超声提取-原子吸收光谱法测定蔬菜中重金属的含量
2017-01-18邵玉芳邵世勤内蒙古农业大学
□ 邵玉芳 邵世勤 内蒙古农业大学
超声提取-原子吸收光谱法测定蔬菜中重金属的含量
□ 邵玉芳 邵世勤 内蒙古农业大学
蔬菜中重金属元素的测定方法大多采用干灰化法、湿式消解法和微波法等消解样品。但干灰化法耗时较长,且对灰化温度要求严格;湿式消解法需使用大量浓硝酸和高氯酸,反应比较剧烈,安全性较差,且消解多采用敞开体系,损失较大;微波消解法在高压密闭环境中受干扰较小,损失少,适用于易挥发样品或元素,但缺点是要求高温高压,反应剧烈,安全性不高。本文建立一种超声提取蔬菜中重金属元素的前处理方法,具有简便快速、回收率较高、安全性较好、污染小、试剂消耗少和残渣少等前处理优点。
实验部分
仪器与试剂
AA320 N型原子吸收分光光度计;K Q-100d B型超声波清洗器;超纯水;盐酸、硝酸、高氯酸、3 0%过氧化氢(优级纯);Cd 、Cr、Ni、Pb标准溶液(1000μg/m L),中国计量科学研究院。
超声提取法
称取样品于离心管中,加5 m L H N O3-H2O2(体积比2∶1),放入超声浴中70℃下超声20 mi n,以4 500r/mi n离心5 mi n,取上层酸浸出液;残渣清洗后再超声2mi n,以4 500r/mi n离心5 mi n,取上层清液且与酸浸出液合并,最后定容至10m L,于聚乙烯瓶中4 ℃保存备用。
原子吸收光谱法工作条件
原子吸收光谱法参数分别参考GB 500 9.123-2014、GB 500 9.1 4-2003、GB 500 9.1 5-2014、GB 500 9.7 5-2014、GB 500 9.138-2003。
结果与讨论超声时间的选择
准确称取适量标准品加入H N O3-H2O2(2∶1,V/V),放入超声浴中,室温下超声5~35mi n,考察不同超声时间对金属元素浓度的影响,结果如图1所示。从图1可知:当超声20 mi n时,Cd 、Cr、Pb、Ni和Z n均达到最大提取值,再增加超声时间对金属元素提取率影响较小。
超声浴温度的选择
考察不同超声浴温度(3 0~80℃)对金属浓度的影响,结果如图2所示。从图2中可知:液体温度越高,对空化的产生越有利,但是当温度过高时,微气泡中表面张力降低,蒸汽压增大,进而导致气泡闭合时增强了缓冲作用而使空化作用减弱。当超声温度为70℃时,所检测金属元素均达到最大提取值。
标准曲线、检出限、加标回收率
用原子吸收光度法测定Cd 、Cr、Ni、Pb和Z n系列浓度标准溶液,绘制标准曲线,各元素吸光度与浓度呈良好线性关系,各元素检出限为5.0~1 0.0 μg/k g。在蔬菜样品中加入一定量的标准溶液,在上述超声提取条件下处理样品,原子吸收光度法测定其含量,计算加标回收试验。结果显示,加标回收率在8 5.0%~106%,见表1。
样品前处理方法的比较
分别用超声提取法和湿消解法、干灰化法以及微波消解法处理标准品,原子吸收光谱法测定金属元素的含量,其相对标准偏差在0.8%~6.9%,见表2。由表2可知,四种方法测定结果均与参考值符合,回收率在8 0.5%~114.2%。
图1 超声时间对重金属浓度的影响
图2 超声温度对重金属浓度的影响
表1 回归方程、检出限、加标回收率
表2 湿法和超声提取法实验结果
结语
与现有湿式消解法、干灰化法以及微波消解法相比,超声提取法前处理时间短,缩短了干灰化法中炭化、加热、干燥、冷却等时间;试剂用量少、残渣少、污染小,可降低湿式消解法中浓酸消耗及排放;反应条件温和安全,避免微波消解法高温高压的过程。
邵玉芳(1979-),女,汉族,硕士,实验师。研究方向:检测分析。