氢化物发生-原子荧光光谱法测定粮食中微量铅

氢化物发生-原子荧光光谱法测定粮食中微量铅

刘付英邵志凌

刘付英邵志凌（云南省粮油科学研究所，云南省粮油产品监督检验测试中心650033）

【摘要】建立了一种测定粮食中微量铅的方法—氢化物发生—原子荧光光谱法，优化了酸度、硼氢化钾和基体改进剂浓度的分析条件，在0～100ng/mL内呈线性关系，相关系数为0.9991，相对标准偏差为1.55%，检出限为0.342μg/L。该

方法简便、快速、灵敏，对于实际样品的测定得到了满意的结果，便于推广应用。

【关键词】铅；粮食；氢化物发生—原子荧光法

Hydridegeneration-atomicfluorescencespectrometryoftraceleadinfood.

FUYing—liu,SHAOZhi—ling.OilResearchInstituteofYunnanProvince;

YunnanOilProductsSupervisionandTestingCenter,650033China.

[Abstract]Ahydridegeneration-atomicfluorescencespectrometrymethodisdevelopedforthede-terminationofleadingrain.

TheexperimentalconditionssuchaspH,concentrationsofKHB4andmatrixmodifierwereoptimized.Thelinearrangeisof0～100ng/mLwithcorrelationcoefficientof0.9991,Therelativestandarddeviationwas1.55%,andthedetectionlimitwas0.342μg/L.Thismethodissimple,rapidandsensitive,soitcanbesuccessfullyusedforthedeterminationofleadingrainsample.[Keywords]Lead;Grain;AtomicFluorescenceSpectrometry

铅是自然界分布很广的一种重金属。由于使用农药和“三废”排放的污染，使粮食及其附产品含有微量的铅。铅(Pb)是可在人体和动物组织中蓄积的一种对生物体有害的金属，其主要毒性效应是导致贫血症、神经机能失调和肾损伤。食物是人体摄入铅的主要来源。随着我国加入世界贸易组织，进出口食品中铅含量已成为日常必须检测的项目之一。常见的检测方法有：双硫腙比色法、火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法等，但均有其不足之处。目前采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定痕量铅时，主要是使用铁氰化钾-草酸体系作为干扰抑制剂，虽精密度较好，但市售草酸极易被铅等重金属污染，而且铁氰化钾中含有一些重金属使空白值极高而不能测定[1，2]。本法采用氢化物发生-原子荧光法测定粮食中痕量铅，用酸洗活性碳处理铁氰化钾，并用盐酸羟胺代替草酸[2]，不但降低了空白，并且提高了分析的重现性，克服了上述方法的不足，提高了测量的灵敏度，检出限远远低于我国食品卫生理化检验标准的限量值，测定结果较准确。

1试验部分

1.1主要仪器与试剂

AFS-820双道原子荧光光度计（北京吉天仪器有限公司）。

①硝酸溶液(2%)：量取10ml优级纯的浓硝酸混于500ml水中；

②盐酸羟铵溶液(80g/L)：称取盐酸羟铵8g，加水至100ml，混匀；

③氢氧化钾溶液0.5%(m/v)：称取氢氧化钾5g，溶于1000ml水中；

④硼氢化钾溶液(20g/L)：称取2g硼氢化钾，溶解于100ml氢氧化钾溶液中，临用新配；

⑤酸洗活性碳：取颗粒活性碳100g于1000ml烧杯内，加10%(V/V)盐酸800ml，煮沸30min，冷却后倾去上清液。碳粒用去离子水以倾泻或过滤法洗至滤液不含铁离子，pH6～8。于120℃活化4h后备用。

⑥铁氰化钾溶液(200g/L)：称取20g分析纯铁氰化钾溶于100ml去离子水中，加入酸洗活性碳2g，搅拌20min，放置6h以上过滤，滤液备用。⑦铅标准储备液：1.00mg/ml，由国家标准物质中心提供。使用时用水逐级配成1.00μg/ml的标准使用液。试剂除注明外，其余为分析纯，水为去离子水。

1.2样品处理

称取2.00g待测样品于瓷坩锅中，在电炉上小火炭化至无烟，于马弗炉中500℃灰化10h，消化至完全为白色粉末，如果未消化完全则加入少量硝酸润湿残渣，然后于电炉上小火煮沸、蒸干，再置入500℃马炉中灰化，直至消化完全。将消解样品用2%硝酸反复冲洗移入10mL的容量瓶中，再分别加1.0ml入盐酸羟铵溶液(80g/L)和1.0mL的铁氰化钾溶液(200g/L)，定容至10mL，同时做试剂空白。放置20min后进行测定。

1.3标准系列配制

分别吸取1.00μg/ml的铅标准使用液0.00、0.25、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0mL于50mL容量瓶中，用少量2%硝酸稀释后，分别加入盐酸羟铵溶液(80g/L)5mL、铁氰化钾溶(200g/L)5mL，用2%硝酸定容至50mL，得到浓度为0、5、10、20、40、60、100ng/mL的铅标准系列，放置20min待测。

1.4测定

设定仪器的最佳条件，待仪器预热20min后开始测定，连续使用标准系列空白进样，待读数稳定后，依次进行标准系列、样品空白和样品测定。

2结果与讨论

2.1仪器工作条件的选择

2.1.1光电倍增管负高压在240～260V之间，灯电流在60～70mA之间，灵敏度较高且稳定。实验中选择原子化器与检测器之间的距离为8mm，载气流速400ml/min、屏蔽气流量1000ml/min。

2.2酸及酸度的选择

不同的酸性介质对铅的氢化物的生成有较大的影响[3]，由于铅离子在硝酸、盐酸及硫酸介质中均能够被硼氢化钾还原成铅蒸气，本文实验结果表明硝酸介质的灵敏度相对较高，所以本方法选择硝酸作为测定的酸介质，与被测量样品的酸度保持一致，可以降低空白溶液的荧光信号，在硼氢化钾浓度为2.0%（m/V），氢氧化钠浓度为0.5%（m/V）的条件下，试验了酸度（%，V/V）对Pb荧光值If的影响见图1所示。本文试验了硝酸浓度在0.5～5%范围内改变对同一样品荧光强度值的影响，随着硝酸浓度的增加，荧光强度也随之增大，结果显示硝酸浓度在1～3%范围内，荧光度强度趋于稳定，当硝酸浓度大于3%时，荧光强度反而下降。本文选择2%硝酸浓度，且此时介质的pH值在1.2左右，同时应尽可能使载流和样品的酸度相同。

2.3硼氢化钾浓度的影响

硼氢化钾浓度对PbH4发生影响很大，在还原剂中氢氧化钠浓度为0.5%（m/V）条件下，硼氢化钾浓度（%，m/V）对Pb荧光值If的影响见图2所示。文献[3]表明，测定铅时要特别注意反应的总体

荧光值If

图1酸度对荧光强度If的影响

酸度以及反应后产生的废液为pH8～9为宜[4]，实验结果显示硼氢化钾浓度在1～3%范围内，可以满足仪器灵敏度的要求，综合考虑试剂用量等因素，本文选择硼氢化钾溶液浓度为20g/L。

图2硼氢化钾浓度对荧光强度If的影响

2.4基体改进剂及共存元素的干扰加入铁氰化钾和盐酸羟铵作为基体改进剂，能大大改善PbH4的发生效率和消除干扰。铁氰化钾作为氧化剂加入到体系中[5]，既可大大提高PbH4产生效率，又可抑制铜元素的干扰[6]。陶锐等[1]在研究氢化物发生-原子荧光光谱法测定铅时，发现铁氰化钾试剂质量对分析性能有一定影响，并证实了铁氰化钾试剂中杂质铅是导致试剂空白溶液荧光信号产生的原因之一，本文采用酸洗活性碳可有效吸附除去铁氰化钾试液中的铅，较大程度地降低了空白溶液的荧光信号，改善了分析方法的检出限。本法用盐酸羟铵代替草酸进行试验。试验结果表明：加入盐酸羟铵后检测精密度大为改善。同时盐酸羟铵对Cu、Au、Ag等有较强的掩蔽作用。本文选择2%HNO3+2%K3Fe(CN)6+0.8%NH2OH.HCl体系可以消除大多数元素的干扰，获得了稳定中国健康月刊ChinaHealthMonthly2011年6月6期论著·3·的测定结果。

2.5线性关系试验

配制一系列的标准溶液，在已选定的最佳工作条件下测定其荧光强度。铅含量在0～100ng/mL的荧光强度，其结果见表1。由表1可知，在0ng/ml～100ng/ml范围荧光强度与浓度呈现良好的线性关系，线性方程为：If=42.56×C+14.44，相关系数为0.9991。

表1线性关系试验结果

2.6相对标准偏差（RSD）

对40ng/mL铅标准溶液连续进行11次测定，测定结果的相对标准偏差为1.55%。

2.7检出限（DL）试验结果表明，铅含量在0～100ng/mL范围内，线性关系良好，相关系数为0.9991。连续测定空白溶液11次，用3倍空白溶液荧光值标准偏差除以校准曲线的斜率得出本方法的检出限为0.342ng/mL。

2.8回收试验

在4份样品液中分别加入铅标准应用液,进行6次回收试验，测得回收率94.76～102.20%，结果详见表2。

表2回收试验结果

2.9标准物质测试结果应用本方法，对标准物质小麦粉(GBW08503b)的铅含量进行了测定，结果见表3。

表3标准物质分析结果

2.10比对试验

用石墨炉原子吸收法(瓦里安FFS-220自动进样)和原子荧光光谱法(AFS)测定6份样品中铅的含量，测定结果列于表4。可见两种方法的测定结果基本一致。

表4AFS法与AAS法比对试验结果(mg/kg)

3结论

本文采用AFS-820型双光道荧光光度计建立了测量粮食中微量铅的方法，筛选了最佳的分析条件。在选定条件下，该方法具有良好的线性、灵敏度高、精密度和准确度好，线形范围宽，检出线低，操作简便、快速、结果准确、且仪器性能稳定，分析成本低廉，对于实际样品的测定得到了满意的结果，便于推广应用。

参考文献

[1]高舸,陶锐.氢化物发生-原子荧光光谱法测定铅的研究(I)铁氰化钾试剂的影响[J].中国卫生检验杂志,2004,14(3):282-284.

[2]李锋格,全晓盾,李世雨,等.氢化物原子荧光法测定食品中痕量铅[J].理化检验-化学分册,2006,42(4):260-264.

[3]王永芳.氢化物发生-原子荧光法在食品分析中的应用[J].中国卫生检验杂志,2000,10(5):633.

[4]段喜顺,郭彦军.应用原子荧光光谱法测定蔬菜中的铅[J].现代科学仪器,2003(4):61。

[5]TAORui,ZHOUHong-gang(陶锐,周宏刚).ChineseJ.Anal.Chem.(分析化学),1985,13(4):283.

[6]吴家泉,袁根乐,花茂.催化极谱法测定钨、钼氧化物中微量锡[J].分析试验室,1986,5(5):34-38.