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农产品重金属检测中原子吸收光谱法的应用

2018-01-02李熠

农业工程技术·综合版 2017年9期
关键词:原子重金属样品

李熠

摘要:中国经济在不断的发展,人们对食品在安全方面越来越重视,农产品的种类不断增多,对农产品内金属的含量必须要控制到有效范围之内,避免农产品中的重金属在进入人的身体之后对人的健康造成威胁。要结合原子吸收光谱法的特点,对农产品中的重金属的含量进行检测,并且做好每个环节的质量控制,在本质上保证对在农产品中重金属检测结果的有效性。

关键词:农产品重金属;原子吸收光谱法

李 熠. 农产品重金属检测中原子吸收光谱法的应用[J]. 农业工程技术,2017,37(26):69+73.

随着全球经济化的发展,农产品内含元素的质量控制和含量问题影响着食品安全[1]。在一些情况下,重金属会转化为金属化合物,在生物体内大量的进行富集,最终在农产品中形成重金属,人们在食用农产品之后会威胁到人们的健康,因此我们要用正确的农产品重金属检测方法来进行分析。

一、原子吸收光谱法(AAS)检测技术

1、原子吸收光谱仪

原子吸收光谱仪是由光源、光学系统、检测系统、原子化器以及相应的数据工作站进行组成的。其中,光源是指被检测出元素的特征光谱,光学系统是指被分离出来的元素的特定共振的谱线,检测系统是指将光信号转化为电信号然后独处吸取的光度,原子化器是指产生的等待检测的元素的自由原子,相应的数据工作站是指通过应用软件的过程中对原子吸收光谱仪的各项系统进行数据结果的控制和处理。

2、原子吸收光谱法的特征

原子吸收光谱法具有选择性良好、灵敏度高和干扰能力强、精确度比较高、操作过程简单这些优点。运用这种原子吸收光谱法对农产品内的重金属含量进行检测时,为了保证检测结果的有效性,必须保证每个环节的准确性,这样才能避免因为不必要的人为因素对检测结果产生影响。虽然在本质上原子吸收光谱法已经得到了良好的效果,但是在根本上还是存在着很多方面的问题[2]。

3、分析原理、分析过程

原子吸收光谱法的原理是,根据样品中等待检测的元素中的原子经过谱线吸收能量之后光谱逐渐减弱,被光谱吸收之后的减弱程度来判断出农产品中重金属的元素含量。其过程一般是先由检测人员配置标准的溶液,再制作相应的样品溶液,根据这一点检测出不同浓度的标准液的吸光度,然后根据吸光度由检测人员标出相应的标准曲线,从而测出样品的吸光度,最后通过标准曲线和吸光度得到溶液的浓度。

二、样品前处理方法

1、干灰化方法

干灰化方法这是一种在样品处理上比较传统的处理方法,主要的过程是将称量后的样品放入坩埚中,在电炉上将火炭转化至无烟的情况,达到利用高温除去样品中有机物的目的。再将它转移到马弗炉中,在高温下进行干灰化8-10 h,被测试的样品变成了灰白状态之后将样品进行稀释定容。这样的在处理过程中极少使用化学试剂,能够准确的对样品中微量元素进行测定[3]。

2、酸消解方法

酸消解的分解方法既操作简单,成本又低,这种处理方法主要采用盐酸、硝酸以及过氧化氢。

3、微波消解方法

微波消解法能高效率的预处理样品,这是一项先进的溶样技术,是指利用微波对封闭容器中的消解液急性加热,对物质内部进行直接加热加速了样品的分解。这种方法的原理是在密闭的容器内用电磁场的微波将混合液中的分子进行快速的重新组排,在这过程中分子之间的碰撞可以快速的使溶液达到沸点。达到沸点的溶液还能在微波的作用下产生较大的对流,使样品与酸之间形成良好的接触,使溶液快速溶解。这种方法在本质上所用的时间短,消解的过程所使用的试剂用量少,在根本上避免了元素的缺失,保证了分析结果的准确性,还能节约时间一次性进行多种元素的分解[4]。

4、分离富集方法

在样品处理中因为被检测元素的含量比较低,所以直接导致了检测过程难以进行,在这种情况下,需要对样品进行分离富集的方法[5]。分离是指将食品中的重金属元素与在测定过程中有干扰的元素进行分离开来,这样才能确保测定的准确性;富集是指将完全分散的待测元素集中起来进行测定。在目前情况中,分离富集方法主要有色谱分离、标准液和溶液进行萃取、共沉淀等。在实际的测定操作中,选用的分离富集方法是由待测元素的含量、元素的性质而定的,在分离富集的过程中要将干扰元素彻底分离,而待测元素要进行回收。

5、其他方法

在样品前的处理方法中,根据操作在不同条件下还可以采用一些其他的方法进行处理,例如,超声波震荡法,酸浸消解法等。

三、农产品重金属检测中原子吸收光谱法

1、石墨炉原子吸收光谱法

在农产品重金属检测过程中运用石墨原子吸收法进行检测,需要先吸收0.1 μg/mL镉标准使用液对农产品中内含物质进行检测,把标准用液分为0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL这六种用液放于100 mL的容量瓶内分别进行稀释,在稀释过程结束之后就配置成功了0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 μg/L的标准用液,然后在这些不同浓度的标准用液中分别把20 μL注入石墨炉内进行原子吸收光的检测[6]。

2、火焰原子吸收光谱法

火焰原子吸收光谱法这种检测方法因为消耗的资金成本比较低,而且精密度在一定程度上也比较高,所以被广泛运用到农产品重金属的检测之中。火焰原子吸收光谱法它利用了当前的网络技术进行检测,所以说检测结果和样品的测定在本质上比较精确。农产品重金属检测人员在运用这种方法检测的过程中,可以实现实验的分批检测,在本质上大大减少了检测人员的工作量。但是这种方法也有缺点,那就是对农产品中含量比较低的元素不能进行直接的检测。

3、氢化物发生法

氢化物发生法是将锌放入盐酸化的溶液中产生氢,将产生的氢化物收集在器具中,在反应结束之后,用氮气将产生的氢化物以原子的形式进行吸收。元素周期表中有许多元素与氢元素能生成氢化物,这种用氢化物原子进行吸收光谱的方法有利于元素的分离和收集,在本质上减轻各方面存在的影响和干扰。

四、结语

原子吸收光谱法作为一种在农产品之中检测重金属含量的主要方法,在未来发展中主要对检测方法的精密度和灵敏度進行提高。仪器的使用,在一定程度上可以简化检测工作,提高工作效率。

参考文献

[1] 刘凤娇. 原子吸收光谱法在农产品重金属检测中的应用[J]. 现代农业科技,2014,17:318-319+322.

[2] 张黎黎,杜英秋,邢华铭. 农产品重金属检测中原子吸收光谱法的应用[J]. 北京农业,2015,02:7.

[3] 殷晶晶. 农产品重金属检测中原子吸收光谱法分析[J]. 南方农业,2016,24:126-127.

[4] 温昊松. 原子吸收光谱法测定食品中重金属含量的研究进展[J]. 现代食品,2016,(17):75-76.

[5] 罗凤莲,杨 纯,林亲录,等. 原子吸收光谱法和重金属快速检测法测定大米中镉含量的比较[J]. 粮油食品科技,2016,(03):59-61.

[6] 刘淑梅,刘晓鹏. 石墨炉原子吸收法在农产品重金属检测中的应用探索[J]. 现代园艺,2014,(24):9-10.endprint

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