5. 茶叶中铅含量测定——详细试验指导(1)

实习四茶叶中铅含量的测定

铅是重金属污染中数量最大的一种，是一种具蓄积性，多亲和性的毒物，能毒害神经系统和造血系统，引起痉挛、精神迟钝、贫血等疾病; 而饮茶是中国的一种传统习惯，茶叶在其生长、采集、制作过程中均易受到铅的污染，故作为茶叶重要卫生指标之一，对其测定具重大意义。常用的铅的检测方法包括食品中铅的测定方法有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体光谱法、电感耦合等离子体质谱法、双硫腙分光光度法和原子荧光光谱法等。双硫腙分光光度法为传统的化学分析方法，操作繁琐，试剂消耗量大，基本上被原子光谱法替代。在原子光谱法中，原子吸收光谱法与电感耦合等离子体光谱法使用的仪器设备昂贵，食品检测过程中干扰严重。原子荧光光谱法因仪器设备廉价、操作简便、检测过程受介质干扰少、取样量少及检出限低，是适合基层实验室开展食品痕量铅检测的优选方法。

【实验目的】

1.掌握食品样品微波消解技术，原子荧光光谱法测定食品中铅含量的原理、结果计算与评

价。

2.掌握原子荧光光谱仪的操作程序、试验注意事项。

【实验原理】

样品经过硝酸-过氧化氢体系微波消解后，铅以离子形式存在，将其导入到原子荧光光谱仪中，在酸性介质中，食品中的铅与硼氢化钠( N aBH4 ) 或硼氢化钾( KBH4 ) 反应生成挥发性的氢化物( PbH4 ) 。以氩气为载气, 将氢化物导入电热石英原子化器中原子化, 在特制铅空心阴极灯照射下, 基态铅原子被激发至高能态; 在去活化回到基态时发射出特征波长的荧光, 其荧光强度与铅含量成正比, 根据制备好的铅标准曲线系列进行定量。

【实验器材和试剂】

要求使用去离子水，优级纯或高级纯试剂。

（1）原子荧光光度计。

（2）微波消解仪。

（3）混合酸消化液：每个样品需加入5ml硝酸，1ml双氧水。

（4）盐酸（ρ20=1.19g/ml）,优级纯。

（5）氢氧化钾，优级纯。

（6）载流液：2%盐酸、1%草酸混合液，需要500ml。

（7）还原剂: 称取10 g 硼氢化钾和5 g 铁氰化钾溶于500 ml 2%氢氧化钾溶液中，配制顺序不可颠倒，临用现配。

（8）草酸溶液（100g/L）。

（9）铅标准使用液（0.1μg/ml）用去离子水逐级稀释1000μg/ml的铅标准溶液。

【实验步骤】

1.样品制备与消化

将干茶叶于研钵中研碎，准确称取0.5 g（准确至0.0001 g）粉碎样品于聚四氟乙烯消解罐中加入5 ml 硝酸100℃预消解30 min（最好静置过夜），再加入1 ml 过氧化氢，盖好密封盖移入微波消解仪，选择样品消解最佳分析条件，至消解完全。冷却后取出置于电热板120℃待硝酸近干，用前述载流液仔细转移至25 ml容量瓶定容至刻度摇匀备用。同时同样步骤做空白试验。

微波消解过程中程序性升温过程如下表所示：

步骤温度升温时间温度保持时间

1 120 5 5

2 150 2 5

3 185 10 5

4 冷却- 25

注意：微波消解仪共有8个消解罐，同时需要做两个空白对照，因此所有学生需要分为六组，分别进行试验。

2.铅标准曲线制作

根据提供的铅标准溶液，分布制作标准曲线，每组同学做一条标准曲线。标准曲线制作如下表所示。取50ml容量瓶6个，分布进行以下试验

铅标准系列0 2.0 5.0 10.0 15.0 20.0 加入标液（1μg/ml，基体10%盐酸）体积（ml）0.00 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 4%草酸体积（ml） 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 10%盐酸10.00 9.80 9.50 9.00 8.50 8.00 定容体积50.00

3.测定

（1）测定条件：光电倍增管负高压: 250 V，灯电流: 75 mA，载气流量: 300 ml /min，屏蔽气流量: 800 ml /min，原子化器高度: 12 mm，注入样品量: 0.5 ml，读数时间: 10 s，延迟时间: 1 s，测量方式: 标准曲线法读数方式: 峰面积。

（2）上机测定: 设定好仪器条件, 点火并使稳定20 m in后开始测量, 连续用标准系列的

零管进样, 待读数稳定后, 转入标准系列的测量, 绘制标准曲线, 转入试样测量。

【结果计算】

空白对照1: 3007.31μg/ml

空白对照2: 2041.30μg/ml

样品：2367.41μg/ml

【注意事项】

1.除非另有注明，本实验所用试剂均为优级纯。

2.所有的玻璃仪器均以重铬酸钾——硫酸洗液浸泡数小时（或用10%硝酸浸泡6小时

以上），再用洗衣服充分洗刷后，反复用水冲洗，最后用去离子水冲洗晒干或烘干，方可使用。

3.样品制备过程中应该特别注意防止各种污染，所用设备必须是不锈钢制品，所用容

器必须是玻璃或聚乙烯制品。

4.干燥样品在加酸消化之前需要加入少量水湿润，防止加酸后马上碳化结块而延迟消

化时间。

【实验讨论与分析】

影响本方法准确性的因素

1、）酸度的影响本反应体系中酸度的强弱对结果有直接影响，过高、过低的PH 值都不利于pb 的生成。而茶样在热消解过程中必须加一定量的酸，故为保持反应体系酸度的一致性，消解后最好采用水浴法先赶酸、再加酸的措施，要使反应最为彻底。

2、反应时间对结果的影响反应液最佳放置时间为1—2hr，时间过短，反应不彻底，表现为Pb含量偏低及双样平行性差；时间过长，若储存在冰箱中，尽管铅含量相对较稳定，可对工作效率不利。