液态乳中镉含量的微波消解―石墨炉原子吸收法测定

摘要：研究微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定液态乳中镉含量的最佳方法。把液态乳样品进行预处理和微波消解后，进行塞曼校正，并通过石墨炉原子吸收光谱法自动进样测定样品中镉含量。结果显示本法标准曲线线性范围为0.00～1O.00，回归方程为y=0.038 8x+0.008 4，相关系数为0.999 1;加标回收率在96.4%～101.7%之间;2份液态乳RSD值分别为1.15%和3.90%。说明此法变异小，精密度高，适用于检测液态乳中镉的含量。

关键词：液态乳;镉;微波消解;石墨原子

近年来，乳制品安全问题倍受关注，镉等重金属污染及危害也越来越受到人们重视。镉在环境中分布很广，大气、水体、土壤和食品均可通过各种途径受到镉的污染，从而可造成奶牛产出的原料乳被污染。而生产环节的污染和非法添加剂的加入也造成了液态乳中镉的污染，进而危害人体健康[1]。因此，为了保证我县乳制品安全，快速有效地检测液态乳中镉的含量，笔者通过实验对石墨炉原子吸收法直接测定液态乳中镉的方法条件进行了探索，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验仪器

主要仪器岛津AA-6880型原子吸收分光光度计（岛津仪器-苏州有限公司），镉元素空心阴极灯，MDS-2002A微波消解仪（上海新仪微波化学科技有限公司），TB10-Y超纯水器（长沙源科仪有限公司）。

1.2 材料与试剂

60份液态乳分别购自湘潭县各大超市，包括生乳、纯乳、酸乳、调制乳。镉标准溶液（国家标准物质研究中心）1000mg/L;使用时用O.32%硝酸溶液逐级稀释至100g/L;最终镉的标准应用液用0.32%硝酸稀释至10.00[2]。实验所用纯净水均为TB10-Y超纯水器所制的超纯水，所用器皿均用体积分数为10%硝酸浸泡24h以上，用蒸馏水冲洗干净晾干备用。

1.3 实验方法

1.3.1 样品预处理及消化

精密称取1.0ml左右样品于溶样杯中，加硝酸5.0ml，150℃预处理30min，再加入1ml H2O2，放人微波消解仪消化。消化完成后定容，同时做空白。

1.3.2 仪器工作条件

波长：228.8nm，灯电流：50%，光谱通带：O.5 nm，进样量：10，塞曼校正背景，保护气为氩气，原子化时停气。

1.3.3 标准系列

将镉标准溶液用0.32%硝酸配制成10.00，仪器自动稀释成0.00，1.00，3.00，5.00，7.00，10.00标准系列并自动进样l0，每点重复测样2次，峰高积分，一般线性拟合。仪器软件以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，自动绘制标准曲线。

2 结果

2.1 方法的线性关系

本法标准曲线线性范围为0.00～1O.00，回归方程为y=0.038 8x+0.008 4，相关系数为0.999 1。连续测定试验空白值20次统计空白标准偏差为0.006 8。按3倍标准差计算得镉的最低检出限为0.53。

2.2 确定方法的准确度和精密度

对市售的液态乳进行加标回收，测定其回收率在96.4%～101.7%之间，结果见表1。

3 讨论

3.1 微波消解条件的选择

微波消解温度和时间是影响测定结果准确度的重要因素，温度越低，消解不彻底，温度过高，影响微波炉的使用寿命[3]。本实验取样品1.0 ml置于消化罐中，分别加入HNO3 2.0～8.0 ml于150℃预处理30min后，加入过氧化氢1.0～ 3.0 ml，装消解装置并将其放人微波消解炉中消解，后将消解液于120℃电热板上赶酸，移入10ml容量瓶中，上机测定。经对比硝酸加入量在5.0 ml，过氧化氢加入量1.0 ml时样品消化完全且空白值低。仪器对酸度要求较高，所以应赶酸完全，控制样品液酸度在0.2%左右为佳。

3.2 灯电流的选择

本实验采用岛津 AA-6880型仪器，将其镉灯预热30 min后设定不同的的灯电流强度：50%、60%、70%，即工作电流占空心阴极灯最大电流的百分比，在不同电流下测定标准曲线，发现若灯电流过高，曲线在高浓度时出现弯曲，选定灯电流50%为最佳。

3.3 石墨炉升温程序的设定

干燥阶段应保证样品快速蒸干而不沸腾，温度应略高于溶剂沸点，考虑到消化后样品基体仍较复杂，笔者将其分为两步干燥，并适当延长干燥时间，保证样品完全干燥不损失。本实验选择90℃和110℃两个干燥阶段，维持时间分别为20s和10s。

灰化的目的是最大限度的消除基体组分对被测元素的干扰，前提条件是把被测元素损失减至最低，以相同的试验程序与其他分析条件，但设定不同的灰化温度为350℃、450℃和550℃，结果表明，灰化温度450℃时为最佳，维持时间20s。

原子化温度是重要的分析条件之一。国家标准提供的原子化参考温度为1 700℃～2300℃[4]。以相同的试验程序与其他分析条件，但设定不同的原子化温度，测定质量浓度为5的标准溶液的吸光度。结果表明：石墨炉原子化温度为1900℃时，试样的吸光度最大;随着原子化温度的升高，原子吸光度逐步下降，而在2100℃时达到平稳。可见，1900℃以上的温度并不能提高镉的石墨炉原子化效率。因此，将石墨炉的原子化温度设定在1900℃为宜，维持时间5s，后将温度升至2500℃，高温清洗石墨管。石墨管是石墨炉原子吸收光谱测定中影响数据质量的重要因素，石墨管在使用过程中总是伴随着质量损失，故一定要在石墨管的稳定状态下测定[5]。

4 结论

本实验采用微波消解对样品进行预处理，微波消解相对于湿法消解和干法灰化具有试剂用量小、空白值低、效率高、污染小等优点，解决了乳制品基质复杂消化耗时的问题;对石墨炉原子吸收条件进行了摸索，将干燥分两步完成，减少样品损失，优化了灰化原子化温度，使测定方法的线性相关系数达到0.999 1，加标回收率在96.4%～101.7%之间，RSD值1.15%～3.90%，方法变异小，精密度高，适用于检测液态乳中镉的含量。

参考文献：

[1] 罗艳玲，张玉萍.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定稻谷中镉的含量[J].粮食与饲料工业，2012，10（10）：61-63.

[2] 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T5009.15-2003食品中镉的测定[S].北京：中国标准出版社，2004.

[3] 肖辉，严志贵，梁芙蓉，等.鸡蛋中痕量元素铅镉速测方法的研究[J].现代预防医学，2010.37（13）：2509-2511.

[4] 杨君，武永平，张克俭等.微波消解-石墨炉原子吸收法检测动物肝脏中的镉[J].河南预防医学杂志，2014，25（6）：436-438.

[5] 杨文英，卜丽薇，沙博郁，等.石墨炉原子吸收法测定食品中铅、镉的方法检出限[J].现代预防医学，2012，39（18）：4816-4818，4820.