直接法测定大米中的汞含量
2017-06-01马晓凤陆源
马晓凤,陆源
(镇江市产品质量监督检验中心,江苏镇江212000)
直接法测定大米中的汞含量
马晓凤,陆源
(镇江市产品质量监督检验中心,江苏镇江212000)
建立直接法测定大米中的汞。通过大米中汞的测定研究,用DMA-80测汞仪测定大米中的汞,并与原子荧光光谱法测定结果进行比较,可以作为方法之一。工作曲线0~600 ng,线性良好,实物标样的测定值在定值范围内,加标回收率在96.7%~102.1%,检出限:0.2μg/kg,该方法无需对样品进行前处理,保护环境,可以作为大米中汞的检测方法。
DMA-80测汞仪;大米;汞
粮食中的重金属,特别是汞被列为有害物质,土壤被污染,汞易被农作物吸收,通过食物链在人体中蓄积而损坏消化系统和神经系统。根据GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》[1]大米中汞的限量≤0.02 mg/kg,汞的检测方法有原子荧光光谱法、冷原子吸收光谱法、二硫腙比色法[2],新的国家标准GB 5009.17-2014《食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》[3]取消了二硫腙比色法,无论哪种方法均需对样品进行前处理,方法有压力罐消解法、回流消解法、微波消解法等。汞元素易挥发,造成结果的不确定,样品前处理和测量过程中易造成实验室环境的污染,对实验人员的健康产生影响。直接测汞法采用全封闭微量消化系统,能避免汞蒸发损失,运行维护成本较低,检测速度快,近年来已应用于食品、化工、金属等很多行业[4-7]。而用DMA-80测汞仪直接测定大米中的汞,不需要对样品进行任何前处理,节约了时间和人力,样品从干燥分解到分析的全过程在仪器中完成,产生的含汞废气经重铬酸钾吸收液处理后排放,所以自动化程度高,降低了环境污染,适合大批量样品的检测。
1 仪器与试剂
DMA-80测汞仪:意大利Milestone公司;AL 204电子天平:梅特勒-托利多仪器有限公司;食品粉碎机:武义海纳电器有限公司;汞的标准溶液1000 μg/mL:国家有色金属及材料分析测试中心;实物标样GBW10044四川大米成分分析标准物质:地球物理地球化学勘查研究所。
2 方法与结果
2.1 仪器的基本原理
DMA-80测汞仪是基于高温氧分解-催化吸附除杂-汞齐化捕集-原子吸收测定一体化技术研制而成的分析仪。在氧气流的作用下,样品经干燥和高温分解,产生的气体经催化分解、吸附除杂后,样品中的汞转化为氧化汞蒸气,进入金质汞齐化器,氧化汞被还原为汞并以金汞齐形式被选择性捕集,加热汞齐化器,解析出汞,采用比耳定律进行定量。DMA-80仪器结构和工作原理简图如图1所示。
图1 DMA-80仪器结构和工作原理简图Fig.1DMA-80 instrument structure and working principle diagram
2.2 仪器分析条件
使用DMA-80测汞仪测定大米时,仪器分析条件如下:干燥温度300℃,干燥时间60s,分解温度800℃,分解时间180 s,齐化时间12 s,记录时间30 s,载气压力0.4 MPa。
2.3 标准曲线的制备
全自动测汞仪有两个测量池,短池测量范围为0.02 ng~35 ng Hg,长池测量范围为35 ng~600 ng Hg,由仪器的浓度开关自动调节。吸取一定量的汞标准溶液,配制成高低两个浓度范围,按试验方法对汞标准溶液系列进行测定。按选定的分析条件,启动Calibration模式,仪器自动生成校准曲线,采用二次拟合曲线回归,低浓度汞含量的曲线:A=-0.000 706C2+ 0.053 9C,r=1.000 0;高浓度汞含量的曲线:A= -2.824C2+9.579C,r=1.000 0,如下图2。
图2 汞标准曲线Fig.2Standard curve of Hg
2.4 样品的测定
将大米试样用粉碎机打碎,成粉末状。测定样品前先将仪器空白和样品舟吸光值烧到吸光度数值在0.003 0以下,以去除仪器中汞的残留及判定样品舟是否处理干净。称取0.1 g粉末样于样品舟中,在测汞仪数据分析软件中输入样品的称样量,按照仪器的设定步骤操作,仪器根据试样中汞含量,自动选择相对应的标准曲线直接显示样品中汞的含量。
2.5 方法验证
2.5.1 检出限和精密度
以测定11次标准空白溶液的3倍标准差计算,质量检出限0.02 ng,取称样量0.1 g,则最低检出限为:0.2 μg/kg,15 ng汞标准溶液11次重复测量,相对标准偏差RSD为1.1%。
2.5.2 准确度
选取大米粉GBW10044作为质控样,测定结果为1.9 μg/kg,标准参考值(2.2±0.5)μg/kg,在正常范围内。
2.5.3 加标回收试验
取6批不同的大米样品,加入不同量的汞标液,进行回收率试验,加标回收的结果为:96.7%~102.1%。
表1 样品加标回收率Table 1The sample recovery rate
2.5.4 不同检测方法测定结果的比较
分别对4家不同生产企业的大米,粉碎后用AFS-230E原子荧光光度计和DM-80全自动测汞仪进行检测比对,结果如表2所示,测量结果基本一致。检验结果均符合GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》标准要求。
3 结论
用DMA-80测汞仪直接测定大米中的汞,工作曲线0~600 ng,线性良好,实物标样的测定值在定值范围内,加标回收率在96.7%~102.1%,检出限:0.2 μg/kg,该方法无需对样品进行前处理,保护环境,可以作为大米中汞的检测方法。在处理样品时,样品需粉碎均匀,减少由于称样量较少引起的误差。
表2 DMA-80直接测汞法与原子荧光法测定结果比较Table 2Comparision of detection results obtained by DMA-80 direct determination of mercury and atomic fluorescence spectrometry
[1]中华人民共和国卫生部.GB 2762-2012食品安全国家标准食品中污染物限量[S].北京:中国标准出版社,2013
[2]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.17-2003食品中总汞及有机汞的测定[S].北京:中国标准出版社,2004
[3]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.17-2014食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定[S].北京:中国标准出版社,2016
[4]刘丽萍,张妮娜,李筱薇,等.直接测汞仪测定食品中的总汞[J].中国食品卫生杂志,2010,22(1):19-23
[5]陈辉,林明珠.DMA-80直接测汞仪测定螺旋藻粉中的总汞[J].现代预防医学,2007,34(6):1144-1149
[6]宋宝靓,李彬,余淑媛,等.直接测汞仪测定涂料中总汞[J].光谱实验室,2011,28(5):2444-2447
[7]张遴,王文瑞.直接测汞法快速测定锑精矿中高含量汞[J].理化检验-化学分册,2015,51(2):265-266
Determination of Mercury in Rice by Direct Method
MA Xiao-feng,LU Yuan
(Zhenjiang Center for Products Quality Supervision&Inspection,Zhenjiang 212000,Jiangsu,China)
A new analytical method was developed for determination of mercury in rice.Through the study on the determination of mercury in rice,by DMA-80 measured mercury analyzer determination of mercury in rice,and AFS determination results were compared,as one of the methods.Working curve 0-600 ng,good linearity,object values measured at a constant value within the range,and the recovery rate in the 96.7%-102.1%,detection limit:0.2 μg/kg.This method is no need of sample pretreatment,protect the environment,can be used for determination of mercury in rice.
DMA-80 direct mercury analyzer;rice;mercury
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.09.036
2016-08-12
马晓凤(1971—),女(汉),工程师,本科,主要从事色谱、光谱在食品中的分析研究。