微波消解—双道原子荧光光谱法测定蔬菜中的汞

摘 要 采用微波消解-双道原子荧光光谱法,通过加标回收、精密度等实验测定蔬菜中微量汞(Hg),汞的标准样精密度、空白样检出限值、相对标准偏差值及回收率等均达到理想状态。此法方便、快捷,有较高的灵敏度、较好的重现性,回收率高,方法可靠准确,适合实验室常规检测。

关键词 微波消解;荧光光度计;汞;蔬菜

中图分类号:O657.31 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.29.064

随着社会的不断发展,人们生活水平的不断提高,蔬菜的质量安全性也越来越受到重视,蔬菜中砷、汞等重金属含量是否超标等逐渐成为人们关注的焦点和热点。自然界中的汞会通过大气、水、土壤等介质污染到蔬菜,蔬菜一旦被汞污染,难以彻底去除。人体摄入含汞较高的蔬菜,会引起体内汞的积累,当汞在体内蓄积到一定量时,将会损害身体健康。所以,无公害蔬菜的认定将汞的检测列入了必检测项目。蔬菜中汞含量的测定常采用的主要有原子荧光光谱法、二硫腙比色法、冷原子吸收光谱法等,但这些方法存在操作复杂、分析时间比较长、准确度比较低的缺点[1-2]。微波消解-双道原子荧光光谱法已经成为近年来一种新的痕量分析技术,资料表明,微波消解技术具有样品消化完全、污染少、节约试剂和方便快捷等特点,而双道原子荧光分析法具有灵敏度高、线性范围宽、检出限低、精确度高、干扰少的特点,是一种实验室实用性很强的检测方法[3-6]。基于此,优化实验测定条件,并对该测定方法进行了评价。

1 实验原理

采用微波消解-双道原子荧光法测蔬菜中的微量汞,试样经酸加热消解后,在酸性介质中,其中的汞被硼氢化钾或硼氢化钠还原成原子态汞,由载气(氩气)带入原子化器中。在特制汞空心阴极灯照射下,基态汞原子被激发至高能态,再去活化回到基態时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度与汞含量成正比,与标准系列比较定量。该方法简便、快速、准确,能满足国家标准规定蔬菜类汞≤0.01 mg·kg-1的测定值[7-8]。

2 实验材料

2.1 仪器与设备

AFS-230E双道原子荧光光度计(北京科创海光仪器有限公司)、汞空心阴极灯(北京科创海光仪器有限公司)、MASTER(MDS-150)高通量微波消解仪(上海新仪微波化学科技有限公司)、载气:高纯氩,纯度大于99.99%。

实验中所用的玻璃器皿均需以硝酸(1+5)或25%(V/V)盐酸中浸泡过夜,用水反复冲洗,最后用超纯水冲洗干净晾干。

2.2 实验试剂[9]

汞标准储备液(1.00 mg·mL-1),由国家标准物质研究中心提供;硝酸溶液;氢氧化钾溶液;硼氢化钾溶液;汞标准使用液(50 ng·mL-1):由汞标准储备液

(1.00 mg·mL-1)用重铬酸钾的硝酸溶液(0.5 g·L-1)逐级稀释至50 ng·mL-1;硝酸溶液(5+95):量取5 mL硝酸,缓缓倒入90 mL水中,混匀;氢氧化钾溶液(5 g·L-1):称取5.0 g氢氧化钾,溶于水中,稀释至1 000 mL,混匀;硼氢化钾溶液(5 g·L-1):称取5.0 g硼氢化钾,溶于5 g·L-1氢氧化钾溶液中,并稀释至1 000 mL,混匀,现用现配[10];重铬酸钾硝酸溶液(0.5 g·L-1):取0.05 g重铬酸钾溶于100 mL硝酸溶液(5+95)中。

试验用硝酸、硼氢化钾、氢氧化钾均为优级纯。试验用水均为超纯水。

3 方法与结果

3.1 样品前处理

精确称取经匀浆的新鲜蔬菜(包菜)样品0.2~0.8 g于聚四氟乙烯消解罐中,加入5~8 mL的硝酸,加盖过夜,旋紧罐盖,按微波消解仪标准操作消解,见表1。冷却后取出,缓慢打开罐盖排气,用少量水冲洗内盖,将聚四氟乙烯消解罐置于控温电热板上140 ℃赶去棕色气体,至溶液体积约1 mL。冷却至室温后,将消化液转移至50 mL容量瓶(或比色管)中,用少量超纯水分3次洗涤内罐,洗涤液合并于容量瓶中用超纯水定容至刻度,混匀备用,同时做空白实验。

3.2 仪器工作参数及条件

优化后的仪器工作参数及条件见表2。

3.3 标准曲线配制

分别吸取50 ng·mL-1的汞标准使用液0.00 mL、

0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL和

2.50 mL于50 mL容量瓶,用(1+9)的硝酸溶液定容至刻度,混匀。汞标液浓度梯度为0.00 ng·mL-1、

0.20 ng·mL-1、0.50 ng·mL-1、1.00 ng·mL-1、1.50 ng·mL-1、2.00 ng·mL-1和2.50 ng/mL。

经测定汞的标准曲线值,其线性方程为y=847.2153x+

7.7595,相关系数为R=0.999 8,大于0.999 0,符合标准方法要求。标准曲线测定值见表3。

3.4 测定结果

样品测定、加标回收率比较结果见表4。

结果表明,样品加标回收率平均为97.5%,符合回收率允许范围60%~120%。

3.5 方法准确度的验证

通过对标准物质明(密)码样测定结果表5[11]。

3.6 精密度、检出限

在实验条件不断优化的情况下,以标样1.50 ng·mL-1连续测定11次,精密度为0.8%;以空白溶液连续测定11次,采取3倍空白溶液的标准偏差计算检出限,汞的检出限为0.005 mg·kg-1。

4 结论

通过微波消解对样品进行预处理,并应用双道原子荧光光谱法对蔬菜样品中汞进行定量分析,曲线相关系数达到0.999 8,结果显示,此法方便、快捷,有较高的灵敏度,较好的重现性,回收率高,方法可靠准确,适合实验室常规检测。

参考文献:

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(责任编辑:刘昀)

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