测汞仪直接测定食品中总汞

2015-04-18 03:36宇贾宏新郑凤娥黄
中国无机分析化学 2015年3期
关键词:中汞物质食品

周 宇贾宏新郑凤娥黄 旭

(1辽宁省食品检验检测院,沈阳11000;2沈阳市产品质量监督检验院,沈阳110000)

测汞仪直接测定食品中总汞

周 宇1贾宏新1郑凤娥2黄 旭1

(1辽宁省食品检验检测院,沈阳11000;2沈阳市产品质量监督检验院,沈阳110000)

建立了食品中总汞快速准确的测定方法。使用测汞仪,采用样品直接进样法,对芹菜、大葱、鸡肉等10种标准物质中的汞含量进行了测定,结果表明,在0.2~100ng范围内线性良好,10种标准物质的检测结果均在标示值范围内。使用测汞仪直接测定食品中总汞含量,具有灵敏度高、快捷、不受前处理影响等优点,便于推广,适用于各类食品中总汞的快速测定。

总汞;测汞仪;直接进样

0 前言

汞,元素符号为Hg,俗称水银,是一种银白色的液态重金属,是常温下唯一的液态金属。汞有剧毒,会对人体健康产生极大的危害。大量摄入汞会出现急性汞中毒,其症候为肝炎、肾炎、蛋白尿和尿毒症;长期摄入汞会引起慢性汞中毒,最常见的表现为头痛、头晕、睡眠障碍、易激动、手指震颤、无力、低热等全身症状及口腔炎等。所以汞元素一直是食品安全标准中的重要检测指标,GB2762—2012中规定了各种食品中汞的限量,目前建立一种快速、准确的食品中汞含量的测定方法显得尤为重要。

目前我国食品中汞的测定方法主要是GB/T 5009.17—2003中规定的原子荧光光谱法[1]、冷原子吸收光谱法[2]和二硫腙分光光度法,部分标准使用电感耦合等离子体质谱法[3]。以上几种方法样品均需要进行较复杂的前处理,由于汞元素的特殊性质,即使相对密闭的微波消解法,汞元素也仍有一定量的损失。此外,以上方法还需加入硼氢化钾等试剂,容易造成二次污染。本文使用HydraⅡ型测汞仪直接对食品中汞进行测定,样品无需前处理,无试剂污染,取样量少,灵敏度高,精密度好[4]。与原子荧光光谱法测定结果进行比较,结果基本一致。通过对各种标准物质的测定,表明此方法适用于食品中汞含量的测定。

1 实验部分

1.1 方法原理

仪器可通过提供充分的氧气,在分解炉中加热样品,样品在炉中分解,分解产生物被流动的氧气带到热解炉催化并完成氧化,一些干扰物质被催化管捕集,剩下的分解产生物带到金汞齐中,系统中继续通氧气,赶走剩下的分解产生物,金汞齐再被迅速加热,释放出汞蒸气,汞蒸气被氧气带入吸收室中,在253.7nm处测定吸光度,作为汞浓度的函数。

1.2 仪器、试剂、标准物质

HydraⅡ型测汞仪(美国利曼公司,镍进样舟),Satorius BP211D型电子天平。

汞标准储备溶液(GBW08617,1 000mg/L,中国计量科学研究院),一级水(Mili-Q超纯水)

标准物质:芹菜(GBW10048),大葱(GBW10049),蒜粉(GBW10022),鸡肉(GBW10018),紫菜(GBW10014),四川大米(GBW10044),胡萝卜(GBW10047),辽宁大米(GBW10043),大米(GBW10010),豆角(GBW10021)。

1.2.1 标准系列的配制

移取0.5mL汞标准储备溶液,用一级水定容至250mL,此溶液为汞标准溶液,浓度为2mg/L。移取0.4mL汞标准溶液,用一级水定容至100 mL,此溶液为汞标准工作溶液,浓度为8μg/L。分别称取0.0225,0.0498,0.0730,0.0973,0.1241g汞标准工作溶液,即汞的绝对量为0.18,0.40,0.58,0.78,0.99ng,用来绘制标准工作曲线。

1.2.2 仪器参考工作条件

氧气流速:350mL/min;300℃干燥70s,450℃热解150s,600℃催化30s,600℃汞齐加热30s。

1.3 样品测定

考虑到镍舟的体积,样品混匀后称取0.2g(精确至0.000 1g),直接上机测定,由仪器自动计算出汞含量。

2 结果与讨论

2.1 线性实验

HydraⅡ型测汞仪可使用高、低标两种模式绘制曲线。高标模式一般在30~100ng范围,由于汞元素易残留的特性,不建议使用更高的浓度。本实验使用低标模式曲线,曲线相关信息见表1,结果表明汞的量在0.1~1.0ng范围内线性良好。

表1 汞标准系列Table 1 Mercury standard series

空烧镍舟,吸光度值基本在500~1000,0.18ng汞响应值为5499,因此建议最小量做到0.05ng汞以上,再低易受空白、噪音、残留的影响。

2.2 测定的次序对实验结果的影响

由于汞元素的记忆效应较强,因此在作完标准曲线后,应多次进行空烧,至吸光度下降到500~1000时再对样品进行测定。样品应按照含量从低到高的次序来测量,另外在每次样品测定之间也应尽可能的空烧一次,避免记忆效应对第二次测定的干扰,同时这样做也有益于提高催化管和汞齐的寿命。

2.3 称样量对测定结果的影响

食品样品多为有机物,在干燥和热解过程中反应相对剧烈,如果称样量过大,会导致样品飞溅而使测定值偏低,同时由于进样舟的体积所限,过大的称样量容易导致样品受热不均匀,汞的热挥发不彻底,也使得测定值偏低。

2.4 测量条件的选择

测汞仪通常要对干燥和热解时间、温度进行优化。干燥时间对液体样品而言,通常每增加0.1mL时间增加70s,根据本实验的标准品的加入量及水分含量,选择干燥时间为140s。热解的温度和时间对样品测定起至关重要的作用,食品样品大多为有机物,热解的温度过高,易导致样品的飞溅;热解温度低,样品中的汞挥发不出来。仪器默认的热解温度和时间为800℃和120s,通过逐渐优化,选择实验的热解条件为450℃和150s。

2.5 样品舟的选择

样品舟通常有石英舟和镍舟两种,做有机类样品建议使用镍舟。使用前镍舟应在马弗炉中550℃灼烧30min左右,保证不进样品的时候空烧舟的吸光度小于1 000。

2.6 精密度实验

为考察方法的稳定性,对四川大米(GBW10044)重复测定10次,结果见表2,10次测定结果的RSD为3.6%,可满足日常检测要求。

表2 四川大米(GBW10044)测定结果Table 2 Analytical results of total mercury in Sichuan rice(n=10)

2.7 标准物质测定

对四川大米(GBW10044)等10种标准物质进行测定,每个样品测定两次,结果见表3,所有10种标准物质测定值均在标示值范围内,表明测汞仪适用于与标准物质基体相近的物质中汞的测定。

表3 标准物质测定结果Table 3 Analytical results of total mercury of 10standard materials /(ng·g-1)

3 结语

目前仪器分析样品前处理发展的趋势趋于简便、简化,各种前处理设备(全自动消解仪、全自动固相萃取仪等)、耗材(固相萃取柱等)层出不穷,其目的都在于简化操作而节省人力,简化步骤而减少污染和损失。测汞仪恰好满足了这种趋势,对于汞这种易损失、易污染的元素,样品不需处理、或只经过简单处理,就可以直接上机分析,操作简便,灵敏度高,通过对标准物质的分析,证明此方法精密度高,准确性好,是一种值得推广的食品中汞测定的快速检测方法。

[1]张世仙,魏士倩,于永华.双道原子荧光光谱法测定蔬菜中的砷和汞[J].中国无机分析化学(ChineseJournal ofInorganicAnalyticalChemistry),2015,5(1):4-6.

[2]李杏英,刘天平,黄玲.冷原子吸收光谱法测定饲料添加剂硫酸锰中的汞[J].中国无机分析化学(Chinese JournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(1):15-17.

[3]陈扉然,颜平秋,周牡艳,等.电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定米托坦中的汞[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2013,3(3):57-60.

[4]于趁,剧京亚,姚春毅.DMA-80直接测汞仪测定四种中药中汞含量[J].食品安全质量检测学报(Journalof FoodSafetyandQuality),2013,4(5):1517-1520.

Direct Determination of Total Mercury in Food by Mercury Analyzer

ZHOU Yu1,JIA Hongxin1,ZHENG Fenge2,HUANG Xu1
(1.LiaoNingInstituteForFoodControl,Shenyang,Liaoning110000,China;2.ShenYangProductQualitySupervisionandInspectionInstitute,Shenyang,Liaoning110000,China)

A rapid and accurate method for the determination of total mercury in food was established.The samples were analyzed using a model Hydra II mercury analyzer by direct injection.Experimental conditions were obtained by the analysis of 10kinds of the certified reference materials such as celery,onion,chicken,etc.The results showed that a good linearity was demonstrated in the range of 0.2~100ng,and all the found values were in good accordance with the certified values.The proposed method has high sensitivity,quick analytical speed,and it had no effect by sample pretreatment.This approach provides a viable alternative for rapid determination of total mercury in food.

total mercury;mercury analyzer;direct injection

O657.3;TH744.12

A

2095-1035(2015)03-0005-03

2015-05-24

2015-06-18

周宇,男,工程师,主要从事光谱、色谱分析及食品分析研究。E-mail:1366418111@163.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.03.002

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