微波消解-石墨炉原子吸收法测定散装白酒中铅的方法研究

(榆林市食品检验检测中心，陕西榆林 719000)

榆林自古流传有“酒通缸坊”的传说，榆林酒最初产生于汉代，距今约有2000 多年的历史。榆林人有句口头禅：“不管吃饭不吃饭，进门先喝三杯酒。”因此，榆林市场上不仅预包装白酒琳琅满目，散装白酒也是星罗棋布。

铅是一种毒性很强的金属。食品污染物限量[1]规定了白酒中铅的限量不得超过0.2 mg/kg。人体一次性口服摄入的中毒剂量为2～5 g，致死量为50 g。铅对人体各系统均有毒害作用，主要病变在神经系统、造血系统和血管方面。这是因为铅进入人体后通过血液侵入大脑神经组织，使营养物质和氧气供应不足，造成脑组织损伤所致，严重者可导致终身残废。铅可以从呼吸、饮水及其他食物中进入人体。因此，建立快速、准确的白酒中铅含量的测定方法，就显得特别重要。

食品中微量铅[2]的测定方法主要采用石墨炉原子吸收光谱法[3]、电感耦合等离子体质谱法[4]、火焰原子吸收光谱法[5]和二硫腙比色法[6]。也有学者采用了电感耦合等离子体原子发射光谱法[7]、氢化物原子荧光法[8]和极谱法测定铅[9]。石墨炉原子吸收光谱法因其灵敏度高、准确性好等优点而被广泛应用于元素分析。本研究采用微波消解—石墨炉原子吸收光法测定白酒中铅含量，方法的准确度和精密度都符合要求，结果令人满意，为监管部门对榆林散装白酒的市场管理提供了有力保障。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

原子吸收光谱仪(美国安捷伦240 Duo)、微波消解仪，配聚四氟乙烯消解内罐（德国麦尔斯通ETHOS UP），智能样品处理器（兰博VB24 Plus）、万分之一电子精密天平（瑞士梅特勒Me 204）、超纯水仪（美国热电Micropure V/UF）、铅空心阴极灯(美国安捷伦)、容量瓶（50 mL、100 mL）。

1.2 主要试剂

硝酸（优级纯、德国默克）、铅标准储备液（1000 μg/mL，GSB04-1742-2004，国家有色金属及电子材料分析测试中心）、磷酸二氢铵（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）、GB/T 6682规定的二级水[10]（超纯水仪制备）。

消解罐和所用玻璃器皿均用硝酸溶液（1+5）浸泡过夜处理。

1.3 测定方法

1.3.1 仪器工作条件（表1、表2）

表1 原子吸收操作条件

1.3.2 试液配制

铅标准中间液(1.00 mg/L)：准确吸取铅标准储备液(1000 mg/L)1.00 mL 于1000 mL 容量瓶中，加硝酸溶液（5+95）至刻度，混匀。

基体改进剂（10 g/L）：称取1.0 g 磷酸二氢铵于100 mL 烧杯中，加水溶解然后转移至100 mL 容量瓶中，用超纯水定容至刻线，摇匀。

表2 石墨炉进样操作步骤

1.3.3 标准曲线的绘制

分别吸取铅标准中间液（1.00 mg/L）0 mL、0.200 mL、0.400 mL、0.800 mL、1.60 mL 和2.00 mL于100 mL 容量瓶中，加硝酸溶液(5+95)至刻度，混匀。此铅标准系列溶液的质量浓度分别为0 μg/L、2.00 μg/L、4.0 μg/L、8.0 μg/L、16.0 μg/L和20.0 μg/L。

按表1 和表2 的操作条件采用共进方式进样10 μL，基体改进剂5 μL，以Pb 吸光度A 为纵坐标，Pb 浓度C 为横坐标绘制标准曲线。

1.3.4 酒样的处理

准确称取0.5 g 酒样于干燥的聚四氟乙烯样杯中，加入浓度为69%的硝酸5 mL，严格按照微波消解程序和微波消解仪的操作规程（见表3）进行处理，消解至样品溶液透明。冷却后取出消解罐，在智能样品处理器上于140 ℃赶酸至1 mL 左右。消解罐放冷后，将消化液转移至50 mL 容量瓶中，用少量水洗涤消解罐2～3 次，合并洗涤液于容量瓶中并用水定容至刻度，混匀备用。同时做试剂空白试验。

1.3.5 样品测定

按表1 和表2 的操作条件采用共进方式进样10 μL，基体改进剂5 μL，测得吸光度，按标准曲线计算即得。

2 结果与讨论

2.1 微波消解试剂

分别选择浓硝酸（5 mL）和硝酸（5 mL）-H2O2（1 mL）两种方式，按照表3 的消解条件进行样品消解，均能得到澄清无色的消解液。经过多次实验发现，对于白酒，硝酸-H2O2试剂在消解过程中反应剧烈，压力大，容易损坏防爆膜导致消解失败，消解液的用量大小会直接影响样品空白值的大小，因此选择5 mL 浓硝酸作为消解试剂。

2.2 微波消解程序的优化

温度、时间、压力是影响消解效果的主要因素。温度越高，时间越长，消解越完全。但温度过高，时间过长又容易产生危险。低压下，样品难以消解完全，消化后溶液不够澄清；压力过大，反应剧烈，会发生液体冲罐泄漏。试验确定最佳微波消解程序，结果见表3。

表3 微波消解程序

2.3 基体改进剂

选用磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硝酸镁、磷酸二氢铵+硝酸镁混合溶液作为基体改进剂。经过对比加磷酸二氢铵基体改进剂时样品吸光度更大，背景峰更小，干扰小，所以本方法使用磷酸二氢铵作为基体改进剂。

2.4 线性方程

以标准溶液的吸光度(y)对相应的浓度(x)进行线性回归，计算出回归曲线及相关系数。方法检出限以空白液重复测量所得标准偏差的3 倍为准，方法检出限乘以稀释倍数便得原始酒样的最低检测浓度。本方法标准曲线的线性范围为0.0～20.0 μg/L，线性回归方程为：

y=0.0081x+0.0057，相关系数r=0.9991，截距为0.0057（表4）。

表4 线性方程对应数据

2.5 方法检出限

依照IUPAC 的规定，连续测定空白溶液11 次，求得标准偏差s=0.0003，按c=3 s/k（k 为标准工作曲线斜率）计算检出限，c=0.11 μg/L。按X=10 s/k 计算得方法的定量限为0.37 μg/L。

2.6 回收试验

在白酒样品中分别加入0.20 mg/L、0.5 mg/L、0.7 mg/L 铅标准溶液，进行加标回收试验，每个样品测定3 次，测定结果见表5。由表5 可知，相同本底值下不同低中高加标铅的平均回收率为95.3%～104.1%，均符合检测要求，表明采用本法测定白酒中的铅含量，结果准确、可靠。

表5 加标回收实验结果

2.7 方法精密度

应用本法对3 个白酒样品重复测定6 次，测定结果列于表6，由表6 可知，测定结果的相对标准偏差为1.5%～4.2%，表明测量精密度较高。

2.8 样品铅含量

采用本方法，选取了榆林市场上20 种散装白酒中，双平行测定样品，定容体积为50 mL，加标回收率为97.9%，测定铅的含量见表7。测定结果表明，抽检的20 种散装白酒铅含量均小于0.2 mg/kg，符合GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》要求。

表6 精密度检测结果

3 结语

采用石墨炉原子吸收光谱法测定白酒中的铅，用微波消解法处理样品，该法灵敏度高，准确度、精密度、回收率良好，消解过程快速、省力，适合日常批量检测，为监管部门对相关产品的日常监管提供了有力技术保障。