石墨炉原子吸收法测定大米和面粉中的镉

目前，食品分析中常用的镉含量测定方法有溶 剂萃取原子吸收法、镉试剂比色法、石墨炉原子吸 收法、原子荧光光谱法等，各方法由于测试原理不同， 灵敏度也各不相同。针对粮食中镉含量较低的特点， 本文研究了用石墨炉原子吸收法进行测定。结果表 明 ：用该法测定镉的含量具有快速、准确，操作简单， 灵敏度高，检出限低等优点。
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对标准偏差为 1.4%。 表 2 精密度试验结果
镉标准液浓度 测定次数 平均值 标准偏差 相对标准
平均相对
（ng/mL）
（n） （ng/mL） （ng/mL） 偏差（%） 标准偏差（%）
1
7
1.02
0.0153
1.5
2
7
2.01
0.0281
1.4
1.6
4
7
4.03
பைடு நூலகம்0.0725
1.8
2.4 回收率实验 在面粉样品中加入一定量的镉标准溶液 ，按样 品处理方法进行处理后测定样品的加标回收率 ( 见 表 3) 。计算公式为 ：
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镉是一种对人有害的金属元素，摄入人体内部 被吸收后，排出非常缓慢，在人体生物半衰期约为 16~38 年，镉在人体的肾脏和肝脏中蓄积，造成积 累性中毒，可使骨骼疼痛、骨折，甚至引发癌症。 近年来由于环境的因素，相当一部分镉是通过粮食 进入人体，粮食中含镉问题受到当今世界的普遍关 注。据报道，从粮食和蔬菜中摄取的镉占总摄入量 的一半以上。大米和面粉是人们生活中最普遍的主 食来源。由此可见，准确测定大米和面粉中镉的含 量无论是对动物营养学研究，还是人体代谢疾病防 治和诊断，以及环境监测都有重大意义。因此，快 速准确地测定粮食中的镉含量将有利于对食品卫生 安全的控制。
2.1 机体改进剂的选择
分别考察了硝酸铵、硝酸镁、磷酸二氢铵 +Vc、
硝酸镍作基体改进剂时，灰化温度对 Cd 的吸光度
的影响。结果表明，磷酸二氢铵 +Vc 作基体改进剂
时，镉在 600℃时才有损失，吸光度高于另外三种。
因此以磷酸二氢铵 +Vc 为基体改进剂效果明显，适
宜浓度为 4 μg/mL。
（文章来源 ：黑龙江省教育厅高职高专院校科学 技术研究项目）
本栏编辑 ：逄瑞玥
2.5 样品的测定 取市面上几种大米，面粉按上述方法进行测定， 结果见表 4。
表 4 粮食样品中镉的测定结果
试样
份数
测定值范围
平均值
变异系数
（n）
(mg·kg-1)
(mg·kg-1)
（%）
大米
5
0.019~0.076
0.058
实验中所用玻璃仪器均用硝酸 (1 + 5) 浸泡过夜，
用水反复冲洗，最后用去离子水冲净晾干。
镉标准储备液 ：100μg/ mL ( GBW (E) 080119，
国家标准物质研究心 ) 。
镉标准使用液 ：准确吸取一定量的镉标准储备
液，逐级稀释成 20.0 ng/ mL 的镉标准使用溶液，摇
匀待测。
1.2 仪器工作条件
经试验确定试验中仪器的最佳工作条件为 ：波
长 228.8nm ；灯电流 7mA ；光谱通带 0.5nm ；能量
E=80 ；氩气流量 0.15L/min ；进样量 20μL ；原子化
时停气 ；两部干燥，斜坡升温 ；测量方式为吸收值，
氘灯测量背景吸收信号。石墨炉原子化器升温程序
回收率（%）= 加标后测定值（ng）- 本底值（ng） ×100 添加值（ng）
由 表 3 中 可 以 看 出 ， 镉 的 加 标 回 收 率 为 97.4%~102. 0 % ，回收率平均值为 99.3 %。
表 3 面粉样品镉加标回收率试验
样品 试验 序号
本底值 （ng）
镉添加值 （ng）
加标后测定值 （ng）
1. 实验部分 1.1 仪器与试剂 上海精密仪器厂 AA320 原子吸收分光光度计 （带石墨炉），镉空心阴极灯，石墨管，马弗炉，可 调式电炉，电子天平。
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本方法所用试剂纯度均为优级纯，测定用水为
去离子水 ；浓硝酸 ；硝酸 (1 + 1)。
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石墨炉原子吸收法 测定大米和面粉中的镉
纪伟东 任志秋 王玉军 白喜春 (黑龙江广播电视大学，哈尔滨 150080)
摘 要 ：利用石墨炉原子吸收法对大米和面粉中镉含量的检测方法进行了 研究。实验确定了最佳仪器条件，采用磷酸二氢铵为基体改进剂。相对标 准偏差为 1.4%，回收率为 97.4%~102.0 %，检出限为 1.20 pg。该方法具有 灵敏度高、检出限底、快速、准确、操作简便的特点。 关键词 ：石墨炉原子吸收法 ；大米 ；面粉 ；镉
见表 1。
表 1 石墨炉原子化器测镉时的升温程序
升温步骤
温度（℃）
持续时间（s）
气体流速
干燥 1
80
15
0.15
干燥 2
120
10
0.15
灰化 1
380
15
0.15
灰化 2
550
10
0.15
原子化
2100
3
0
净化
2300
3
0.15
1.3 试样分析 1.3.1 试样处理 分别称取约 2.0 g ( 精确到 0.0001 g) 大米粉和面 粉于瓷坩埚中，各加 5ml 浓硝酸浸泡过夜。先在可 调式电炉上小火蒸干后炭化至无烟，移入马弗炉中 于 500℃灰化 2~3 h 后，取出冷却。若个别试样灰 化不彻底 ( 有黑色炭粒 )，则缓慢滴加 1 mL 浓硝酸 将试样润湿，摇匀，置于可调式电炉上小火加热蒸 干，再放入马弗炉中于 500 ℃继续灰化约 20 min， 如此反复直至消化完全。取出冷却后向瓷坩埚中加 入 5mL 硝酸 (1+1) 溶解试样灰分，于可调式电炉上 煮沸 2min 后取下冷却，用去离子水转入 25 mL，具 塞比色管中，定容摇匀待测。同法做试剂空白。 1.3.2 标准曲线 准确吸取镉标准使用液 (20. 0 ng/ mL) 0. 0、0.25、0.50、 1.00、2.00 mL 于 10 mL 容量瓶中，用去离子水稀释定 容，得到含镉 0.00、0.50、1.00、2.00、4.00ng/mL 的标
回收率 （%）
平均回收率 （%）
1
20.10
10.00
30.46
101.2
2 面粉
3
20.10 20.10
10.00 20.00
30.70 40.26
102.0
100.4
99.3
4
20.10
20.00
38.14
95.1
5
20.10
30.00
49.75
99.3
6
20.10
30.00
48.80
97.4
3. 结论 文章采用石墨炉原子吸收法对大米和面粉中镉 的含量进行了测定。通过试验确定了仪器的最佳条 件，确定了使用磷酸二氢铵为机体改进剂。选择了 最佳仪器条件，进行了石墨炉原子吸收法测定粮食 中镉含量的线性回归实验及检出限、精密度、加标 回收率、准确度等方法学的研究。在所选最佳仪器 工作条件下测定粮食中镉含量的最低检出限 (DL) 1.20pg，相对标准偏差 ( RSD) 为 1.4 %，加标回收率 为 97.4 %~102.0 %。实验结果表明 : 采用本方法测 定粮食中的镉具有灵敏度高、检出限低，快速、准确、 操作简便等特点，在实际工作中有很好的推广价值。
4.3
面粉
5
0.014~0.021
0.018
3.7
[1] 赖利 C[ 英 ]. 食品中的重金属污染 [M]. 轻工出版社翻译组 . 北京 : 轻工出版社 , 1986 . 1 . 127~128 . [2] 陈剑侠 . 石墨炉原子吸收光谱法测定农产品中微量镉 [J ]. 光谱实验室 .2008,25(5):985~989. [3] G B/ T5009. 15 - 2003. 食品中镉的测定 . [4] 张勇 , 潘景浩 . 石墨炉原子吸收法测定粮食中的镉、钴、镍 [J]. 光谱学与光谱分析 .1997,17(1):94~96. [5] 孙屏 , 于利军 . 大米中镉的测定能力验证 [J]. 粮食饲料工业 .2009,10:46~48. [6] 原子吸收分光光度计检定规程 JJ G694–90.
并计算其平均值与标准差 , 以 3 倍标准差对应的镉
浓度作为仪器检出限。公式为 ：
QL(K=3)=3SA/S
得出本方法的检出限 (DL) 为 1. 20 pg。
分别测定三个浓度的标准溶液 7 次后 ，得出相
对标准偏差 (RSD) 为 1. 5 ~1.8%，见表 2。其平均相
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2.2 标准曲线与回归方程
经过测量结果可以看出，镉浓度在 0~4ng/mL 范
围内，标准曲线线性良好 ( 见下图 ) ，其一元线性回
归方程为 : y = 0.1005x + 0.0073，相关系数为 0.9998。
因每次测试时的环境条件、仪器性能和石墨管衰减
等的影响各不相同，所以每次测试均应重新绘制标
准系列溶液。用微量进样器吸取 20μL 注入石墨炉中， 测得其吸收值，并绘制出“浓度 - 吸收值”标准曲线， 得出其一元线性回归方程。 1.3.3 样品测定 吸取 20μL 试剂空白液和样液注入石墨炉中， 测得其吸收值，并代入标准曲线的一元线性回归方 程，从而求得样液中的镉含量。
2. 结果与讨论
准曲线。
2.3 方法检出限、精密度
吸 收 0.5
值 ︵
0.4
扣 除
0.3