应用极谱法测定大米中铅的方法研究

薛 程

(辽宁省生态环境监测中心，辽宁 沈阳 110161)

1 引言

铅及其化合物对人体各组织均有毒性，中毒途径可由呼吸道吸入其蒸汽或粉尘，进入血液循环而发生中毒[1]。大米中的铅来源主要是产地环境污染，近年来我国工农业快速发展，冶金采矿、化工和建筑材料等行业未经处理的废气、废水排放造成水体和土壤的污染，通过污水灌溉和自然沉降、降水等最终造成耕地污染。

在食品分析中，铅是食品安全国家标准中强制实施的污染物限量的指标之一[2]。目前国家标准方法《食品安全国家标准 食品中铅的测定》(GB 5009.12-2017)[3]中采用的是石墨炉原子吸收光谱法，具有灵敏度高、抗干扰强等特点，但前处理均采用酸消解的方法，存在耗时长，酸的使用也是对环境的二次污染。针对以上缺点，本文采用极谱法测定大米中的铅，前处理用马弗炉加热代替酸消解，用极谱仪分析大米中的铅，不但能节省分析时间，还能保证分析结果的准确度、精密度，实验过程所需试剂少，减轻了环境二次污染。

方法原理为：大米在马弗炉加热的条件下灰化，用1%硝酸定容后用极谱仪分析，在确定好的预电位和富集时间条件下，根据电流-电压的曲线，对电解质溶液中的铅离子进行定量分析。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

884 Professional VA型极谱仪(瑞士万通)；FO810C型马弗炉(雅马拓)；硝酸(国药集团)；乙酸(国药集团)；氨水(国药集团)；铅标准溶液(ρ=500 mg/L)；大米标准样品：GBW(E)100349；(0.41±0.02)mg/kg。

2.2 实验方法

称取制备好的大米样品约0.3～0.5 g(精确到0.1 mg)于石英干锅中，放在电热板上小火加热至无烟，然后转移至马弗炉中，600 ℃加热6 h，至样品变为灰白色或浅灰色，趁热用1%硝酸溶解，并定容至25 mL或50 mL。打开极谱仪，调节仪器状态，优化仪器条件，确定出峰时间为-0.55 V，样品富集时间为90 s，采用标准加入法测定消解样品浓度。

3 结果与分析

3.1 检出限

由于空白实验没有检测出目标物质，根据HJ 168-2010中要求[4]，重复7次测定实验室空白样品，测定其标准偏差，按照下列公式计算方法检出限。

MDL=t(n-1,0.99)×S

(1)

式(1)中：t(n-1,0.99)置信度为99%、自由度为n-1时的t值；n为重复分析样品数，连续分析7个样品，在99%的置信区间，t(8,0.99)=3.143。检出限分析结果见表1。

表1 检出限和测定下限的测定

由表1 可见，当大米取样量为0.5000 g ，定容体积为50 mL时，镉的检出限为 0.004 mg/kg，测定下限为 0.016 mg/kg。

3.2 精密度

对两个未知的大米样品，进行6次平行测定，精密度的测定结果见表2。

从表2的分析结果可以看出，用极谱法分析两个浓度的大米样品，6次平行测定的相对标准偏差RSD为5.29%～8.04%。

表2 精密度的测定

3.3 准确度

对3种国家有证标准物质，进行6次平行测定，准确度的测定结果见表3。

表3 国家标准样品的测定

从表3的分析结果可以看出，用极谱法分析国家标准样品，测定结果均在保证值范围内，具有很好的准确性。

3.4 不同方法的比对分析

分别用极谱法和国家标准方法石墨炉原子吸收光谱法对大米样品进行比对分析，结果见表4。

表4 两种方法对实际大米样品检测结果的比对 mg/kg

从表4的分析结果可以看出，极谱法与国标方法对4种实际大米样品的铅进行比对分析，相对偏差分别为1.49%、-1.51%、-1.29%、2.22%。

4 结论

极谱法测定大米中的铅各项指标能够满足国家标准方法中的实验要求，与石墨炉原子吸收光谱法相比在保证分析结果的准确度、精密度的基础上，还具有操作简单、实验过程所需试剂少、不污染环境等优点，在分析测试领域能够不产生二次污染是环境监测人努力的方向。