茶葉中砷汞鉛鎘鐵鋅等重金屬元素檢測(cè)

一、方法提要

樣品經(jīng)處理后，待測(cè)液在一定的酸介質(zhì)中引入到原子熒光光譜儀（AFS）測(cè)定砷、汞、鉛、鎘，引入到原子吸收光譜儀（AAS）測(cè)定鐵、鋅、鎳、銅，與工作曲線中各元素所對(duì)應(yīng)的信號(hào)響應(yīng)值相對(duì)照，得出各元素的含量。

 

二、試劑及材料

除特別注明外，所用試劑均為優(yōu)級(jí)純，所用水均為通過(guò)超純水機(jī)處理后的超純水，電阻率不低于18.2M Ω•cm，所有實(shí)驗(yàn)用玻璃器皿使用前都經(jīng)過(guò)5% HNO₃（v/v）浸泡24h，然后用去離子水沖洗干凈、備用。

2.1 鹽酸。

2.2 硝酸。

2.3過(guò)氧化氫（30%）。

2.4 高氯酸。

2.5Cd1與Cd2信號(hào)增強(qiáng)劑：測(cè)鎘專用信號(hào)增強(qiáng)劑。

2.6鹽酸（1+1）：取一份鹽酸，一份水，混合均勻。

2.7硝酸（1+1）：取一份硝酸，一份水，混合均勻。

2.8硝酸與高氯酸混酸（10+1）：取十份硝酸，一份高氯酸，混合均勻。

2.9硫脲與抗壞血酸混合液（100g/L）：稱取10.0g硫脲與10.0g抗壞血酸于100mL 水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.10草酸（40g/L）：稱取4.0g草酸于100 mL水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.11重鉻酸鉀（5g/L）：稱取5.0g重鉻酸鉀于1 L水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.12 Cd2（1g/L）專用測(cè)鎘增敏劑：稱取0.1g Cd2專用測(cè)鎘增敏劑于100mL水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.13氫氧化鉀（5 g/L）：稱取5.0g氫氧化鉀于1000 mL水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.14硼氫hua鉀（20 g/L）：稱取20.0g硼青化鉀于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測(cè)砷。

2.15硼氫haul鉀（10 g/L）：稱取10.0g硼氫化價(jià)于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測(cè)汞。

2.16朋氫化鉀（20 g/L）與鐵青化鉀（20 g/L）混合液：稱取20.0g硼氫化甲與20.0g鐵氫化鉀于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測(cè)鉛；

2.17 Cd1專用測(cè)鎘增敏劑（30 g/L）：稱取30.0g Cd1專用測(cè)鎘增敏劑于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測(cè)鎘。

2.18標(biāo)準(zhǔn)溶液：砷、汞、鉛、鎘、鐵、鋅、鎳、銅元素持證標(biāo)準(zhǔn)溶液。用濃度為1000µg/ mL的砷、汞、鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋成10.00µg/mL的砷、汞、鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液和1.00µg/mL的砷、鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液；0.10µg/mL的汞、鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液；用濃度為1000µg/ mL的鐵、鋅、鎳、銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成100.00µg/mL的鐵、鋅、鎳、銅標(biāo)準(zhǔn)使用液。

2.18高純氬氣，純度≥ 99.99%。

2.19乙炔氣-99.9%以上的純度。

 

三、儀器與設(shè)備

3.1原子熒光光譜儀。

3.2 原子吸收分光光度計(jì)。

3.3 空氣壓縮機(jī)。

3.4 微波消解儀。

3.5 砷、汞、鉛、鎘、鐵、鋅、鎳、銅各元素空心陰極燈。

3.6 分析天平（精度為0.1mg）。

3.7 超純水制備系統(tǒng)。

3.8 可調(diào)式電熱板。

3.9 植物粉碎機(jī)。

3.10 烘箱。

四、分析步驟

4.1 試樣的準(zhǔn)備

取各茶葉樣用自來(lái)水沖洗四次，再用蒸餾水沖洗四次，將洗凈的葉片平鋪在托盤里，放進(jìn)烘箱，在105℃保持30分鐘，之后在65℃連續(xù)烘24小時(shí)。烘好的樣品經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過(guò)200目篩，后裝入密封樣品袋中在干燥器中儲(chǔ)存，備用。制備過(guò)程中必須注意防止樣品的污染。

 

4.2 待測(cè)液的制備

4.2.1 濕法消解法

準(zhǔn)確稱取粉碎的茶葉樣品0.5 g （精確至0.0001 g ），置于100ml三角瓶中，加入20 mL 混酸( 硝酸：高氯酸=10：1) ，蓋上表面皿，放置過(guò)夜。次日置可調(diào)式電熱板上加熱消化，若消化不完全，補(bǔ)加少量混合酸，直至冒白煙，溶液呈無(wú)色透明或略帶黃色且殘留量不超過(guò)1 mL，冷卻。用超純水少量多次洗入50mL容量瓶中并定容至刻度，混勻待測(cè)，取與消化試樣相同量的混合酸消化液按上述操作作試劑空白試驗(yàn)。若溶液不能及時(shí)測(cè)定，可將其轉(zhuǎn)移到50 ml聚乙烯瓶中，于4℃保存待測(cè)。

 

4.2.2 微波消解法

準(zhǔn)確稱取粉碎的茶葉樣品0.5 g （精確至0.0001 g ）至干凈消解罐中。然后加入6mL 硝酸，靜置30min.，再加2mL過(guò)氧化氫，靜置2min.，將消解罐蓋上內(nèi)塞，旋緊外蓋，依次放入消解轉(zhuǎn)盤。消解罐的位置盡量對(duì)稱分布。消解完成待自然冷卻，用超純水少量多次洗滌消解罐將試樣消化液轉(zhuǎn)移到40 mL小燒杯中，并于可調(diào)電熱板上趕酸至溶液呈無(wú)色透明或略帶黃色且殘留量不超過(guò)1 mL，冷卻。用超純水少量多次洗入50mL容量瓶中并定容至刻度，混勻待測(cè)，取與消化試樣相同量的混合酸消化液按上述操作作試劑空白試驗(yàn)。若溶液不能及時(shí)測(cè)定，可將其轉(zhuǎn)移到50 mL聚乙烯瓶中，于4℃保存待測(cè)。

 

4.2.3 各元素供試液的制備

砷：準(zhǔn)確移取2 mL待測(cè)液于10 mL比色管中，加入1 mL（1+1）鹽酸、1 mL （硫脲+抗壞血酸）（100 g/L）混合液，用水定容并放置30分鐘后待測(cè)。

汞：準(zhǔn)確移取5 mL待測(cè)液于10 mL比色管中，加入1 mL（1+1）硝酸、1 mL重鉻酸鉀（5 g/L），用水定容后待測(cè)。

鉛：準(zhǔn)確移取2 mL待測(cè)液于10 mL比色管中，加入0.4 mL（1+1）鹽酸、1 mL草酸（40 g/L），用水定容后待測(cè)。

鎘：準(zhǔn)確移取5 mL待測(cè)液于10 mL比色管中，加入0.4 mL（1+1）鹽酸、1 mL Cd2（1g/L）專用測(cè)鎘增敏劑，用水定容后待測(cè)。

鐵、鋅、鎳、銅：移取1 mL（1+1）硝酸于25 mL比色管中，用待測(cè)液定容至刻度，待測(cè)。即移取待測(cè)液的體積為24 mL。

 

4.3 試液的測(cè)定

4.3.1 各元素標(biāo)準(zhǔn)系列的配制

砷：準(zhǔn)確吸取1.00µg/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入10 mL（1+1）鹽酸與10 mL（硫脲+抗壞血酸）（100 g/L）混合液，用水稀釋至刻度，即砷標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00 ng/mL。搖勻待測(cè)。

汞：準(zhǔn)確吸取0.10µg/mL的汞標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入10 mL（1+1）硝酸與10 mL重鉻酸鉀（5 g/L），用水稀釋至刻度，即汞標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00 ng/mL。搖勻待測(cè)。

鉛：準(zhǔn)確吸取1.00µg/mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）鹽酸與10 mL草酸（40 g/L），用水稀釋至刻度，即鉛標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00 ng/mL。搖勻待測(cè)。

鎘：準(zhǔn)確吸取0.10µg/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）鹽酸與10 mL Cd2（1g/L）專用測(cè)鎘增敏劑，用水稀釋至刻度，即鎘標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00 ng/mL。搖勻待測(cè)。

鐵：準(zhǔn)確吸取100.00µg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即鐵標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測(cè)。

鋅：準(zhǔn)確吸取100.00µg/mL的鋅標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即鋅標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測(cè)。

鎳：準(zhǔn)確吸取100.00µg/mL的鎳標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即鎳標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測(cè)。

銅：準(zhǔn)確吸取100.00µg/mL的銅標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即銅標(biāo)準(zhǔn)系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測(cè)。

 

4.3.2 試樣測(cè)定

開機(jī)設(shè)置好各項(xiàng)參數(shù)，待儀器穩(wěn)定后方可進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液、試劑空白液、供試液導(dǎo)入儀器中進(jìn)行測(cè)定，其中砷、汞、鉛、鎘用原子熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，鐵、鋅、鎳、銅用原子吸收光譜儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)定供試液中待測(cè)元素含量。

 

五、分析結(jié)果的計(jì)算。

按下式計(jì)算砷、汞、鉛、鎘的含量：

X_A/（μg /g）= 

式中：

X_A——被測(cè)元素的含量，其中A指被測(cè)元素，μg /g；

——從工作曲線上查得試液中被測(cè)元素的質(zhì)量濃度，ng/mL；

——從工作曲線上查得空白試液中被測(cè)元素的質(zhì)量濃度，ng/mL；

——試樣溶液的總體積，mL；

——分取試樣溶液的體積，mL；

——分取試樣溶液后再制備成試液的體積，mL；

——稱取試樣的質(zhì)量，g。

 

按下式計(jì)算鐵、鋅、鎳、銅的含量：

X_B/（μg /g）= 

式中：

X_B——被測(cè)元素的含量，其中B指被測(cè)元素，μg /g；

——從工作曲線上查得試液中被測(cè)元素的質(zhì)量濃度，μg /mL；

——從工作曲線上查得空白試液中被測(cè)元素的質(zhì)量濃度，μg /mL；

——試樣溶液的總體積，mL；

——分取試樣溶液的體積，mL；

——分取試樣溶液后再制備成試液的體積，mL；

——稱取試樣的質(zhì)量，g。