原子吸收分光光度法测大米中铬的方法研究

王晓莹

（东海县产品质量和食品安全综合检验检测中心，江苏 连云港 222300）

近几年来，重金属的开发、提炼、商业再加工活动频繁增多，农田土壤、灌溉水容易受到重金属污染，污染程度日益加重。若重金属铬在水稻中富集，人们食用了污染的大米，健康就会受到威胁，身体各个器官如肾脏、肝脏、肺等会受到严重的损伤。由此看来，能否准确测定出大米中铬的质量，能否准确判断大米安全性，关系到人民的身体健康和生活质量，建立一套精准的检测系统非常必要，也是一项迫在眉睫的科研任务。

经实验室多次实验论证，总结出高压消解法消解样品效果最佳，操作简单，高效率，低成本，实验结果精确。

1 材料与方法

1.1 仪器

原子吸收分光光谱仪（ICE3300型，赛默飞科技有限公司）配铬空芯阴极灯；电热鼓风干燥箱：DHG-9053型；电热板EH20A：容量瓶等玻璃器皿泡过酸溶液，用实验室用二级水冲洗若干次，自然风干后使用。

1.2 试剂

浓度1000 mg/L铬标准溶液，编号为GSB04-1723-2004（a），人工稀释到实验用浓度；国家标准物质四川大米编号为GBW10044(GSB-22)；浓度0.5mol/L优级纯的硝酸，实验用二级水，载气为99.99%高纯氩气，大米。

1.3 仪器工作条件

原子吸收分光光谱仪：波长为357.9nm；灯电流为0.6mA；光谱宽度为0.5nm；原装石墨管；计算方式：峰高；自动进样器进样，进样量为15μL，石墨炉工作程序（见表1）。

表1 石墨炉的工作条件

1.4 实验方法

1.4.1 标准曲线测定

精确量取铬标准溶液（1000mg/L）5mL 加水定容至50mL，稀释为100mg/L的铬标准溶液。取该标准溶液1mL加水定容至100ml，稀释成浓度为1mg/L的铬标准溶液。精确量取该铬标准储备液4mL加2%硝酸溶液定容至100ml，配成铬标准溶液母液40μg/L。

光谱仪按照表1的工作条件，自动稀释到各个规定浓度，最终得到标准系列浓度 0μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、40μg/L的吸光度值，根据比例得到标准曲线。

1.4.2 样品高压消解

精确称取大米样品和质控样品0.5 g左右（精确至0.0001g），倒入干燥的消解内罐中，消解液为5 mL硝酸，内盖盖紧，旋紧不锈钢外套，放入电热鼓风干燥箱内，恒温150℃保持4～6h。在箱内自然冷却至室温，慢慢向上旋松外罐，取出消解内罐，将消解內罐放于140℃加热板上赶酸，直至硝酸赶尽（剩余体积约为0.5～1mL）赶酸完成后，室温冷却，液体倒入50mL容量瓶中并用超纯水多次冲洗，定容摇匀，待测。试剂空白方法如上。

1.4.3 样品测定

高压消解完全定容好的样品，在以测定标准曲线相同条件下，依次按照15μL样品的顺序自动进样，测定样品的吸光度值，计算方式峰高，在铬标准曲线上计算得出铬的含量。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的回归方程及相关系数

铬在0～40μg/L浓度区间内，呈现良好的线性相关。铬浓度作为横坐标（x），吸光值作为纵坐标（y），标准曲线的回归方程y=0.01063×x+0.0142，线性相关系数r=0.9996，相关系数满足实验要求。

2.2 检出限

连续测定空白样品11次，记录下测得的吸光度值，依据3倍空白吸光度值标准偏差除以标准曲线斜率，计算出本方法的检出限为1.3μg/L。按照称样量0.5g，定容体积50mL，得出本实验中铬的检出限为0.13mg/kg。

2.3 方法的精密度实验

预热后石墨炉工作条件至最优状态，设计合理的实验程序，满足统计学要求，最终测定结果如表2。由表2可以得出，测得大米粉中铬的含量0.152mg/kg，四川大米标准物质铬的含量为0.173mg/kg，测试结果满足四川大米标准物质证书上的要求。

表2 样品中铬的测量数据

2.4 方法的回收率实验

用标准物质做方法回收率实验。在四川大米标准样品中加入40μg/L铬标准溶液2mL、2.5mL，试样消解过程与普通样品一致，最终测定结果如表3。由表3可见，本实验的方法回收率为98%，结果准确可信。

表3 加标回收率实验的测量数据

3 结论

本实验室通过多次试验论证确立的高压消解-石墨炉原子吸收分光光度法测定铬含量方法，方法程序简单，样品可以消解完全，样品中易挥发易损失的铬元素被全部保留，提高了检测的科学性。但这一方法也存在一定的缺点，如压力罐需要费力拧紧，而且反复多次使用会使其密封性有所降低，这种情况下溢出的酸蒸汽会腐蚀不锈钢外罐，如外罐被腐蚀会对消解样品造成二次污染。因此在实际应用中要定期检查压力外罐和內罐是否完好，密封性是否满足实验要求，若不完好要立即更换，避免造成实验结果偏差。

本实验也改进优化了光谱仪的石墨炉的工作条件（灰化温度设置为1200℃/20s，原子化温度提高到2500℃/3s），样品灰化彻底，完全激发为原子形态，增强了测量数据的稳定性，使得相对偏差大大缩小，测定结果在准确度和精密度方面提高很多，回收率控制在98%。因此，本实验方法可以精确测定样品中铬的含量，为保障大米质量安全提供技术保障，为人民群众规避健康风险。

[1]董喆,冯克然.微波消解——石墨炉原子吸收法测定软胶囊壳中重金属铬的方法学研究[J].中国药学,2009,47(9):717-719.

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[3]国家标准GB 5009.123-2014《食品安全国家标准 食品中铬的测定》[S].