使用电感耦合等离子体质谱仪检测酒类产品中铝与钡含量

huangza

2020/06/01
谱绘人生

私聊

食品重金属及有害元素检测

使用电感耦合等离子体质谱仪检测酒类产品中铝与钡含量

铝、钡元素均是高温元素，针对原子吸收光谱仪测定有一定的难度，因此参照GB 5009.268-2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》，对酒类产品进行铝、钡的测定，仅供参考。

1 材料与方法

1.1仪器与试剂

1.1.1仪器 iCAP RQ型电感耦合等离子体质谱仪，赛默飞世尔科技有限公司；Multiwave PRO微波消解仪，奥地利安东帕公司；ELGA纯水机，英国威立雅公司；恒温干燥箱；电热板；分析天平。

1.1.2试剂盐酸，硝酸；一级水；铝、钡单元素标准物质（国家标准物质研究中心）；锂、钪、锗、钇、铟、铑、铋单元素标准溶液（国家标准物质研究中心）。注：除非另有说明，本方法所用试剂均为优级纯，水为GB/T 6682规定的一级水。

1.2 标准溶液的制备

精密吸取铝、钡单元素标准溶液适量，用（5+95）硝酸溶液分别稀释制成铝浓度为0.050μg/mL、0.10μg/mL、0.20μg/mL、0.50μg/mL、1.0μg/mL的标准系列，钡浓度为0.010μg/mL、0.050μg/mL、0.10μg/mL、0.30μg/mL、0.50μg/mL的混合标准系列。

1.3内标溶液的制备

精密量取锂、钪、锗、钇、铟、铑、铋单元素标准溶液适量，用（5+95）硝酸溶液稀释制成每1mL各含100ng的混合溶液。可选择全部或部分元素作为内标溶液，在线添加内标。

1.4样品前处理

准确吸取酒类产品10mL于烧杯中，在可调式电热板中低温挥去乙醇，冷却后加入5mL硝酸，放入可调式电热板上消解，若消化液呈棕褐色，补加硝酸消解，消化液呈无色透明或略带黄色。待冷却后，用水定容至50mL，摇匀备用，同时做试剂空白试验；

1.5仪器测定条件

使用调谐液调整仪器各项指标，使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标达到测定要求。将标准系列引入仪器，进行相关数据处理，绘制标准曲线、计算回归方程。相同条件下，将试样溶液分别引入仪器进行测定，根据回归方程计算出试样中元素的浓度。

2 结果与讨论

2.1 线性范围与检出限

测定时选取的同位素为²⁷Al、¹³⁵Ba、¹³⁷Ba，内标元素校正选择内插模式。依次将仪器的样品管插入各个浓度的标准品溶液中进行测定，以测量值(3次读数的平均值)为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。（线性回归方程及相关系数见下表）

元素	线性回归方程	相关系数
²⁷Al	Y=248925.584*X+1360.473	R²=0.9997
¹³⁵Ba	Y=3568093.218*X+574.116	R²=1.0000
¹³⁷Ba	Y=6980135.046*X+1099.297	R²=0.9975

实验表明，²⁷Al、¹³⁵Ba、¹³⁷Ba检测专属性较好，线性相关系数¹³⁵Ba要好于¹³⁷Ba，因此选择¹³⁵Ba，元素的强度响应值与其浓度之间均具有良好的线性关系。通过连续进行空白溶液的重复测试，检测限LOD按照三倍空白值的标准偏差除以标准曲线的斜率来计算。(见下表测定20次的强度值)

²⁷Al	13010.9	12912.8	13002.8	13449.3	13321.2	12980.8	13409.3	11513.4	11375.2	11697.6
²⁷Al	11767.6	11815.7	11397.3	11407.3	11791.6	11701.5	11709.6	11979.8	11823.6	11455.3
¹³⁵Ba	2668.3	2612.3	2704.3	2764.3	2984.4	2770.3	2538.3	2540.3	2216.2	2792.4
¹³⁵Ba	2412.2	2520.3	2574.3	2466.3	2566.3	2286.2	2556.3	2454.2	2390.2	2614.3

从上表计算得出，²⁷Al的检出限为0.0067mg/L，¹³⁵Ba的检出限为0.00012mg/L。

2.2 精密度实验

以酒H11001为对象，分别取七份平行样，同法前处理后测定，结果如下。

mg/L	1	2	3	4	5	6	7	平均值	RSD%
²⁷Al	0.6495	0.7176	0.7355	0.6934	0.7270	0.6800	0.6973	0.70	4.2
¹³⁵Ba	0.00998	0.01020	0.01020	0.01069	0.01057	0.01041	0.01054	0.010	2.4

从表中看出，相对标准偏差RSD符合规定要求，说明方法的重复性均较好。

2.3 加标回收实验

以酒H1104为对象，以三梯度三水平进行加标回收实验。按同样的前处理步骤进行操作，结果如下。

样品名称	样品重量g	铝含量μg	铝加标量μg	回收率%	钡含量μg	钡加标量μg	回收率%
酒H1104	10	0.8237	-	-	0.1406	-	-
	10	0.7691			0.1383
	10	0.8163			0.1409
	10	1.1771	0.40	93.5	0.2354	0.10	95.4
	10	1.1866	0.40	95.9	0.2327	0.10	92.8
	10	1.1973	0.40	98.6	0.2347	0.10	94.8
	10	1.5841	0.80	97.6	0.3372	0.20	98.6
	10	1.5780	0.80	96.9	0.3427	0.20	101.4
	10	1.5641	0.80	95.1	0.3438	0.20	101.9
	10	2.0350	1.20	102.7	0.4521	0.30	104.1
	10	2.0119	1.20	100.7	0.4284	0.30	96.2
	10	1.9181	1.20	92.9	0.4380	0.30	99.4