食鹽是人們?nèi)粘I钪胁豢商娲奶厥庹{(diào)味品,但如果食鹽中含有砷、銻、鉍、汞等重金屬,便會(huì)危害人們的身體健康。GB2762-2017《食品安全標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中明確規(guī)定了食鹽中砷、汞、鉛、鎘等元素的限量指標(biāo),并且指明了砷和汞的檢驗(yàn)方法,按GB 5009.11和GB 5009.17規(guī)定的方法測(cè)定。
目前,砷、銻和汞的測(cè)定方法主要有原子吸收光譜法、原子熒光光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法等。其中,原子熒光光譜法因其靈敏度好、重復(fù)性好、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。國(guó)標(biāo)采用原子熒光光譜法測(cè)食品中砷、銻、鉍和汞元素均單獨(dú)檢測(cè)。本研究參考GB5009,采用微波消解前處理,原子熒光光譜法四通道同時(shí)測(cè)定食鹽中砷、銻、鉍和汞四種元素。該方法操作簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確可靠,且檢測(cè)效率高,為食鹽中重金屬元素含量的測(cè)定提供了較好的參考方法。
表1:實(shí)驗(yàn)所用儀器/設(shè)備/耗材/試劑
# |
儀器/設(shè)備/耗材 |
# |
試劑 |
1 |
3通道雙光束原子熒光光度計(jì) |
1 |
砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(GBW(E)080117) |
2 |
微波消解儀 |
2 |
銻標(biāo)準(zhǔn)溶液(GBW(E)080545) |
3 |
智能控溫電加熱器 |
3 |
鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液(GBW(E)080271) |
4 |
分析天平(萬(wàn)分之一) |
4 |
汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(GBW(E)080124) |
5 |
超純水儀 |
5 |
硝酸(優(yōu)級(jí)純) |
6 |
氬氣(純度≥99.99%) |
6 |
鹽suan(優(yōu)級(jí)純) |
7 |
容量瓶 |
7 |
氫氧化鉀(優(yōu)級(jí)純) |
8 |
比色管 |
8 |
硼氫化鈉(分析純) |
9 |
離心管 |
9 |
liu脲(分析純) |
|
|
10 |
抗壞血酸(分析純) |
|
|
11 |
30%過(guò)氧化氫(分析純) |
樣品經(jīng)微波消解后,加入liu脲使五價(jià)砷和五價(jià)銻預(yù)還原為三價(jià)砷和三價(jià)銻,再加入硼氫化鉀(或硼氫化鈉)使其進(jìn)一步還原生成砷化氫和銻化氫,鉍被還原為鉍化氫,汞被直接還原為原子態(tài)汞,由氬氣載入石英原子化器中分解為原子態(tài)砷、銻和鉍。在高強(qiáng)度砷、銻、鉍和汞空心陰極燈的發(fā)射光激發(fā)下產(chǎn)生原子熒光,其熒光強(qiáng)度在固定條件下與被測(cè)溶液中砷、銻、鉍和汞的濃度成正比,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。多道原子熒光同時(shí)檢測(cè)砷、銻、鉍和汞元素的含量。
4 分析方法4.1.1 試劑溶液
yan酸溶液(1+1):量取50mL酸,緩緩加入到50mL去離子水中。
5%yan酸(V/V):量取50mL酸,用去離子水定容至1000mL。
1.05%硼氫化鈉(W/V,或1.5%硼氫化鉀,溶于0.5%氫氧化鉀溶液):先稱(chēng)取5g氫氧化鉀,放入1000mL去離子水中,待完全溶解后,再加入稱(chēng)好的10.5g硼氫化鉀,溶解后搖勻。
10%liu脲+10%抗壞血酸混合溶液(W/V):稱(chēng)取10gliu脲和10g抗壞血酸,加去離子水定容至100mL,攪拌、超聲或加熱,使其溶解。
4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液
砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(1μg/mL):吸取100μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%酸稀釋至刻度。
銻標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(1μg/mL):吸取100μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%酸稀釋至刻度。
鉍標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(1μg/mL):吸取100μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%酸稀釋至刻度
汞標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(1μg/mL):吸取100μg/mL汞標(biāo)準(zhǔn)貯備液1mL至100mL容量瓶中,用5%酸稀釋至刻度。
測(cè)定用砷、銻、鉍和汞混合標(biāo)準(zhǔn)溶液: 準(zhǔn)確吸取砷標(biāo)準(zhǔn)使用液1mL、銻標(biāo)準(zhǔn)使用液1mL、鉍標(biāo)準(zhǔn)使用液1mL、汞標(biāo)準(zhǔn)使用液0.1mL于100mL容量瓶中, 加入5mL濃yan酸,加入10mL 10%的liu脲+10%的抗壞血酸混合溶液,用去離子水定容至刻度(混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中砷、銻和鉍的濃度為10.0 ng/mL、汞的濃度為1.0 ng/mL)。
4.1.3 樣品溶液
稱(chēng)取樣品1g,至0.0001g,置于消解罐中,加入硝酸和過(guò)氧化氫,按照微波消解條件(表2)進(jìn)行微波消解。消解完畢,待消解罐冷卻后打開(kāi),用少量去離子水將消解罐的蓋子進(jìn)行沖洗,并入到消解罐內(nèi)罐中。將消解罐內(nèi)罐放入智能電加熱器中,130℃加熱趕酸至約2~4mL。用少量去離子水分三次沖消解罐內(nèi)罐,將溶液移至25mL比色管,加入2.5mL酸溶液(1+1),加入2.5mL10%的liu脲+10%的抗壞血酸混合溶液,用去離子水稀釋定容,搖勻,預(yù)還原30min后上機(jī)測(cè)定As、Sb、Bi和Hg元素的含量。同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)和樣品加標(biāo)實(shí)驗(yàn)。
表2:微波消解條件
步驟 |
溫度/℃ |
保溫時(shí)間/min |
壓力/atm |
1 |
120 |
5 |
20 |
2 |
150 |
5 |
35 |
3 |
180 |
5 |
40 |
4 |
200 |
25 |
40 |
4.2 儀器工作條件
表 3:儀器工作條件
儀器 |
原子熒光光度計(jì) |
|||
通道 |
A道(As) |
B道(Sb) |
C道(Bi) |
D道(Hg) |
燈電流(主陰極/輔陰極) |
80/40 mA |
80/40 mA |
60/30mA |
35/0 mA |
負(fù)高壓 |
280V |
|||
燈雙光束扣漂移 |
是 |
|||
載氣 |
400 mL/min |
|||
屏bi氣 |
800 mL/min |
|||
原子化器溫度 |
200 ℃ |
|||
原子化器溫度高度 |
12 mm |
連續(xù)進(jìn)樣7次測(cè)定用混合標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,重復(fù)性統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。
表4:砷、銻、鉍和汞四種元素的重復(fù)性
# |
信號(hào)值 |
|
|||
A道(As) |
B道(Sb) |
C道(Bi) |
D道(Hg) |
||
1 |
3398.09 |
3581.32 |
4146.19 |
2106.46 |
|
2 |
3382.68 |
3597.36 |
4129.80 |
2108.99 |
|
3 |
3402.69 |
3601.06 |
4164.76 |
2118.93 |
|
4 |
3359.80 |
3572.50 |
4177.61 |
2086.25 |
|
5 |
3359.87 |
3582.68 |
4185.08 |
2098.30 |
|
6 |
3361.89 |
3590.25 |
4128.90 |
2078.05 |
|
7 |
3364.46 |
3575.62 |
4151.21 |
2095.27 |
|
RSD |
0.55% |
0.30% |
0.53% |
0.66% |
|
將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液依次進(jìn)樣0.1 mL,0.2 mL,0.4mL,0.8 mL和1.0mL,以元素濃度為橫坐標(biāo),信號(hào)值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),砷、銻、鉍和汞的線(xiàn)性見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4,線(xiàn)性及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表5。連續(xù)進(jìn)11次標(biāo)準(zhǔn)空白溶液,計(jì)算方法檢出限,結(jié)果見(jiàn)表6。
表5:線(xiàn)性范圍、線(xiàn)性回歸方程及相關(guān)系數(shù)
元素 |
線(xiàn)性范圍(ng/mL) |
線(xiàn)性方程 |
相關(guān)系數(shù)r |
A道(As) |
1.0~10.0 |
Y=319.66X+1.26 |
0.9998 |
B道(Sb) |
1.0~10.0 |
Y=356.71X-21.78 |
0.9995 |
C道(Bi) |
1.0~10.0 |
Y=410.20X-11.51 |
0.9999 |
D道(Hg) |
0.1~1.0 |
Y=2071.6X-23.08 |
0.9998 |
表6:方法檢出限
元素 |
11次空白信號(hào)值 |
方法檢出限(μg/g) |
A道(As) |
1.77,3.26,0.39,2.16,4.31,1.85,0.49,-0.51,3.53,1.74,-1.20 |
0.0004 |
B道(Sb) |
3.73,5.79,1.59,3.72,6.24,2.71,0.19,4.22,1.08,1.02,-0.06 |
0.0005 |
C道(Bi) |
-2.15,-3.01,-1.43,-2.02,-2.23,-1.35,1.44,0.02,-0.10,-3.26,-0.87 |
0.0003 |
D道(Hg) |
15.65,18.21,15.80,21.49,19.13,24.16,26.30,23.14,21.57,19.78,20.43 |
0.0001 |
表7:樣品測(cè)量濃度及準(zhǔn)確度結(jié)果表
樣品名稱(chēng) |
測(cè)定值(mg/kg) |
加標(biāo)回收率(%) |
||||||
A道 (As) |
B道 (Sb) |
C道 (Bi) |
D道 (Hg) |
A道 (As) |
B道 (Sb) |
C道 (Bi) |
D道 (Hg) |
|
海藻鹽 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
97.1 |
94.5 |
103.3 |
103.0 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
96.3 |
99.5 |
100.7 |
99.4 |
|
井鹽 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
94.4 |
99.2 |
103.5 |
101.7 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
97.0 |
100.7 |
101.5 |
95.8 |
|
湖鹽 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
101.7 |
105.8 |
105.1 |
103.7 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
114.9 |
112.1 |
104.0 |
101.2 |
|
腌制鹽 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
94.8 |
99.5 |
99.9 |
101.5 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
99.8 |
102.4 |
106.0 |
103.3 |