微波消化—火焰原子吸收分光光度法测定海水蔬菜中的铬

林 琳，高伟彪，刘 辉

(浙江海洋学院食品与药学学院、医学院，浙江舟山 316004)

海水蔬菜是指利用海水灌溉或在海水中培育出来的特殊蔬菜，如海珍菜、海芦笋、海菠菜等。海水蔬菜不仅口味独特，而且营养丰富，尤其是矿物质等元素比普通蔬菜要高好多倍[1]而受到人们的青睐；另一方面因海水中的铬等重金属元素在其体内的蓄积而导致人们对其食品安全有所担忧，国家标准已明确规定了食品中铬等重金属的限量要求[2]，因此分析检测海水蔬菜中的铬等重金属元素是一项非常重要的工作。由于铬等重金属元素在海水蔬菜中的浓度一般都很低，要求用于海水蔬菜铬测定的方法和仪器具有极低的检出限和良好的抗干扰性。近年来，原子吸收分光光度法由于其仪器操作方便、灵敏度及准确度高、线性范围宽等特点，已迅速发展，较多的应用于环境保护、水质分析、卫生防疫、食品分析等[3-7]方面的检测，但在海水蔬菜方面的检测未见报道。本文结合先进的微波消解技术，并用MIBK溶液萃取富积样品，建立了微波消化-原子吸收分光光谱法测定海水蔬菜中铬的方法。

1 实验部分

1.1 实验原理

海水蔬菜试样经微波消解后，使铬能够完全地从有机物中释放出来，在强酸性条件下，用MIBK溶液萃取富积，采用火焰原子吸收分光光度计测定其铬的含量。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器

AA-6650型火焰原子吸收分光光度计(日本岛津公司)、WS4000微波消解仪(上海虼尧分析仪器有限公司)、DKQ-3B型智能控温电加热器(上海虼尧分析仪器有限公司)、铬元素空心阴极灯(日本岛津公司)、乙炔(浓度大于99.99%)。

1.2.2 主要试剂

1 mg/mL铬标准贮备溶液(GBW(E)080042)(国家海洋局第二海洋研究所)、4-甲基-2戊酮(国药集团化学试剂有限公司)、双氧水、浓硝酸、氨水。试剂用酸均为优级纯酸，其它试剂另有说明均为分析纯，实验用水均为石英亚沸二次蒸馏水。

1.3 分析步骤

1.3.1 样品前处理

样品由舟山市农科所提供，在朱家尖海水蔬菜种植基地用对角线采样法采集。将采集来的海水蔬菜用清水洗净，再用二次蒸馏水冲洗2次，自然晾干，取叶，放入电热恒温鼓风干燥箱内40℃下烘干后，用研钵研磨过100目分子筛，放入聚四氟乙烯瓶中备用。

1.3.2 样品预处理

准确称取0.25 g样品于聚四氟乙烯消解罐中，分别加入5 mL浓硝酸，同时用二次蒸馏水作空白实验，按微波消解仪的操作规程进行微波消解，微波条件设置见表1。

加热结束后，待压力显示下降到0时，再打开炉门，取出消解罐让其自然冷却，然后，小心地将消解溶液移入，用少量二次蒸馏水洗涤消解罐内壁，并移入梨型分液漏斗中。多做几次消解，并将消解液转至同一分液漏斗，至于样品量为5 g时，计下样品含量。用氨水调节样品溶液pH至0.5左右后加入2 mL MIBK萃取20 min，取有机相于比色管中，待测。

1.3.3 标准溶液的配置

移取铬标液10 mL于100 mL的容量瓶中，用硝酸(1：9)稀释于刻度，此溶液含铬为100 μg/mL。分别吸取铬标准使用液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 于 50 mL 比色管中，用蒸馏水定容，此铬标准使用溶液配制的标准溶液分别为0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 μg/L。摇匀，放置 30 min 后测定。

1.4 试样的测定

通过实验分析了工作波长、灯电流、燃烧器高度、燃气流量对信号及噪声水平、相对标准偏差的影响，确定工作条件，见表2，将标准系列溶液、空白和样品在同样条件下测定，并自动打印测试结果。

表1 微波消解工作条件Tab.1 Optimal absorption wavelength

表2 主要仪器参数Tab.2 Main instrument parameters

图1 最佳吸收波长Fig.1 Chosing for height of burner

2 结果与讨论

2.1 仪器条件的优化

2.1.1 AA-6650型分光光度计工作波长的选择

按照实验条件测定一系列波长(250 ～550 nm)的吸光度，实验结果如图l，由图1可知对元素铬在357.9 nm处有最大正吸收，而试剂空白在此基本没有吸收，所以选择357.9 nm作为铬测定时的工作波长。

2.1.2 燃烧器高度优化

在灯电流9 A，乙炔流量2.8 L/min，9 ～16 mm的燃烧器高度范围内对6 μg/mL的铬溶液进行测定。如图2所示，随着燃烧头高度的升高，铬的吸收信号逐渐增加，当燃烧器的高度达到10 mm时，吸收信号达到最大，燃烧器的高度继续增大，吸收信号则开始下降。所以选择10 mm作为燃烧器的最佳高度。

2.1.3 灯电流优化

在灯电流8 ～11 mA之间，乙炔流量2 L/min，燃烧器高度11 mm的仪器条件下对用6 μg/mL铬标液进行测定。从图3可以看出，灯电流对铬的吸收信号影响不显著，从延长空心阴极灯的寿命角度考虑。所以选择灯电流为9 mA。

2.1.4 燃气流量优化

在灯电流9 mA，乙炔流量2.1 ～3.5 L/min之间，燃烧器高度11 mm的仪器条件下对6 μg/mL铬标液进行原子吸收测定。从图4可以看出，乙炔流量的变化对铬的灵敏度的影响非常显著，随着燃气流量的增大，铬的吸收信号逐渐增加，当燃气流量达到2.8 L/min时，吸收信号达到最大，燃气流量继续增大，吸收信号则开始下降。所以选择2.8 L/min为最佳燃气流量。

2.2 标准曲线线性范围与检出限

本方法中混合标准系列溶液铬为2 ～10 μg/L,按设定的实验条件与仪器工作条件绘制标准工作曲线，得铬标准工作曲线为A=0.005 7 c+0.000 7，相关系数r=0.999 7。对空白溶液连续测定11次，测定结果，然后以其3倍的标准偏差(d)除以标准曲线的斜率的方法求出该仪器的检出限(DL)为 0.7 μg/L。

2.3 精密度实验

在实验选定的条件下，对0.15 μg/mL的标准溶液进行连续6次测定的吸光值如表3。求出各吸光值的平均值为0.008 4，标准偏差S为0.000 32，则相对标准偏差RSD=1.79%，符合方法要求，本法具有较高的精密度。

图2 燃烧器高度选择Fig.2 Lamp current optimization

图3 灯电流优化Fig.3 Acetylene flow optimization

图4 乙炔流量优化Fig.4 Working condition of microwave digestion

表3 精密度实验Tab.3 Precision texts(n=6)

2.4 准确度

按照实验的方法对样品进行测定，并且加入0.3 μg的铬标准溶液作回收率实验。测量结果见表4。

表4 回收率实验Tab.4 Recoery experiments

3 小结

经微波消解，用MIBK溶液萃取富积样品，采用火焰原子吸收法在波长357.9 nm、灯电流9 mA、燃烧器高度10 mm、乙炔气体流量2.8 L/min条件下测定海水蔬菜中铬含量。

本方法样品处理简单快速，线性范围宽，基体干扰小，检出限低。方法的精密度、准确性均能满足食品检验的要求，适合于大批量样品的检测。

[1]温 文.海水蔬菜成新宠[J].中小企业科技,2006(8)：37.

[2]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB 2762-2005食品中污染物限量[S].2005.

[3]邓 勃,罗秀军.化学修饰石墨探针预富集—石墨炉原子吸收法测定Cr(Ⅳ)和Cr(Ⅲ)[J].分析试验室,2005,2(2)：64-67.

[4]郭小伟,郭旭明.从碱性溶液中发生氢化物的原子荧光/原子吸收光谱法测定Te(VI)[J].光谱学与光谱分析,2006,16(3)：88-92.

[5]李 琳,冯易君,黄淦泉.氢氧化铝共沉淀浮选石墨炉原子吸收测水中铬[J].光谱学与光谱分析,1995,18(3):354-358.

[6]柳仁民,李 蛟.支撑液膜在线萃取富集流动注射分光光度法测定水中痕量铬的研究[J].中国环境监测,2002,18(6):38-41.

[7]田伯松.铬络合物的固相微萃取富集和分光光度法测定[J].分析试验室,2005,15(5)：33-35.