石墨炉原子吸收光谱法测定铅应注意的问题

    摘要：本文以测定酱油中的铅为例，探讨了石墨炉原子吸收光谱法测定食品中的铅应注意的问题，即试剂空白、样品前处理方法、样品测定时基体改进剂的合理应用及加标回收实验，为食品检验工作者提供一定参考。

    关键词:

    石墨炉原子吸收光谱法

    酱油铅 基体改进剂

    铅是一种蓄积性的有害元素，广泛分布于自然界。食品中铅的来源很多，包括动植物原料、食品添加剂及接触食品的管道、容器包装材料、器具和涂料等，均会使铅转移到食品中[1]。长期食用含有铅的食品对人体有害，会造成铅慢性中毒，严重时还会引起血色素缺少性贫血、血管痉挛、高血压等疾病。因此，对食品中特别是人们日常生活中不可缺少的调味品酱油中铅含量的检验显得尤为重要。中国合格评定国家认可委员会曾把酱油中重金属检测作为实验室能力验证的一项重要内容。目前，实验室酱油中铅含量的测定方法为GB/T5009.12-2003《食品中铅的测定》[2]第一法石墨炉原子吸收光谱法。笔者采用湿消解法消化样品，石墨炉原子吸收光谱法进行测定，认为在检验中应注意以下问题：

    试剂空白

    试剂空白与样品所用试剂的纯度和容器的洁净度有关。再加之，铅广泛分布于自然界。因此，铅的检测是易污染、限量低的痕量分析，空白越低，准确度越高。所以，要求整个实验空白要很低，实验过程中要严格控制污染。

    1.实验用水应符合GB/T6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》[3]二级水的要求。

    2.实验试剂应使用优级纯，如果没有符合纯度要求的试剂，可采用化学法进行提纯，但是在提纯过程中，要注意避免溶剂二次沾污的可能性，同时实验选用的试剂，还应以不沾污待测元素为基准（在实验中，如果在仪器灵敏度范围内检测不出待测元素的吸收信号，就可认为所选用的试剂不沾污待测元素）。

    3.实验所用的玻璃仪器要用酸浸泡，其他设备也要尽可能的洁净。玻璃仪器如急用，可用10%〜20%硝酸煮沸1小时，然后用自来水冲净，再用去离子水冲净。这里需要注意的是，浸泡器材的硝酸溶液不能长期反复使用，因长期使用使溶液中铅等杂质增多，反而造成污染。

    样品前处理

    采用石墨炉原子吸收光谱法测定酱油中铅元素，需要对样品进行预处理，即样品的消化。样品的消化方法很多，笔者采用的是湿消解法，在湿法消解酱油样品时，要注意以下几点：

    1.使用的试剂如硝酸、高氯酸都具有腐蚀性，比较危险，且在实验过程中会产生大量酸雾和烟。因此，消解要在通风橱内进行。

    2.消解过程中，应低温缓慢加热，以防温度过高，瞬间产生大量泡沫导致样液溢出，影响结果的准确性；一旦消解液变棕黑色，应冷却后加入硝酸继续消解，直至消化液澄清透明或略带黄色为止。

    3.特别需要注意的是，用高氯酸消解样品时，应严格遵守操作规程，并且要保证温度达到200摄氏度时只有少量的有机成分存在。否则，高氯酸的氧化电位在此温度下会迅速升高，并会导致剧烈的爆炸。因此，建议消解前加入硝酸与高氯酸的混合液浸泡一夜，使样品中有机成分先氧化部分，或者是先加入硝酸，破坏容易氧化的物质，之后再加入硝酸或高氯酸。

    4.消解液不能蒸干，以防测定元素的损失。

    5.由于酸度太大对石墨炉法测定元素影响很大，特别是对石墨管的损害非常大。因此，消解液中酸的浓度不能太高。在消化液澄清透明后，一般需要加水溶解盐类同时赶酸。赶酸时要控制温度，以防温度过高，导致液体飞溅，造成元素的损失，使实验结果偏低。

    样品测定时基体改进剂的合理应用

    消解液定容后用原子吸收分光光度计进行测定，测定时应注意：

    1.调整仪器到最佳状态，特别是进样的合适深度和左右位置。进样一定要准确并且稳定，它决定着标准曲线的线性和实验的重现性。

    2.根据仪器的灵敏度和酱油样品中铅元素的大概含量合理选择标准曲线的范围，使样品的信号测定值落在曲线范围内。需要注意的是标准曲线的酸度要与样品空白和样品的酸度一致。

    3.酱油样品的组成复杂，特别是氯化钠的含量很高，使用石墨炉原子吸收法直接测定铅，背景吸收严重，原子化时非原子吸收信号极强而难以得到铅的吸收信号，从而影响测定结果。因此，需要选择合适的基体改进剂。通常测定食品中铅元素时，常用的基体改进剂有磷酸二氢铵、硝酸镁、磷酸铵及硝酸钯等（注意这些试剂必须要用优级纯）。针对酱油这种样品，笔者选用硝酸铵作为基体改进剂，主要原理如下：

    NaCl+ NH4NO3→NH4 Cl+ NaNO3

    即在高盐样品中溶入足量的易挥发的NH4NO3 ,将NaCl(1465℃蒸发)分别转变成NH4 Cl (340℃蒸发)和NaNO3 (500℃蒸发)。由于硝酸铵、氯化铵和硝酸钠在石墨炉中的挥发温度都低于500℃，这就克服了NaCl对痕量重金属元素测定的干扰。在实验过程中，灰化阶段一开始可以看到从石墨管进样孔喷出大量样品烟雾，说明氯化铵和硝酸钠被挥发。这样，氯化钠在灰化阶段就可以消除，从而避免了氯化钠对测定的干扰。即使存在极小的残留基体，用氘灯背景校正器可以很容易使信号全部得到补偿。因此，在含有大量盐分的酱油样品的消解液中加入过量硝酸铵溶液，使原子化时很高的非原子吸收信号降低到容易控制的程度，可大大改善回收率。

    加标回收试验

    加标回收法，即在样品中加入标准物质，通过测定其回收率以确定测定方法准确度的方法，多次回收实验还可以发现方法的系统误差。由于测定的铅是痕量元素，易损失，为保证实验数据的准确性，建议同时进行加标回收实验，加标量大小以达到酱油样品中铅元素含量的一半为宜。

    参考文献

    [1] 钟耀广.食品安全学[J].北京：化学工业出版社，2005:64.

    [2] GB/T 5009.12-2003，食品中铅的测定[S].

    [3] GB/T6682-2008，分析实验室用水规格和试验方法[S].

    作者单位：国家葡萄、葡萄酒质量监督检验中心

    《监督与选择》