作条件 项 目 参 数 项 目 参 数 负高压(V)主阴极电流(mA)载气流量(mL/min)原子化器高度(mm)原子化器温度 280 40 600 7低温 分析信号读数时间(sec)采样时间(sec)延时时间(sec)注入时间(sec) 峰面积208 325 开机，按照设定好的仪器工作条件，输入有关参数，预热30min，按连续流动-间歇进样操作程序进行标准曲线和样品的测定，自动打印分析报告。 1.3.3 标准曲线的绘制 移取100 ng/mL的汞标准溶液0.00、1.00、2.00、4.00、8.00mL于100mL的容量瓶中，加入（1+1）HNO3溶液10mL，用水定容至刻度，摇匀，配制的标准曲线浓度为0、1、2、4、8 ng/mL。 2 结果与讨论 2.1 消化条件的选择 　关于测定食品中汞含量的消化方法报道很多，通过反复试验发现，采用硝酸体系，利用微波消化技术即能将样品消化完全。 　对于硝酸的用量，我们也进行了比较，实验中发现，根据0.5g取样量，10mL的硝酸即可将样品消化完全，经消解后的溶液为十分澄清略带黄色。 2.2 介质的选择 过多的氯离子会与汞离子生成[HgCl4]2-的络合离子，严重影响样品中汞含量的测定和本方法的回收率，因此本法中使用硝酸溶液做为载流。 试验中发现，在载流浓度为1%～5%范围内，荧光信号强度（IF）比较稳定，本方法选用3%的硝酸溶液作为载流。 2.3 仪器工作条件的选择 实验中分别改变负高压、空心阴极灯的电流强度以及载气流量，发现荧光信号强度（IF）值随负高压、阴极灯的电流强度升高而不断增强，但是荧光信号强度（IF）值在升高的同时，仪器噪声也随之增高。另外，经实验在不同的载气流量条件下，载气流量为600mL/min的情况下，信号值最强。 因此，本法综合考虑，认为仪器的最佳工作条件为负高压280V，阴极灯的电流为40mA，载气流量控制在600mL/min。 2.4 硼氢化钾（KBH4）溶液浓度的影响 Hg2+离子的氧化还原电极电位较一般干扰元素高,在浓度较低的还原剂作用下即能被还原完全[3]。而且由于汞并不生成氢化物，而只是被还原为气态汞，然后由载气带入原子化器进行原子化，过多的硼氢化钾产生的氢气反而会稀释汞的浓度。实验表明，测定汞时硼氢化钾溶液浓度在0.01%～0.1%范围内，可以获得更高的灵敏度和稳定性。本文通过大量试验，采用0.05%的硼氢化钾溶液得到了令人满意的结果。 2.5 汞的稳定性 汞溶液在储存过程中，极易产生器皿内壁吸附，且浓度越低越易被吸附。溶液的酸度，温度和储存时间也有显著影响，文献[4]指出，当温度在5～6℃，0.1ng/mL的汞，在1mol/L的硝酸溶液中可以储存24h，而在0.01mol/L的硝酸溶液中储存12h就会吸附损失近20%。因此，消化后的样品溶液，不宜存放时间太长。 2.6 线性范围和检出限 在选定的仪器最佳工作条件下，测定并绘制标准曲线，在0～100ng/mL范围内线性关系良好，线性相关系数为0.9998。连续测定11次空白溶液和标准溶液，以3倍空白的标准偏差除以标准曲线的斜率，得到检出限为0.004ng/mL。 2.7 精密度和回收率 取溶液（1.0ng/mL）按照实验方法平行测定7次，相对标准偏差为0.89%。通过对样品进行加标试验（表3），回收率在91.0%～96.7%之间。 表3 回收率试验结果 样品 样品测定值 （ng/mL） 标准加入量 （ng/mL） 加标测定值 （ng/mL） 回收率 （%） 1 0 25 22.75 91.0 2 0 50 46.91 93.8 3 30 25 53.11 96.6 4 32 50 79.30 96.7 5 32 50 79.11 96.5 3 结论 酵母经实验确定的微波消解操作程序，消解完全，不经掩蔽直接进行测定。硼氢化钾作为还原剂在酸性条件下，分解产生的新生态的氢和汞蒸气（Hg0）在本实验条件下，采用极低KBH4浓度，使各种干扰大大降低，且得到更高的灵敏度和较好精密度。 参考文献 [1] 原子荧光光谱分析方法手册（一）、（二）.北京瑞利分析仪器公司瑞利实验室 [2] 汤毅珊，黄志尧、潘华新等. 微波消解-原子荧光法测定中药中的汞、砷.中国新药与临床药理， 1999，10（3） [3] 石杰、朱永琴等. 氢化物发生-原子荧光法测定中药中痕量汞.光谱学与光谱分析， 2004，24（7） [4] 牟仁祥等. 微波消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定大米中痕量汞.光谱学与光谱分析， 2004，24（2） PAGE 2