超声波提取-电感耦合等离子体质谱法测定大米中铅、镉含量

李冬梅

(广东省清远市质量计量监督检测所 化工室，广东 清远 511518)

食品安全一直是人民最关心的问题，其中粮食安全更是重中之重。大米作为日常主要的主食之一，大米中的重金属铅、镉含量国家都制定了相应的限量标准。现行国家标准(GB5009.12-2017、GB 5009.15-2014)对包括粮食在内的食品中铅、镉的测定分别制定了标准检测方法。国家标准中测定食品中铅、镉含量的方法有火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法等方法，前处理方法主要有湿法消解法、干法灰化法、微波消解法等方法。对于日常监测中大批量的样品检测任务，上述方法检验工作量大、分析时间长、影响因素多。本文采用超声波提取-电感耦合等离子体质谱法测定大米中铅、镉含量，通过加标回收 、标准大米验证比较，为快速检测提供依据[1-2]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试剂和标准溶液

浓硝酸(优级纯，广州化学试剂厂)；多元素混合标准溶液(美国Agilent公司)：含Ag、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Pb、Sb、Se、Si、Ti、Tl、V、Zn等27种元素，浓度为10mg/L，介质是5%的硝酸。使用时用2%硝酸溶液稀释至所需质量浓度；内标溶液(美国Agilent公司)：含Bi、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Rh等元素，浓度为100mg/L，介质为10%硝酸。使用时用2%硝酸溶液稀释至所需质量浓度；调谐溶液(美国Agilent公司)：含Ce、Co、Li、Mg、Tl等元素，浓度为1mg/L，介质为2%硝酸；实验用水为超纯水。

1.1.2 仪器与设备

Agilent 7900型电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent公司)；Cyclotec 1093型(丹麦FOSS公司)；HR-200型万分之一电子分析天平( 日本A&D公司)；KQ-700E超声波清洗器(国产)、100目不锈钢筛(国产)、Millipore 超纯水系统(美国Millipore公司)。

1.1.3 仪器工作参数

ICP-MS仪器参数见表1。

表1 ICP-MS仪器参数

1.1.4 标准溶液配制

取27种元素混合标准储备液分别配制成0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0、20.0μg/L系列的混合标准工作液(2%硝酸稀释)。

1.2 试验方法

1.2.1 样品前处理

将大米样品用粉碎机粉碎，粉碎后用100目的不锈钢筛过筛。称取过筛后的样品约0.5g至浸泡过5%硝酸的10mL玻璃比色管中，用2%硝酸稀释并定容至10mL，置于超声波清洗机中，超声提取20min，摇匀用0.22μm针筒式过滤器过滤待测。同时做试剂空白。

1.2.2 样品测试

按仪器操作规程(参照表1进行仪器条件参数的优化)，仪器经调谐达到最佳操作条件后，采用内标法进行试验，以消除干扰。待仪器稳定后，分别对试剂空白、标准系列、样品溶液进行测定，最后进行数据计算及处理。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线与检出限

按表1仪器工作条件进行测定，其线性范围、线性回归方程、相关系数及检出限见表2。

表2 标准曲线及检出限

铅、镉元素标准曲线的相关系数均大于0.9990，满足测定的相关线性要求。

2.2 空白试样

取3个试剂空白和3个全程序空白，分别重复测量3次，所有测量值均低于方法检出限，满足分析要求。

2.3 精密度及準确度

对同一批次的大米样品分别进行平行测定6次，同时测定其中的铅、镉这2种元素的含量，计算其相对标准偏差(RSD)。其结果见表3。

表3 精密度试验结果(n=6)

由表3可知，铅、镉测定结果的精密度均符合国标中的测定要求。

2.4 加标回收率

按试验方法对同一批次的大米样品进行了加标回收试验，重复测定5次，样品加标回收结果见表4。

表4 加标回收率(n=5)

由表4可知：回收率在98.1%～100.8%之间，RSD小于5%，表明超声波提取-电感耦合等离子体质谱法的准确度较好。

2.5 大米标准样品测定结果

称取标准物质样品大米[GBW(E)100348]，按样品处理前处理后进行测定。其结果见表5。

表5 标准样品的测定结果

将测定结果与大米标准样品真值进行对比，测定结果均在真值范围内。由此可见，该方法的准确度和精密度均能满足大米重金属的检测要求。

3 结论

本文通过将大米样品粉碎后经超声波提取，用电感耦合等离子体质谱仪测定，通过加标回收和对大米标准样品测定验证该方法的可靠性。该方法简便、快捷，提高了工作效率,方法检出限、准确度和精密度均满足分析测试要求，分析结果准确、稳定，是测定大米等农作物样品中铅、镉等重金属元素的有效途径。