原子吸收石墨爐法測定保健酒中的鉛和錳

2017-03-17

技術文章

懸浮液進樣-石墨爐法直接測定保健酒中的鉛和錳

摘要本文建立了不需要消化過程，以懸浮液進樣-石墨爐原子吸收法直接測定保健酒中鉛和錳的方法，研究了加入穩定劑及基體改性劑對檢測結果的影響。結果表明，鉛、錳的相對標準偏差（RSD)分別為：Pb ：2. 2%~ 2. 5% ,Mn :2.5%?2.9%。回收率分別為：Pb ： 94%-105%; Mn :95%~106%。本法與國標法相比，具有操作簡單、準確的優點。

隨著經濟的發展和生活水平的提高，人們對食品的食療功效越來越看重，保健酒因其保健功效為廣大消費者青睞。然而在其生產過程中，由于加工工藝及原料選取的不同，極易引起金屬元素超標，會對消費者的健康造成危害。目前國家標準中保健酒鉛和錳的測定方法主要為原子吸收法。但該方法不僅樣品前處理環節操作繁瑣，稍有不當還會造成污染和被測元素損失。本文在參閱有關文獻研究的基礎上，通過對丙三醇、三乙醇胺和草酸銨 3種穩定劑進行比較研究，建立了以丙三醇做為穩定劑，加入合適的基體改進劑，對保健酒中的鉛和錳采用直接進樣梯度升溫石墨爐原子吸收測定的方法。與國標方法比較，本方法具有操作簡便、直接、能有效避免污染和被測元素損失等優點，是一種能夠用于保健酒中的鉛和錳進行快速準確分析的方法。

I實驗部分

1.1材料與試劑

鉛、錳（以下簡稱：“兩元素”）標準儲備液 (lOOOμg/mL)，三乙醇胺(分析純）、丙三醇（分析純）、草酸銨（分析純）、硝酸鎂（分析純），硝酸(優級純）和二水合硝酸鈀（化學純）

1.2儀器與設備作者簡介：

原子吸收分光光度計，Pb原裝空心陰極燈，Mn原裝空心陰極燈，Milli-QAlO超純水處理系統（Millipore公司）0 1.3儀器工作條件 1.3.1 鉛吸收線283. 3nm，工作電流8mA，狹縫寬度0. 7mn，測量類型吸收-背景，測量峰面積，進樣體積 20pL，基體改進劑IC^L,塞曼效應背景校正，測量方式標準曲線法。 1.3.2 猛吸收線279. 5nm，工作電流20mA，狹縫寬度 0. 2nm，測量類型吸收-背景，測量峰面積，進樣體積 20pL，基體改進劑IOmL，塞曼效應背景校正，測量方式標準曲線法。二元素石墨爐升溫程序見表I。

表I石蜃爐升溫程序

1.4試驗方法

基體改進劑的使用：在試樣測定的同時注人 1Oμl基體改進劑鈀-硝酸鎂溶液，以消除基體干擾。繪制標準曲線與測定試劑空白時也應加人等量的基體改進劑鈀-硝酸鎂溶液。

標準曲線制備:先將二元素標準儲備液分別準確稀釋成為2OOpg/L的標準使用液，在測定時經由自動進樣器再將上述標準使用液（200μg/L)分別自動稀釋為以下濃度的標準系列：Pb: 0、25、50、75、 100μg/L;Mn:0、50、100、150、200μg/L。在檢測條件下測定，自動繪制標準曲線。

直接進樣檢測：準確量取5. OmL混合均勻樣品，加人5mL穩定劑，用超純水定容至25mL，混勻。按檢測條件進行自動進樣測定。對于元素含量超出標準工作曲線濃度范圍的樣品，可根據實際情況定量稀釋后測定。

2結果分析 2.1懸浮液穩定劑的選擇

保健酒中本身允許含有少量的懸濁物質，如果將樣品長時間靜置，可能會導致樣品不均勻，影響檢測結果的穩定性。加人適量穩定劑，可以從很大程度上減輕懸濁物質對于檢測結果的影響。一般常用為穩定劑的有三乙醇胺[5]、丙三醇[4]、草酸銨[3]及乙醇[6]等。本文選取了三乙醇胺、丙三醇和草酸銨分別作為穩定劑進行實驗比較。表2比較了丙三醇

表2 3種穩定劑的結果比較（n=3)

(4:1)），三乙醇胺（1:1)）和草酸銨（0.007 mol/L)分別作為穩定劑時鉛的檢測結果。結果表明添加丙三醇(4:1) (v/v)作為穩定劑效果*，回收率可達到99. 75%，穩定性也（RSD% = I. I)。

2.2懸浮液穩定劑加入量的探討

準確量取5. OmL樣品6份，各加人I. 0、3. O、 5.0,6. 0,8. 0、10. OmL 丙三醇（4:l)(v/v)，按樣品進行測定。試驗表明，在樣品中加入大于5mL的丙三醇(4:l)(v/v),就能實現很好的穩定（大于12小時，已能滿足樣品測定所需的時間），且隨著丙三醇 (4:l)(v/v)的加入量增大，懸浮液穩定性也隨之增加，但考慮到穩定劑的粘度過大，極易導致自動進樣器進樣產生誤差，因而本文zui終將加入丙三醇(4:1) (v/v)的量確定為5mL。

2.3基體改性劑的選擇

Pb元素未加基體改進劑 Pb元素加入基體改進刑

基體改進劑能夠提高被測物的熱穩定性,使被測元素能夠在較高的灰化溫度下不損失，從而達到盡可能排除和減輕基體干擾的目的。本文分別試驗比較了以下幾種基體改進劑：磷酸銨（O. 5g /L)、硝酸鎂(O. 3g /L)、磷酸二氫銨(O. 5g /L)、磷酸二氫銨 (O. 5g /L)-硝酸鎂(O. 3g /L)混合溶液以及硝酸 (0.5g/L)_硝酸鎂(0.3g/L)混合溶液。試驗結果表明，磷酸銨、硝酸鎂、磷酸二氫銨3種基體改進劑，均可將灰化溫度提高至800'C左右，使用磷酸二氫銨-硝酸鎂混合溶液可將灰化溫度提高至900X：左右，而采用硝酸鈀-硝酸鎂混合溶液作為基體改進劑，可將灰化溫度提高到1100'C以上。圖1、圖2分

400 600 800 1000 120() 1400 灰化溫度（"C)

圖I鉛元素不同灰化溫度對加標回收率的影響

圖2錳元素不同灰化溫度對加標回收率的彩響

別為在不同灰化溫度下，添加與未添加硝酸鈀-硝酸鎂混合溶液基體改進劑的二元素加標回收率曲線圖。考慮到1ooo以上的灰化溫度能夠更為* 地消除保健酒中的復雜基體干擾，因此，本文zui終選擇硝酸鈀(O. 5g /L)-硝酸鎂（0. 3g/L)混合溶液作為基體改進劑。

2.4灰化溫度的選擇

灰化是石墨爐階梯升溫程序中的一個極其重要的步驟，其目的是在被測元素不產生損失的前提下， zui大程度地消除基體組分對被測元素帶來的干擾。由圖I可見，鉛元素在添加了硝酸鈀一硝酸鎂混合溶液基體改進劑的情況下，在1100'C的灰化溫度仍有較高的回收率，而looo'c以上，背景基體已基本能夠揮發*，因此鉛的*灰化溫度定為 1100'c。錳元素的揮發溫度相比鉛元素則要高得多，由圖2可見，在12001：的灰化溫度以下，添加與未添加硝酸鈀-硝酸鎂混合溶液基體改進劑測得的回收率差異并不是十分顯著。所以，為了能夠zui為有效地發揮基體改進劑的效用，本文將錳的*灰化溫度定為1300。

2.5準確度和精密度

按本方法將6種保健酒進行加標回收測定，二元素的回收率分別為：Pb : 94%-105% ； Mn ： 95%-106%。又對以上6種樣品的二元素分別作 6次平行測定，結果相對標準偏差（RSD)分別為： Pb:2.2%-2.5% ；Mn： 2.5%-2.9%。

2.6與國標方法的比較

分別應用本方法與國標方法中干灰化法[1’2]對同一種保健酒樣品進行兩個梯度的加標回收，結果

見表3。二者進行t值檢驗，根據統計學處理表明，前處理，具有操作簡便、直接、能有效避免污染本方法與國標法相比無顯著性差異。且本方法無須及被測元素損失等優點，有較好的借鑒意義。

表3兩種方法的鉛和錳測定結果比較（n=6)