石墨炉原子吸收法测定大米中铅镉

不同消化方法-石墨炉原子吸收法测定大米中镉的比较

秦品芝1

摘要采用干法灰化法、湿法消解法及微波消解法作为前处理方式，石墨炉原子吸收光谱法测定大米中的镉。试验结果表明，干法消解法准确度和回收率均偏低;湿法消解法空白值较高，试剂消耗量大，前处理时间长;微波消解法具有准确度高，回收率好，操作简单快速，试剂消耗小等特点。

关键词镉;微波消解;湿法消解;干法灰化

镉是食品卫生标准中的重要限量指标,国标分析方法中镉的测定有石墨炉原子吸收光谱法、火焰原子吸收光谱法、比色法和原子荧光法[1]。石墨炉原子吸收光谱法具有较高的灵敏度,已成为日常工作中测定食品中镉的首选方法。所以，本次实验采用石墨炉原子吸收法测定大米中的镉。

前处理时元素及有机物分析测试过程中不可或缺的关键步骤，也是样品分析整个过程中最费力、费时的部分，同时也会对分析结果的准确性有着较大的直接影响，预处理方法与手段的好坏将直接在测试结果中体现［2］，样品前处理方法通常是干灰化法或湿消解法［3］，这些方法操作繁琐，试剂用量较大，危险性高，易受沾污和损失，测定周期较长，影响因素多，测定的准确度不易控制。微波消解技术是近年来发展成熟的新的试样消解技术［4］，样品在密闭消解罐中，用硝酸和过氧化氢在高温高压下对待测样品进行消化处理［5］。其优点是消解速度快，试剂用量少，操作简单安全，大大减少易挥发元素的损失和实验环境对样品的污染，降低了空白值，提高了方法的灵敏度和准确度［6］。

1.实验原理

试样经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收228.8nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与镉含量成正比，与标准系列比较定量。

2.实验材料

2.1仪器

原子吸收分光光度计；电子天平（精确度：0.01g）；微波消解仪；马弗炉；超纯水器；可调式电热板；电子控温加热板。

2.2试剂1

硝酸（分析纯）；高氯酸(分析纯)；盐酸（优级纯）；过氧化氢；镉标准溶液；大米标准物质。

3.实验方法

3.1样品前处理

3.1.1干灰化法

首先将大米样品粉碎，然后准确称取2．00g～5．00g样品于瓷坩埚中，先在可控温电热板上小心加热至样品完全炭化，然后移入马弗炉中，在500～550℃灰化约8小时，冷却后取出。然后用硝酸将灰分小心溶解，若有少量样品灰化不完全，再补加一定量硝酸，在可控温电热板上小心加热，直至消化完全，冷却后转移至25mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀静置。

3.1.2湿消解法

准确称取已粉碎的大米样品1．00g～2．00g于锥形瓶中，加盖小漏斗，加入体积比为5∶1硝酸高氯酸混合消化液15mL，于电热板上缓慢加热，反应趋于缓和后，慢慢加入1mL过氧化氢，继续加热消化直至溶液澄清，冷却后转移至25mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀静置。

3.1.3微波消解法

准确称取已粉碎的大米样品0．400g置于消解内罐中，加入8mL硝酸和2mL 过氧化氢，盖紧内盖，并拧紧外保护层，然后放入微波消解仪中，按照选定的微波消解程序进行操作，微波消解完全后冷却至室温，将微波消解内罐放在电热板上加热去除氮氧化物，冷却后转移至25mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀静置。

3.2测定

将经样品前处理后的样品放入石墨炉原子吸收光谱仪测定，同时做试剂空白。

4.讨论与注意事项

4.1前处理注意

在样品前处理时一方面由于使用工具不当，取样方法不合理或处理方法不妥1检验1203 3121502069 秦品芝

造成取样的不均匀和样品的人为污染，从而使测定结果出现误差；另外样品的消化方案选择不当，忽视了基本干扰现象，使测定结果出现偏差，这些问题引起足够的重视。

4.2原子吸收测定中注意

在原子吸收分析中，谱线重叠的几率较小，因此在测定时，可使用较宽的狭缝以增加测定的灵敏度。

石墨炉原子吸收分光光度法的基体效应比较显著和复杂。在原子化过程中，样品基体蒸发，在短波长范围出现分子吸收或光散射，产生背景吸收,可通过样品稀释降低样品中的基体浓度。

石墨炉原子吸收法中原子在吸收区停留时间较长，样品原子化效率高，检出限为0.1/kg，具有灵敏度高、选择性好的优点，不足之处在于石墨管耗价昂贵，背景干扰大，需采用标准添加法，费时费力[7,8]。

5.危害

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[9]。大米是人们生活中最普遍的主食来源。由此可见，准确测定大米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。

6.防治措施

可补充锌和铜，以抑制镉的吸收，而铁和钙的摄入，则可以缓解镉引起的贫血和脱钙症状。

当务之急是在监测基础上及时公布不合格大米信息，并严格对不合格产品的处理；在查清污染源的基础上，重点做好高镉污染区大米的管理；对已查清的重点污染农田，开展源头控制。

镉污染地区的治理也是相当重要的。加大研究镉污染地区环境治理办法，避免在镉污染地区种植农作物。

参考文献

[1]郁庆福·现代卫生微生物学[M]·北京·人民卫生出版社·19951642-6441

[2]高芹，邵劲松，余云飞·农产品中重金属痕量分析样品制备的质量控制［J］·农业环境与发展，2007（5）：102－104

[3]于峰，金秀华，白梅，等·炉原子吸收法测定食品中铅和镉［J］·理化检验——化学分册，1996,32（1）：34-35

[4]王爱月，李永利·微波消解法测定食品中砷、汞元素研究［J］·河南预防医学杂志，2002,13（2）：106-108

[5]孙玉岭，刘景振·微波溶样在元素检测方面的应用研究［J］·中国公共卫生，2002,18（2）：231-232

[6]牟仁祥，陈铭学，朱智伟，等·微波消解—氢化物—原子荧光光谱法测定大米中痕量汞［J］·光谱学与光谱分析，2004,24（2）：236-237

[7]食品中镉的测定. GB/ T 5009．15-2003

[8]胡敏，王菊芳，李志勇，梁世中·农产品中镉分析方法的研究进展［J］·食品工业科技，2007，,28(3):233-236

[9]李裕，张强，王润元，肖国举，王胜·镉的致癌性与食品中镉的生物有效性[J]·生命科学，2010（02）