原子螢光光譜法同時測定食鹽中砷、銻、鉍和汞的含量

2021-01-09 北京吉天儀器

摘要: 本文應用北京吉天儀器有限公司的Kylin S18四通道雙光束原子螢光光度計同時測定食鹽中砷、銻、鉍和汞元素的含量,並對方法進行了驗證。實驗結果表明:參考國標方法,用微波消解食鹽樣品,同測砷、銻、鉍和汞四種元素,方法檢出限為As 0.0004μg/g,Sb 0.0005μg/g,Bi 0.0003μg/g,Hg 0.0001μg/g,加標回收率在94.4%~114.9%。採用Kylin S18可以同時測定食鹽中砷、銻、鉍和汞四種元素的含量,結果真實可靠。

1 前言

食鹽是人們日常生活中不可替代的特殊調味品,但如果食鹽中含有砷、銻、鉍、汞等重金屬,便會危害人們的身體健康。GB2762-2017《食品安全國家標準 食品中汙染物限量》中明確規定了食鹽中砷、汞、鉛、鎘等元素的限量指標,並且指明了砷和汞的檢驗方法,按GB 5009.11和GB 5009.17規定的方法測定。

目前,砷、銻、鉍和汞的測定方法主要有原子吸收光譜法、原子螢光光譜法和電感耦合等離子體質譜法等。其中,原子螢光光譜法因其靈敏度好、重複性好、準確度高等優點而被廣泛使用。國標採用原子螢光光譜法測食品中砷、銻、鉍和汞元素均單獨檢測。本研究參考GB5009,採用微波消解前處理,原子螢光光譜法四通道同時測定食鹽中砷、銻、鉍和汞四種元素。該方法操作簡單,準確可靠,且檢測效率高,為食鹽中重金屬元素含量的測定提供了較好的參考方法。

2 儀器設備

3 測試原理

樣品經微波消解後,加入硫脲使五價砷和五價銻預還原為三價砷和三價銻,再加入硼氫化鉀(或硼氫化鈉)使其進一步還原生成砷化氫和銻化氫,鉍被還原為鉍化氫,汞被直接還原為原子態汞,由氬氣載入石英原子化器中分解為原子態砷、銻和鉍。在高強度砷、銻、鉍和汞空心陰極燈的發射光激發下產生原子螢光,其螢光強度在固定條件下與被測溶液中砷、銻、鉍和汞的濃度成正比,與標準系列比較定量。多道原子螢光同時檢測砷、銻、鉍和汞元素的含量。

4 分析方法

4.1 試樣製備

4.1.1 試劑溶液

鹽酸溶液(1+1):量取50mL鹽酸,緩緩加入到50mL去離子水中。

5%鹽酸(V/V):量取50mL鹽酸,用去離子水定容至1000mL。

1.05%硼氫化鈉(W/V,或1.5%硼氫化鉀,溶於0.5%氫氧化鉀溶液):先稱取5g氫氧化鉀,放入1000mL去離子水中,待完全溶解後,再加入稱好的10.5g硼氫化鉀,溶解後搖勻。

10%硫脲+10%抗壞血酸混合溶液(W/V):稱取10g硫脲和10g抗壞血酸,加去離子水定容至100mL,攪拌、超聲或加熱,使其溶解。

4.1.2 標準品溶液

砷標準使用溶液(1μg/mL):精確吸取100μg/mL砷標準貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%鹽酸稀釋至刻度。

銻標準使用溶液(1μg/mL):精確吸取100μg/mL砷標準貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%鹽酸稀釋至刻度。

鉍標準使用溶液(1μg/mL):精確吸取100μg/mL砷標準貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%鹽酸稀釋至刻度

汞標準使用溶液(1μg/mL):精確吸取100μg/mL汞標準貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%鹽酸稀釋至刻度。

測定用砷、銻、鉍和汞混合標準溶液: 準確吸取砷標準使用液1mL、銻標準使用液1mL、鉍標準使用液1mL、汞標準使用液0.1mL於100mL容量瓶中, 加入5mL濃鹽酸,加入10mL 10%的硫脲+10%的抗壞血酸混合溶液,用去離子水定容至刻度(混合標準溶液中砷、銻和鉍的濃度為10.0 ng/mL、汞的濃度為1.0 ng/mL)。

4.1.3 樣品溶液

稱取樣品1g,精確至0.0001g,置於消解罐中,加入硝酸和過氧化氫,按照微波消解條件(表2)進行微波消解。消解完畢,待消解罐冷卻後打開,用少量去離子水將消解罐的蓋子進行衝洗,併入到消解罐內罐中。將消解罐內罐放入智能電加熱器中,130℃加熱趕酸至約2~4mL。用少量去離子水分三次衝消解罐內罐,將溶液移至25mL比色管,加入2.5mL鹽酸溶液(1+1),加入2.5mL10%的硫脲+10%的抗壞血酸混合溶液,用去離子水稀釋定容,搖勻,預還原30min後上機測定As、Sb、Bi和Hg元素的含量。同時做試劑空白試驗和樣品加標實驗。

4.2 儀器工作條件

5 實驗結果

5.1 重複性

連續進樣7次測定用混合標準溶液1.0 mL,重複性統計見表4。

5.2 標準曲線和方法檢出限

將混合標準溶液依次進樣0.1 mL,0.2 mL,0.4mL,0.8 mL和1.0mL,以元素濃度為橫坐標,信號值為縱坐標繪製標準曲線,砷、銻、鉍和汞的線性見圖1、圖2、圖3和圖4,線性及相關係數見表5。連續進11次標準空白溶液,計算方法檢出限,結果見表6。

5.3 樣品測試結果及準確度

6 結論

應用北京吉天儀器有限公司的Kylin S18四通道雙光束原子螢光光度計四通道同時測定食鹽樣品中砷、銻、鉍和汞四種元素的含量。實驗結果表明,採用該方法可以準確地測定食鹽樣品中砷、銻、鉍和汞元素的含量,測量重複性好,線性好,加標回收率較好。該方法參考了GB5009,結果準確可靠,值得推廣。

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