比較兩種微波消解處理方式測定茶葉中的重金屬
發(fā)布時(shí)間:2019-08-31 來源: 感恩親情 點(diǎn)擊:
【摘 要】 本文采用超高壓和常壓兩種不同的微波消解方式對四種茶葉進(jìn)行前處理,用石墨爐原子吸收法測定其重金屬鉛、鉻、鎘、鎳的含量。結(jié)果表明:①超高壓能完全消解樣品,消解所需的酸較少,比常壓消解更高效,更適合茶葉重金屬檢測樣品的前處理;②檢測紅悅樣品中鉛、鉻、鎘、鎳的回收率分別為98.3%~103.7%、98.7%~102.6%、99.7%~102.0%、95.9%~96.6%;RSD分別為0.4%~4.7%、0.1%~3.5%、 0.5%~4.6%、0.2%~4.4%;檢出限分別為0.058mg/Kg、0.064mg/Kg、0.008mg/Kg、0.13mg/Kg; ③ 四種茶葉檢測結(jié)果中鉛的含量:毛尖>紅悅和鐵觀音>水仙;鉻的含量:紅悅>毛尖>水仙>鐵觀音;鎘的含量:毛尖>紅悅>水仙>鐵觀音;鎳的含量: 紅悅>毛尖>鐵觀音>水仙。
【關(guān)鍵詞】 超高壓微波消解 原子吸收 重金屬
茶是歷史悠久、營養(yǎng)豐富的天然健康飲料,全球的飲茶人數(shù)有超過20億[1]。隨著環(huán)境的日益污染,茶葉中含有鉛(Pb)、鉻(Cr)、鎘(Cd)和鎳(Ni)等毒性較大的重金屬含量水平也隨之增加,直接影響到飲茶人的健康安全[2]。因此,準(zhǔn)確測定茶葉中的重金屬鉛(Pb)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鎳(Ni)含量具有重要意義。
目前原子吸收光譜法是檢測茶葉中重金屬含量最常用的一種方法[3-6]。檢測方法的前處理方式不同,檢測結(jié)果差異顯著[7-8]。檢測過程中發(fā)現(xiàn),采用常壓消解的前處理方式并不能完全消解樣品,消解后的樣品中還有少量的顆粒沉淀物,而且消解所需的酸量大,采用超高消解前處理樣品所需酸量少。本文主要比較超高壓微波消解和常壓微波消解兩種前處理方式,用原子吸收光譜法測定四種不同品種茶葉中鉛(Pb)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鎳(Ni)的含量。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 樣品與試劑
從市場上隨機(jī)抽取四個(gè)不同品種的茶葉,分別為湖北毛尖、安溪鐵觀音、南平紅悅、漳平水仙茶。
10mg/L的Pb、Cr、Cd、Ni標(biāo)準(zhǔn)溶液、10000mg/L硝酸鈀基體改進(jìn)劑、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)灌木枝葉(GBWO7602,GSV-1)、100000mg/L磷酸二氫氨基體改進(jìn)劑(美國PE公司)、65%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))硝酸、35%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))過氧化氫、36%~38%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))鹽酸和48%~51%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))氫氟酸,(優(yōu)級純,德國MERCK公司);氬氣(純度99.999%);超純水(電阻率≥800kΩ)。
1.2 儀器及主要參數(shù)
MARS-5微波消解儀(美國CEM公司)(配常壓和超高壓消解罐),主要工作參數(shù)見表1和表2。AA240Z原子吸收光譜儀(瓦里安公司),配備THGA石墨爐,主要工作參數(shù)見表3。Al204電子分析天平[感量0.0001g,梅特勒托利多儀器(上海)有限公司]。DKQ-4型智能控溫電加熱器(上海微波化學(xué)科技有限公司)。
1.3 樣品的前處理
準(zhǔn)確稱取兩組經(jīng)烘干(40℃,5h)研磨過篩(40目)的四種茶葉樣品0.2g,分別置于常壓消解罐和超高壓消解罐中。常壓消解罐中依次加5ml硝酸,1ml過氧化氫,1ml鹽酸,1ml氫氟酸,冷卻至室溫,蓋上消解罐蓋,置于常壓微波消解儀中進(jìn)行微波消解。超高壓消解罐中依次加4ml硝酸,1ml過氧化氫,0.5ml鹽酸,0.5ml氫氟酸,置于超高壓微波消解儀中進(jìn)行微波消解。待溫度降至室溫后取出消解罐,置于智能控溫電加熱器中趕酸,在130℃條件下,加熱趕酸至約0.5ml。將試樣溶液轉(zhuǎn)移至50ml塑料容量瓶中,用超純水沖洗消解罐3-4次,清洗液一并轉(zhuǎn)移至容量瓶中,然后用超純水定容至50ml,搖勻后得試樣液,同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)。
2 結(jié)果與討論
2.1 方法的精密度
按1.3中超高壓消解方式處理和測試紅悅樣品,平行實(shí)驗(yàn)7次,計(jì)算含量及7次測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.32%~5.03%,結(jié)果見表4。
2.2 樣品的回收率
稱取以上精密度測試所用的紅悅樣品0.2g,加入計(jì)算量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.3中超高壓消解方式處理樣品,測得鉛的回收率為98.3%~101.3%、鉻的回收率為96.0%~100.5%、鎘的回收率為95.0%~ 97.5%、鎳的回收率為99.6%~100.1%,結(jié)果見表5。
2.3 樣品的方法檢出限
按1.3所述方法制備空白溶液并對其進(jìn)行測試,平行實(shí)驗(yàn)11次,得Pb、Cr、Cd、Ni的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD分別為0.0003、0.0010、0.0003、 0.0001,根據(jù)方法檢出限=3×SD/標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率,得Pb、Cr、Cd、Ni的方法檢出限為0.008~0.13mg/Kg,結(jié)果見表6。
2.4 監(jiān)測物質(zhì)灌木枝葉(GBWO7602,GSV-1)的Pb、Cr、Cd、Ni含量測定
稱取灌木枝葉(GBWO7602,GSV-1)0.2g,按1.3方法處理和檢出其Pb、Cr、Cd、Ni的含量,結(jié)果見表7。從表7可以看出,監(jiān)測樣灌木枝葉的測定值接近標(biāo)準(zhǔn)值,可見該檢測方法能滿足檢測要求。
2.5 樣品處理方法討論
常壓微波消解中,樣品與試劑在消解罐中加熱到190℃,雖能大量的除去干擾物,但茶葉基體成分比較復(fù)雜,含有3.5~7.0%的無機(jī)物和93~96.5%的有機(jī)物[10],未能完全除去干擾物,直接影響到檢測結(jié)果的質(zhì)量和水平。有學(xué)者指出即使經(jīng)過微波消解,樣品中有機(jī)碳的殘留仍然高達(dá)15%[11]。超高壓微波消解樣品時(shí)間短,消解結(jié)果完全。超高壓消解處理樣品所測得重金屬含量更高,見表8、9、10和11,可見,超高壓消解比常壓消解更完全,更適合茶葉樣品重金屬檢測的前處理。
2.6 檢測結(jié)果
本次實(shí)驗(yàn)從市場隨機(jī)抽取4種不同品種茶葉,分別是湖北毛尖、安溪鐵觀音、南平紅悅、漳平水仙茶,經(jīng)過超高壓消解方式處理后所測得的樣品重金屬含量結(jié)果見表12。由表12可以看出,四種茶葉檢測結(jié)果中鉛的含量:毛尖>紅悅和鐵觀音>水仙;鉻的含量:紅悅>毛尖>鐵觀音>水仙;鎘的含量:毛尖>紅悅>水仙>鐵觀音;鎳的含量:紅悅>毛尖>鐵觀音>水仙。
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