石墨炉原子吸收光谱法测定莱芜姜咸菜中铅的含量

摘 要：通过优化实验程序，建立了微波消解-石墨炉原子吸收光谱测定姜咸菜中的铅含量的方法。结果表明，该方法的线性相关系数为0.999 9，检出限为0.007 mg·kg-1，加标回收率为92.7%～100.6%，相对标准偏差为0.1%～1.3%。方法方便快捷，准确度好，精密度高，适用于姜咸菜中铅含量的测定。

关键词：石墨炉原子吸收光谱法；姜咸菜；铅

Determination of Lead Content in Laiwu Ginger Pickles by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

LYU Hui

（Jinan Laiwu District Comprehensive Inspection and Testing Center， Jinan 271100， China）

Abstract： By optimizing the experimental procedure， a method for the determination of lead content in ginger pickles by microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrometry was established. The results showed that the linear correlation coefficient of this method was 0.999 9， the detection limit was 0.007 mg·kg-1， the recovery rate was 92.7%～100.6%， and the relative standard deviation range was 0.1%～1.3%. The optimized method is convenient and fast， with good accuracy and high precision， and is suitable for the determination of lead content in ginger pickles.

Keywords： graphite furnace atomic absorption spectrometry; ginger pickles;lead

莱芜生姜有两千多年的种植历史，是农业农村部认定的地理标志产品[1]。因其原料优势和独特的口味，以莱芜生姜为主要原料腌制的莱芜姜咸菜成为人们餐桌上必备的佐餐佳品。莱芜姜咸菜作为酱腌菜的一种，在其原材料使用、生产加工、贮存销售过程都有可能引入重金属污染，而重金属污染中，以铅污染最具代表性。本文通过对检测过程进行优化，采用石墨炉原子吸收光谱法对莱芜本地生产的姜咸菜样品进行铅含量测定，为莱芜姜咸菜品质控制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

姜咸菜样品包括腌制姜芽、佐餐姜片、甘酢生姜3种，均为莱芜本地企业生产。

磷酸二氢铵（光谱纯，国药集团化学试剂有限公司）；硝酸（优级纯，Fisher Chemical）；硝酸钯（优级纯，郑州艾克姆化工有限公司）；铅标准溶液（1 000 mg·L-1，坛墨质检科技股份有限公司）；高纯水（18.2 MΩ·cm）。

1.2 仪器与设备

赛默飞ICE3500原子吸收光谱仪；美国CEM微波消解仪；北京东航EHD-40消解仪；METTLER TOLEDO ME204E型万分之一电子天平；瑞士步琦均质器。

1.3 实验方法

1.3.1 试样制备

取样品可食用部分200 g，用均质器匀浆后，放入洁净容器中，密封，尽快测定。

1.3.2 试样前处理

称取各酱腌菜试样0.50 g，置于微波消解罐中，加8 mL硝酸，100 ℃敞口预消解30 min。冷却后，拧好消解罐内外盖，按表1微波消解程序进行消解。冷却后取出，140 ℃赶酸至近干，用少量水冲洗消解罐2～3次，合并洗液，定容至25 mL，混匀备用；并做好空白实验。

1.3.3 仪器工作条件

载气：高纯氩气（99.999%），流量为0.2 L·min-1；背景校正：塞曼效应扣背景；波长：283.3 nm；灯电流：10 mA；狭缝：0.5 nm；其他参数见表2。

1.3.4 溶液的配制

基体改进剂：称取0.02 g硝酸钯，加少量硝酸溶液（1+9）溶解后，再加入2 g磷酸二氢铵，溶解后用2%（体积分数，下同）硝酸溶液定容至100 mL，混匀[2]。

铅标准系列溶液：吸取铅标准液（1 000 mg·L-1），用2%硝酸溶液逐级稀释，混匀。配制成浓度分别为0 μg·L-1、1 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1和15 μg·L-1的铅标准系列溶液。

2 结果与分析

2.1 前处理方法的选择

采用石墨炉法测定铅含量时，一般常用的前处理方法有湿法消解法、微波消解法和压力罐消解法

3种。湿法消解的处理时间较长，需要的试剂量较多，加入的高氯酸易爆炸，增加了安全风险；并且消解过程中需要人员不断根据消解情况调节消解过程酸等的用量，操作起来比较复杂。压力罐消解时间过长，而微波消解试剂量用量少，消解过程较快，空白值低，故本实验采用微波消解法。

2.2 消解用酸量和赶酸温度的选择

根据微波消解仪操作说明书要求，消解时硝酸常用体积为8～15 mL，在实际实验中，当样品称样量为0.50 g，硝酸用量为8 mL时，样品能消解完全。而硝酸用量增加会增大试剂空白值，增加后续赶酸时间，因此消解时硝酸用量定为8 mL。消解完毕后，赶酸温度直接影响样品检测的准确度，因此设置140 ℃、150 ℃、160 ℃ 3个温度进行加标回收率试验，回收率分别为95.8%、93.7%、92.3%。可见随着赶酸温度的上升，回收率呈现逐渐下降的趋势，故选用140 ℃作为消解赶酸温度能够最大限度减少赶酸过程中铅损失，提高检验准确性。

2.3 基体改进剂的选择

为消除干扰，提高检测准确度，增加检测稳定性，使用石墨炉原子吸收光谱仪检测铅时一般会加入基体改进剂。使用常见的基体改进剂及设备推荐的基体改进剂进行对比实验，对10 μg·L-1标准溶液平行测定6次吸光度值，比较精密度，结果见表3。发现使用硝酸钯-磷酸二氢铵混合溶液作为基体改进剂时，检测精密度更好，检测更稳定，故本实验采用硝酸钯-磷酸二氢铵混合溶液作为基体改进剂。

2.4 石墨炉升温程序优化

在石墨炉升温过程中，灰化主要是为了除去样品中的基体，减少共有物、背景吸收的干扰[3]；原子化则是为了将待测样品中的元素转化为基态原子，进而吸收测定[4]。本实验取10 μL浓度为10 μg·L-1的标准溶液，加入5 μL基体改进剂，进行吸光度测定。根据标准要求及仪器说明书参考条件，进行升温程序优化。设定灰化温度为600～900 ℃，每次增加50 ℃；原子化温度为1 100～1 400 ℃，每次增加50 ℃；对标准溶液进行吸光度测试，平行测定3次。研究灰化温度与吸光度、原子化温度与吸光度的关系，以确定最佳灰化原子化温度。

由表4、表5可以发现，在其他参数条件不变的情况下，当灰化温度升高时，铅的吸光度先上升后下降；原子化温度升高时，吸光度呈同样变化趋势。当灰化温度为800 ℃、原子化温度为1 300 ℃时，铅的吸光度达到最大值。因此，铅的最佳灰化原子化温度分别为800 ℃、1 300 ℃。

2.5 线性关系和检出限

在1.3.3仪器工作条件下，对配制好的标准系列溶液进行吸光度测定。以吸光度为纵坐标，以浓度为横坐标，绘制标准曲线（图1），标准曲线的线性回归方程为y=0.010 8x+0.001 6，线性相关系数为

0.999 9。对试剂空白溶液进行20次吸光度测定[5]，结果见表6，求出其标准偏差，再用3倍标准偏差除以标准曲线的斜率[6]，计算出检出限CL（μg·L-1）；以称样质量为0.50 g、消解定容体积为25 mL计算出检出限C（mg·kg-1），检出限为0.007 mg·kg-1，符合标准要求。

2.6 加标回收与精密度

选取3种本地生产的代表性姜咸菜样品，分别加入高、中、低3种浓度的铅标准溶液，进行加标回收试验，每份样品平行测定6次，结果见表7。本方法测定3种姜咸菜样品中铅含量的加标回收率为92.7%～100.6%，相对标准偏差为0.1%～1.3%，说明方法准确度和精密度良好，完全满足实验要求。

3 结论

通过优化前处理方法、消解用酸量和赶酸温度、基体改进剂、石墨炉升温程序等实验条件，本文建立了石墨炉原子吸收光谱法测定姜咸菜中铅的方法。方法的线性相关系数为0.999 9，检出限为

0.007 mg·kg-1，加标回收率为92.7%～100.6%，相对标准偏差为0.1%～1.3%，结果表明，优化后的方法方便快捷，准确度好，精密度高，能得到满意的结果，完全满足姜咸菜中铅的测定要求。

参考文献

[1]刘晓宁.莱芜生姜文化元素意义结构分析[J].兰州教育学院学报，2017，33（6）：44-46.

[2]那斯琴高娃，张慧萍，宋晓东.微波消解-石墨炉原子吸收法测定配合饲料中的铅[J].粮食与饲料工业，2021（2）：60-63.

[3]张志伟，孙振洲，曾伟男.石墨炉原子吸收法测定铅、镉含量时参数的优化[J].化工安全与环境，2024（4）：35-38.

[4]朱君，黄晶，王晨希.全自动石墨消解-石墨炉原子吸收分光光度法测定农田土壤中铅和镉[J].镇江高专学报，2023，36（1）：61-64.

[5]国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.实验室质量控制规范 食品理化检测：GB/T 27404—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[6]国家质量监督检验检疫总局.原子吸收分光光度计：JJG 694—2009[S].北京：中国计量出版社，2009.

作者简介：吕慧（1987—），女，山东济南人，本科，助理工程师。研究方向：食品安全检测。