用電感耦合等離子體發(fā)射光譜—質(zhì)譜儀測(cè)定茶葉中的稀土和鉛元素
發(fā)布時(shí)間:2019-08-31 來(lái)源: 人生感悟 點(diǎn)擊:
摘 要:中國(guó)是全球茶葉貿(mào)易中的出口大國(guó)。茶葉中含有氨基酸、茶多酚、生物堿、維生素以及大量微量元素,被稱(chēng)作天然的健康飲料,它作為我國(guó)出口的優(yōu)勢(shì)傳統(tǒng)農(nóng)作物,在世界上也備受關(guān)注。由于近年來(lái),有關(guān)食品質(zhì)量安全問(wèn)題的報(bào)道屢見(jiàn)報(bào)端,加之污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,造成茶葉中稀土元素和其他重金屬元素含量不斷增加,成為人類(lèi)健康生活的一大隱患,故此,茶葉的衛(wèi)生安全問(wèn)題成為無(wú)法避開(kāi)的焦點(diǎn),人們也開(kāi)始對(duì)針對(duì)性地茶葉中的稀土元素元素和重金屬元素進(jìn)行檢測(cè)。本方法經(jīng)研究,找到了最佳檢測(cè)方法,16種稀土元素和鉛的回收率都在75%-110%之間。
關(guān)鍵詞:微波消解;茶葉;鉛;稀土元素
1 引言
GB2762-2005《食品中污染物限量》中規(guī)定:茶葉中鉛含量不得超過(guò)5mg/kg,稀土元素氧化物總量不得超過(guò)2mg/kg。測(cè)定茶葉中微量鉛元素的方法主要有分光光度法、原子吸收法和化學(xué)法,只是這些方法存在著操作不易、消耗大量試劑的弊端,稀土元素的方法分光光度法,ICP-MS法,目前沒(méi)有稀土元素和鉛一起檢測(cè)的方法,文章對(duì)茶葉樣品使用微波消解法,然后用ICP-MS 來(lái)測(cè)定樣品消化液中的16種稀土元素和鉛元素。
2 材料儀器和方法
2.1 使用試劑和儀器
試劑:硝酸(色譜純)
儀器:NexION 300 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀; MuLtiwave 3000微波消解儀。
2.2 設(shè)定參數(shù)
發(fā)射功率:1300kW;等離子氣流量:15/min;霧化氣流速:0.65L/min;輔助氣流速:1.05L/min;重復(fù)讀數(shù):3次,清洗時(shí)間:25s;積分時(shí)間:10s;樣品進(jìn)入速率:1.9mL/min。
2.3 工作原理
微波消解方法是利用微波進(jìn)行加熱封閉容器的工作原理,對(duì)消解液和試樣從高溫增壓條件下對(duì)各種樣品加以快速溶解的濕法消化。
。1)選用不同的(1.0、1.2、1.5kW)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由于元素之間的譜線強(qiáng)度與試劑的產(chǎn)生信背比,得出結(jié)果:當(dāng)射頻功率到達(dá)1.2kW時(shí),樣品中含量低的稀土元素和其他重金屬元素譜線強(qiáng)度的信背比最大,所以1.2kW為射頻功率。(2)選用0.7、1.0、1.3L/min不同的載氣流量,以便更好測(cè)定元素之間譜線的強(qiáng)度值,得出結(jié)論:當(dāng)選取載氣流量為1.05L/min時(shí),稀土元素和其他重金屬元素之間的譜線強(qiáng)度達(dá)到最大。(3)樣品進(jìn)入速度選擇:分別以1.2、1.6、2.0mL/min其中一種稀土元素的譜線強(qiáng)度做信背比實(shí)驗(yàn),得出結(jié)果:當(dāng)樣本進(jìn)入速度到達(dá)1.6mL/min時(shí),大部分被測(cè)低含量稀土元素和其他重金屬元素之間譜線強(qiáng)度的信背比值達(dá)到最大,所以采用樣本進(jìn)入速度為1.6mL/min。
測(cè)定茶葉中鉛元素的微波消解則采用應(yīng)用 HNO3,好處就是:能將樣品完全消化,并且待測(cè)液中含有的介質(zhì)對(duì) ICP-MS 法的使用干擾較低。
2.4 有關(guān)樣品的處理方法
茶葉的選擇,應(yīng)該為不同地方的茶葉,稱(chēng)取大約0.5g粉碎茶葉樣品,加入5ml優(yōu)級(jí)純硝酸,在設(shè)好程序的微波消解儀上消解,消解結(jié)束后用約5ml水清洗消解管蓋3次,把消解管放入加熱裝置趕酸約30分鐘,取下,放冷,定容到25ml容量瓶,經(jīng)過(guò)搖勻,再用ICP-MS 方法測(cè)定。
3 結(jié)果與討論
3.1 各元素三次回收率和各元素的檢測(cè)限如表2:
3.2 稀土元素的分析質(zhì)量
依據(jù)干擾度低、靈敏度高的原則而選擇各稀土元素的分析質(zhì)量
如表3所示。
3.3 基體酸濃度的選擇
當(dāng)取其中一組樣品消解后,用10%的HCl和10%的HNO3溶液定容,再用經(jīng)過(guò)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)樣品在消解之后,以不同的溶液定容,都不會(huì)對(duì)結(jié)果有明顯影響。實(shí)際上。一般茶葉在微波消解之后,殘留溶液酸濃度比很高,加上實(shí)際操作問(wèn)題,HNO3可以作為樣品溶液和校準(zhǔn)溶液基體。
3.4 樣品前處理方法的選擇
將濕消化法、干灰化法、微波消解法等幾種處理方法比較,干灰化法雖然避免了高濃度酸引入、試劑雜質(zhì)的干擾,但在除樣品水分和灰化過(guò)程中,會(huì)造成部分元素的損失,所耗時(shí)間長(zhǎng); 濕消化法:常常使用一些強(qiáng)酸,并且需用到高氯酸才進(jìn)行消解,試劑使用量非常大、空白值也很高。
微波消解法:5mL HNO3溶液,置于微波消解裝置中消解約 30 min,就能徹底破壞有機(jī)物,試劑用量少,簡(jiǎn)單,所測(cè)元素?zé)o損失,回收率高。采用 HNO3消解樣品,耗用酸的量較少(5mL) ,并且介質(zhì)對(duì)酸溶液測(cè)定影響小。
4 結(jié)束語(yǔ)
文章用微波消解茶葉樣品,測(cè)定茶葉中16種稀土元素和鉛元素。16種稀土元素和鉛元素的方法檢驗(yàn)與標(biāo)稱(chēng)值相符?梢院芎玫叵枞~,并且消解速度快,造成污染損失也較少,且能減少檢驗(yàn)員的工作量,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中鉛用原子吸收法,稀土用電感耦合等離子體發(fā)射光譜-質(zhì)譜儀(微波消解)的方法,本方法一次可以測(cè)定茶葉中的稀土和鉛兩個(gè)指標(biāo),且有操作簡(jiǎn)便快捷,回收率、靈敏度和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),在食品衛(wèi)生安全方面,具有很好的防微杜漸作用,適合傳播推廣。
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