仪器信息网APP
选仪器、听讲座、看资讯

石墨炉法测定粮食(高粱、稻谷)中铬的含量

  • huangza
    2013/11/05
    药物分析
  • 私聊

食品重金属及有害元素检测

  • 【生活中的仪器分析】食品安全——“菜”米油盐酱醋茶大检测

    石墨炉法测定粮食中铬的含量
    在2013年6月1日最新实施的《GB 2762-2012 食品安全国家标准食品中污染物限量》中,对铬进行了严格的限量控制,规定了谷物及其制品中铬的限量要求为1.0mg/kg。

    本实验主要对粮食中铬含量检测方法进行研究,此实验包含粮食中铬检测样品前处理方法选择、检测方法选择、试剂验证、试样空白、检测条件选择、曲线范围实验、精密度实验、稳定性实验、重复性实验、加样回收实验。GB/T5009.123-2003及相关文献资料。

    1实验仪器、试剂与材料

    1.1实验仪器

    M5原子吸收光谱仪电子天平

    CEM MARS6型微波快速消解系统;EG20B型电热板

    1.2试剂与材料

    粮食:送检随机红高粱样品;

    铬标准样溶液,批号为101208,环境保护部标准样品研究所购买;

    硝酸:优级纯;二次蒸馏水

    2铬检测方法的研究

    2.1样品前处理方法的选择

    2.1.1微波消解法


    称取0.25g左右样品(高粱)于聚四氟乙烯内罐,加入10ml浓硝酸或8ml浓硝酸+2ml双氧水(氢氟酸),置于CEM mars 6微波消解中,按照消解程序,以消解效果为淡黄绿色或近无色透明液体为完全消解,消解后样品,置140℃电热板挥酸,蒸至约1ml液体时用双蒸水定容,特殊样品过滤后定容,同行制备试剂空白。

    2.1.2湿式消解法

    称取0.25g左右样品(高粱)于烧杯中,加入5mL混合酸充分混合均匀,盖上表面皿,放置在电热板上120℃加热消解,使消解液变澄清透明逐渐升温,若消解液变成黑褐色则取下,冷却后加入1mL硝酸,直至消解液无色透明。当无大量红棕色气体产生,白烟散尽时,取下冷却至室温后,去掉表面皿,加入二次蒸馏水,继续加热消解液浓缩到约1mL时,用二次蒸馏水定容至10mL待测。同法制备空白。

    2.2检测方法的选择

    微波消解法对取样量有严格的限制(有机类样品为0.2-0.5g), 在取样量受限制情况下无法增大被测样品的浓度,通过文献资料报道的中粮食的含量,用火焰法测定灵敏度无法达到要求,必须用石墨炉法进行测定。

    2.3实验试剂的验证

    实验过程中运用较多的试剂是硝酸、二次蒸馏水、同时在必要的情况下需要添加基体改进剂以减少基体的干扰。通过对二次蒸馏水中铬的检测,ABS在0.0010-0.0070之间,二次蒸馏水中铬含量非常低,满足实验需要。

    2.4检测条件的选择

    通过查阅GB/T5009.123-2003及相关文献资料的推荐值。

    GB/T5009.123-2003中石墨炉的推荐程序:

    步骤阶段温度(℃)斜坡(℃/S)保持时间 (S)保护气
    1干燥

    110

    10

    40


    Ar 0.2L/min
    2灰化

    1000

    150

    30

    Ar 0.2L/min
    3原子化

    2800

    0

    5

    4清除

    高于2800

    0

    3

    Ar 0.2L/min

    热电M5石墨炉推荐程序为:

    步骤阶段温度(℃)斜坡(℃/S)保持时间 (S)保护气
    1干燥

    100

    10

    30.0

    Ar 0.2L/min
    2灰化

    1200

    150

    20.0

    Ar 0.2L/min
    3原子化

    2500

    0

    3.0

    4清除

    2600

    0

    3.0

    Ar 0.2L/min

    通过以上参数设定对比,国家标准方法和仪器推荐方法存在非常大的差别。另外查阅的其它文献资料中关于石墨炉检测铬的程序设置也有其它推荐值,主要与仪器的种类和配置有关。针对以上问题,通过对仪器的使用,结合铬的仪器检测条件研究过程,决定采用优化后的参数为主,以下为仪器优化的参数进行下步试验。

    优化后石墨炉程序为:

    步骤阶段温度(℃)斜坡(℃/S)保持时间 (S)保护气
    1干燥

    100

    10

    30

    Ar 0.2L/min
    2灰化

    1000

    150

    20

    Ar 0.2L/min
    3原子化

    2400

    0

    8

    4清除

    2600

    0

    4

    Ar 0.2L/min

    2.5检测方法学考察

    2.5.1标准曲线的制备和检出限

    由于GB/T5009.123-2003及相关文献资料中有关曲线范围值均保持一致,故本次对曲线范围不作具体研究,实验浓度范围0-40 ug/L,具体结果如下:





    以上二组不同拟合方式下,相关系数均较好。检出限按照三倍空白值的标准偏差除以标准曲线回归方程(一次拟合)中的斜率来进行计算。得出检出限为0.00016mg/kg,特征浓度为0.5303ug/L。

    2.5.2精密度实验

    称取高粱样品约0.2500g置消解罐中,按以上前处理方法进行消解,微波消解后置电热板上赶酸至近干,用1%硝酸定容到10ml,进样20uL重复测定6次,结果如下:

    峰高信号(ABS)

    峰面积信号(ABS)

    1

    0.0977

    0.1181

    2

    0.0917

    0.1208

    3

    0.0909

    0.1096

    4

    0.0938

    0.1138

    5

    0.0892

    0.1064

    6

    0.0896

    0.1125

    RSD

    3.4%

    4.7%


    通过以上实验数据可以得出如下结论:同一个样品在相同的仪器检测条件下重复测定6次,测得不同信号的RSD为3.4% 和4.7%。表明在上述实验条件下,用石墨炉法测粮食中铬仪器的精密度较高。

    2.5.3重复性实验

    高粱样品取4个平行样,用相同方法前处理后进行测定结果如下:

    编号

    峰面积信号

    校正后浓度(ug/L)

    1

    0.1096

    6.9609

    2

    0.1124

    7.2268

    3

    0.1108

    7.0787

    4

    0.1147

    7.4547


    经计算以上4个样品最终浓度RSD为3.0%,平均浓度为7.1803ug/L,上表结果表明在重复性条件下,运用此方法测定高粱中铬重复性较好。国家标准中要求:在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10% 。选取4个数据中相差最大的两个6.9609和7.4547绝对差为0.4938,低于0.72078(其算术平均值的10%)。

    2.5.4回收率实验

    取5个红高粱样品,在其中4个红高粱样品中分别加入10mg/L铬标准溶液10ul、14ul、18ul、20ul,然后依法进行前处理后,立刻测定并计算回收率,结果如下

    编号


    加标量

    校正后浓度ug /L

    铬的理论含量

    回收率%

    1

    0ul

    11.6368

    11.6368

    -

    2

    10ul

    21.3029

    32.9397

    96.7

    3

    14ul

    24.8035

    36.4403

    94.0

    4

    18ul

    28.5994

    40.2362

    94.2

    5

    20ul

    30.2353

    41.8721

    93.0


    由以上的实验结果可以看出,运用前期确定的前处理方法和仪器条件进行红高粱中铬的回收率实验,在分别加入10mg/L铬标准溶液10ul、14ul、18ul、20ul,回收率分别为96.7%、94.0%、94.2%、93.0%。

    3.5有证标准物质验证

    前处理及仪器条件同上,有证标准物质GBW10028(GSB-19黄芪) 铬含量为2.2±0.4mg/kg。

    编号

    质量,g

    定容体积,mL

    校正后浓度,ug/L

    结果mg/kg

    1

    0.2479

    20

    24.6288

    1.9870

    2

    0.2632

    20

    25.0325

    1.9022

    3

    0.2706

    20

    26.0939

    1.9286


    结果表明,检测结果在正常赋值范围内,检测方法可靠有效。

    4结果与讨论

    1采用优化后的参数为主,干燥阶段温度为100度,斜坡为10℃/S,保持时间30s,开保护气Ar 0.2L/min;灰化温度为1000度,斜坡为150℃/S,保持时间20s,开保护气Ar 0.2L/min;原子化温度为2400度,斜坡为0℃/S,保持时间8s,保护气关;清除温度为2600度,斜坡为0℃/S,保持时间4s,开保护气Ar 0.2L/min。

    20-40 ug/L曲线拟合试验得出一般线性拟合为0.9994,二次方程拟合为0.9996,实验结果表明0-40 ug/L曲线拟合适用于铬曲线要求,得出检出限为0.16ug/kg。

    3精密度实验测得峰高信号RSD为3.4%,峰面积信号为4.7%,表明用石墨炉法测粮食中铬仪器的精密度较高;重复性实验测得5个样品最终浓度RSD为3.0%,平均浓度为7.1803ug/L,4组数据中相差最大的两个6.9609和7.4547绝对差为0.4938,低于0.72078(其算术平均值的10%),符合国家标准中铬含量检测时,重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%规定。

    4高粱中铬测定回收率实验测得,在分别加入10mg/L铬标准溶液10ul、14ul、18ul、20ul,回收率分别为96.7%、94.0%、94.2%、93.0%;有证标准物质GBW10028(GSB-19黄芪),测定值在正常赋值范围内。总体来分析此方法的准确度高,适用于粮食中铬的测定。
  • 该帖子已被管理者-马踏飞燕设置为精华,下面是奖励记录:加20积分,加5声望
  • 该帖子已被版主-马踏飞燕加30积分,加2经验;加分理由:原创30
    +关注 私聊
  • cminzhen

    第1楼2013/11/05

    写的很全面,我们一般用进口酸,不知道换成进口酸,会不会降低空白值?

0
  • 该帖子已被版主-望舒加2积分,加2经验;加分理由:讨论有奖
    +关注 私聊
  • 马踏飞燕

    第2楼2013/11/05

    应助达人

    很好的一篇原创,这个研究很有借鉴意义

0
    +关注 私聊
  • 依风1986

    第3楼2013/11/05

    应助达人

    有可能,来料也验收下

    cminzhen(cminzhen) 发表:写的很全面,我们一般用进口酸,不知道换成进口酸,会不会降低空白值?

0
    +关注 私聊
  • huangza

    第4楼2013/11/05

    应助达人

    空白值还好吧,不是很高,不过也不低,你们的空白在多少?

    cminzhen(cminzhen) 发表:写的很全面,我们一般用进口酸,不知道换成进口酸,会不会降低空白值?

0
  • 该帖子已被版主-望舒加2积分,加2经验;加分理由:讨论有奖
    +关注 私聊
  • huangza

    第5楼2013/11/05

    应助达人

    可以参加“菜米油盐酱醋茶”的活动不?

    马踏飞燕(langhuashang) 发表:很好的一篇原创,这个研究很有借鉴意义

0
    +关注 私聊
  • wulin321

    第6楼2013/11/06

    应助达人

    太完整了 楼主用心了

0
    +关注 私聊
  • 守一

    第7楼2013/11/07

    国产的硝酸Cr的本底还是不低的,对高要求的测试不能满足

0
  • 该帖子已被版主-望舒加2积分,加2经验;加分理由:讨论有奖
    +关注 私聊
  • huangza

    第8楼2013/11/10

    应助达人

    以前我们用国产优级纯硝酸,空白高,现在全部换成进口MERCK硝酸

0
    +关注 私聊
  • 阶前尘

    第9楼2013/11/18

    应助达人

    原子化阶段把氩气关这么久,对石墨管寿命影响很大吧,我想知道楼主一根石墨管能做多少样?

0
    +关注 私聊
  • huangza

    第10楼2013/11/18

    应助达人

    的确,做铬时原子化时间较长,所以石墨管要比平时用的快些!

    阶前尘(jieqian1211) 发表:原子化阶段把氩气关这么久,对石墨管寿命影响很大吧,我想知道楼主一根石墨管能做多少样?

0
查看更多
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
举报帖子

执行举报

点赞用户
好友列表
加载中...
正在为您切换请稍后...