微波消解原子吸收光谱法测定梭子蟹中的铅

刘琴 王范盛 顾捷 祝银

【摘   要】 本文使用的消解剂为HNO3-H2O2体系，样品经浸泡后，放入微波消解仪中进行样品前处理，用石墨炉-原子吸收光谱法测定梭子蟹中铅，对本方法中的微波消解条件、仪器运行条件、基体改进剂等一些影响检测结果的因素进行了探讨，摸索出一套快速、简单、准确的方法。用该方法测定梭子蟹中的铅，回收率为95% -107%，相对标准偏差为4.8%-7.1%。本方法快速、准确，适用于生物体中铅的测定。

【关键词】 微波消解;原子吸收光谱法;梭子蟹;铅

[Abstract] The decomposing agent used in this paper is HNO3-H2O2 system， after soaking， the sample is put into microwave decomposing instrument for sample pretreatment， and lead in shuttle crab is determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry （GFAAS）. Some factors affecting the detection results， such as microwave digestion conditions， operating conditions of the instrument and matrix modifier， are discussed， and a set of rapid， simple and accurate methods are found out. The recovery is 95%-107% and the relative standard deviation is 4.8% ≤ 7.1%. The method is rapid， accurate and suitable for the determination of lead in organisms.

[Keywords] microwave digestion; atomic absorption spectrometry; crab; lead

1  材料與试剂

1.1  试剂

HNO3（优级纯），H2O2（优级纯），1%H3PO4（优级纯），铅标准贮备液（1000mg·L-1），实验用水为二次蒸馏水。

1.2  仪器设备

瑞士梅特勒万分之一电子天平，意大利迈思拓ETHOS-900型微波消解仪，美国安捷伦AA-240型原子吸收光谱仪。

2  分析步骤

2.1  样品前处理

梭子蟹去壳，去鳃，取蟹肉搅碎备用，称取0.5g己搅碎样品于聚四氟乙烯消解罐中，加入3：1 HNO3-H2O2溶液8mL，放置两小时，盖好后放入微波消解仪中消解，按表1工作条件设置微波消解仪，结束后冷却至室温，将消解罐放置在赶酸装置上，赶酸装置温度设为180℃，小心赶酸（此处酸不能全干）至近干，自然冷却到室温，用蒸馏水定容至25mL，同时做试剂空白。

2.2  标准曲线系列溶液配制

将铅标准贮备液用1%硝酸逐级稀释成50 g/L的铅标准使用液，采用自动进样配制成0.00～60 g/L的铅标准系列溶液。

2.3  仪器条件

微波消解仪工作条件见表1，原子吸收光谱仪工作条件见表2。

2.4  标准曲线

吸取铅标准溶液10L和基体改进剂磷酸溶液5L同时注入石墨炉，测定每个浓度点的吸光值，由吸光值与浓度关系进行二次曲线回归计算得出标准曲线方程。

3  结果与讨论

3.1  微波消解与常规样品消解的比较

测定梭子蟹中的铅，常规传统的样品消解是将样品捣碎后置于一个开放体系锥形瓶中，在瓶内加入玻璃珠，再往瓶内加入HNO3溶液浸泡，再将锥形瓶置于电热板上加热，当瓶中溶液变棕黑色后（表明蛋白质被氧化）再加1mL HNO3+HClO4（4：1），再将锥形瓶置于电热板上加热直至样品呈无色透明或略带黄色。这种方法设备简单，任何实验室均能完成此操作，但其缺点是消解时间太长，消解剂的用量大，而且由于是开放式消解，容易造成样品的空白值及样品高间的交叉污染，同时酸气环境造成的影响、对检测人员身体的伤害非常明显。

3.2  微波消解工作条件

做为水产品，梭子蟹中含有大量的蛋白质，使用硝酸消解还不能完全消解样品。而使用硝酸+高氯酸消解剂对样品进行消解，其效果很好，样品空白值较低，酸影响的背景也低，但使用HNO3+HClO4需注意赶酸，赶酸时如果不干净，不仅样品空白值较高，酸影响的背景值也高，同时残留的酸还会对石墨管寿命产生严重影响。采用3：1 HNO3-H2O2溶液8mL对样品进行消解，消解液无色透明，且赶酸的时候如不完全产生的影响也小于HNO3+HClO4消解体系。微波消解条件见表1。

3.3  石墨炉原子吸收光谱仪工作条件的优化

原子吸收光谱仪仪器测定铅的仪器条件设置，主要影响就在于空心阴极灯电流，狭缝宽度、干燥温度、灰化温度、原子化温度，条件设置不一样，最终仪器测量出的铅峰形不规则，影响检测结果的准确性。通过对实验条件不断摸索，最后确定为波长283.3nm、灯电流9.0mA、狭缝0.5nm、干燥温度120/60（℃/s）、灰化温度600/16 （℃/s）、原子化温度2200/6.8 （℃/s）做为梭子蟹中铅的测定条件，在该工作条件下测定铅的结果峰形规则。

3.4  基体改进剂的优化选择

加入基体改进剂可以提高灰化温度而消除，减小基体干扰，提高待测元素的稳定性。本文选择了硝酸镁、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸等四种试剂做为基体改进剂，分别进行不同基体改进剂的仪器测定信号试验，结果显示，加1%磷酸二氢钾2L，或1%磷酸5L时测得的铅吸收信号最大。本文从经济性上考虑，选择用1%磷酸做为基体改进剂。

3.5  工作曲线

测定铅的标准曲线系列分别为0.00～60.0 g/L，仪器自动绘制校准曲线，线性良好。

3.6  方法准确性

验证检测方法准确性需从精密度和样品回收率方面考量，采用本方法试验所得的仪器最佳检测条件，随机抽取了5个样品，对每个样品做7次平行，检测结果见表3。结果显示应用本方法测得RSD为5.2-6.7，回收率为92%-105%，结果表明本方法可得到较好的精密度及回收率。

4  结语

采用微波消解进行前处理，可大大缩短前处理时间，减少操作人员工作量，主要原因在于微波消解做为一个密闭高压系统，微波产生的高能量加速消解剂与样品的接触时间，同时做为一个密闭系统，高压也同样对其产生了影响，结合这两个原因，消解时间大大少于传统的开放式消解前处理。

采用微波消解前处理所使用的试剂量较少，使得试剂空白值大大降低，可以避免传统开放式消解时的损失和交叉污染。本次试验结果表明6mL HNO3+2mLH2O2是一種消解效果较好的消解溶剂。

加入基体改进剂可以使消解液更干净，减小基体干扰，提高所测元素的回收率，本方法加5L1%磷酸作基改剂，不仅使方法的灵敏度提高、精密度提高、准确性提高，而且使灰化和原子化的选择性和效率得到了很好的改善。

参考文献：

[1] GB/T5009.12-2003，食品中铅的测定方法[S].

[2] 高 芹，邵劲松，余云飞等.微波消解原子吸收光谱法测定土壤中的铅镉铬铜[J]，农业环境与发展，2006（6）.

[3] 金彩杏，钟 志，顾 捷等.微波消解原子吸收光谱法测定贝类中的铅和镉[J]，分析试验室，2008（12）.

[4] 刘 琴，祝 银，顾 捷等.微波消解原子吸收光谱法测定加工鱿鱼丝中的铅[J]，广州化工，2013（6）.

[5] 金彩杏，陈雪昌，郭远明等.微波消解GF-AAS法测定贝类产品中铅和镉[J]，理化检验（化学分册），2005（7）.

[6] 龚文杰，马建明，赵立达等.微波消解-石墨炉原子吸收法测定小海鲜产品中的铅和镉[J]，中国卫生检验杂志，2011（7）.