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微波消解-氢化物原子荧光光谱法测定罐装奶粉中的锡

2015-01-10刁玉华

湖南农业科学 2015年11期
关键词:罐装氢化物光谱法

刁玉华,陈 娴

(昆明市食品药品检验所,云南 昆明 650032)

微波消解-氢化物原子荧光光谱法测定罐装奶粉中的锡

刁玉华,陈 娴

(昆明市食品药品检验所,云南 昆明 650032)

采用微波消解法对样品进行消解,微波消解-氢化物原子荧光光谱法测定罐装奶粉中重金属锡(Sn)含量。结果表明:该方法线性关系良好,相关系数r为0.999 3,检出限为0.002 mg/kg,定量限为0.007 mg/kg,回收率为85.3%~90.4%。该方法具有快速、简便、准确和稳定等优点,可用于实际样品中锡的含量测定。

微波消解;氢化物原子荧光光谱法;罐装奶粉;锡

重金属锡广泛存在于自然界中,在日常生活中也被广泛应用,人们常说的“马口铁”就是一种镀锡的铁皮[1]。马口铁容器具有强度高、成型性好、对产品的兼容性强等优点,广泛用于罐头工业、糖果、饼干、果仁、奶粉等食品包装领域。锡是食品中重要的卫生监测指标之一[2],锡本身并无毒性,但与有机物结合形成有机锡就会产生强烈毒性,对人体神经系统、内分泌系统、肝脏、皮肤等有毒害作用[3]。

准确测定罐装奶粉中痕量的锡,前处理技术至关重要。传统的消解方法存在耗时耗力、对环境污染大、消化不完全、背景值高等缺点[4-5]。微波消解技术可以避免以上缺点,近年来得到迅速发展[6]。食品中微量元素测定的方法主要有化学法[7]、紫外分光光度法[8]、原子吸收光谱法[9-11]、原子荧光光谱法[12]、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)[13]和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[14]等。综合考虑方法的干扰性、检测灵敏度和资金投入等因素,普遍认为原子荧光光谱法使用更方便、效果更好。氢化物原子荧光光谱法是测定痕量砷、汞、锡、硒等的常规分析方法之一,以其用样量小、检出限低以及仪器简单易操作等优点,被广泛应用于食品药品以及生物样品的检测领域[15]。试验采用微波消解法消解样品,用氢化物原子荧光光谱法测定奶粉中锡的含量,旨在为食品中痕量锡测定方法的建立提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1材料与试剂罐装奶粉(市售);超纯水;硝酸(优级纯);30%过氧化氢(优级纯);锡单标溶液(100 μg/mL,国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院分析测试研究院)。所用玻璃及聚乙烯仪器均用硝酸溶液(1+9)浸泡24 h,超纯水冲洗,晾干后备用。

1.1.2仪器与设备AFS-230E原子吸收光谱仪(附锡空心阴极灯,北京海光仪器公司);Multiwave PRO高性能微波样品制备系统(奥地利安东帕公司);明澈超纯水设备(美国密理博公司)。

1.2 试验方法

1.2.1样品消化精密称取均匀的样品0.5 g于聚四氟乙烯消解罐中,加入6 mL硝酸、1 mL 30%过氧化氢于微波消解系统中按设置条件进行消解,待消解罐冷却后打开盖,置于BHW-09A控温加热板上于140℃赶酸至近干[16],用去离子水转移至25 mL容量瓶中,加入2.0 mL硫脲(150 g/L)+抗坏血酸(150 g/L)混合溶液,再用去离子水定容至25 mL;设置空白对照(表1)。用原子荧光光谱仪测定。

表1 微波消解程序

1.2.2标准曲线的绘制吸取锡标准溶液1.0 mL于250 mL容量瓶中,加盐酸(5%)至刻度,得400.0 ng/mL锡的使用液。分别吸取锡使用液0、0.625、1.25、2.5、5和6.25 mL于50 mL容量瓶中,分别加入4.0 mL硫脲(150 g/L)+抗坏血酸(150 g/L)混合溶液,用5%盐酸定容到刻度。该标准系列溶液浓度分别为:0、5、10、20、40和50 ng/mL。

1.2.3仪器工作条件测定元素Sn的原子荧光光谱仪工作条件:负高压300 V,灯电流60 mA,观测高度8 mm,屏蔽气流量1 200 mL/min,载气流量500 mL/min

1.2.4载流及还原剂配制载流:先向一个1 000 mL洁净的烧杯中加入200 mL左右的去离子水,再向烧杯中慢慢加入50 mL优级纯浓盐酸,最后加入去离子水至1 000 mL刻度,此溶液含5% HCl。

还原剂:称取2.5 g NaOH(GR)溶于去离子水,溶解后加入10 g KBH4,加去离子水稀释至500 mL。

2 结果与分析

2.1 校准曲线

取锡标准系列溶液,用氢化物原子荧光光谱仪自动进样,标准曲线方程为y=29.030x+19.923,r=0.999 3;并且最高浓度点的荧光强度为1 000~2 000,表明线性关系良好。

2.2 精密度试验

取锡含量高、中、低3个浓度分别进行6次测定,计算6次结果的相对标准偏差,变异系数均小于3%(表2),表明使用该方法测定锡元素数据可靠。

表2 方法的精密度(n=6)

2.3 准确度

取锡加标中间浓度进行3次测定,经回收率校正后平均值0.994 mg/kg,加入量为1.0 mg/kg,准确度-0.6%。偏差范围较小,说明该方法的准确度较好。

2.4 检出限

用该方法分别对空白样品溶液连续测20次,按照检出限为3倍标准偏差与标准曲线斜率之比,定量限为10倍标准偏差与标准曲线斜率之比进行计算。锡的检出限为0.002 mg/kg,定量限为0.007 mg/kg。由此可见,此方法能够很好地适用于罐装奶粉中锡的检测要求[17]。

2.5 回收率试验

称取9份样品分3组,分别加入100 ng/mL的锡标准使用液1.25、5.0和10.0 mL(加入量分别为0.25、1.0和2.0 mg/kg),按照该方法进行消解、赶酸,最后都定容到25 mL后进行测定。计算结果,回收率范围在85.3%~90.4%,回收率见表3。由表3可知,回收率比较满意能够满足痕量测定80%~120%的范围,采用该方法测定大米中锡,结果是可靠的。

表3 加标回收试验

3 结 论

试验结果表明,采用微波消解法可有效减少样品的损失和对环境的污染,同时还能保证实验操作者的安全。氢化物原子荧光光谱法快速、简便、准确,具有较高的精密度和准确度。该方法相关系数为0.999 3,检出限为0.002 mg/kg,定量限为0.006 mg/kg,回收率为85.3%~90.4%。这说明该方法能有效测定罐装奶粉的中痕量锡,为食品中痕量锡测定提供了参考。

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[17] GB 5009.16-2014. 食品安全国家标准食品中锡的测定[S].

(责任编辑:夏亚男)

Determination of Tin in Canned Milk Powder by Microwave Digestion-Hydride Generation Atomic Fluorescence Spectrometry

DIAO Yu-hua,CHEN Xian
(Kunming Institute for Food and Drug Control, Kunming 650032, PRC)

This study was to establish a method for the determination of tin in canned milk powder by microwave digestion and hydride ge neration atomic f uorescence spectrometry (HG-AFS). The canned milk powder was dissolved by microwave digestion and then analyzed on the Sn content therein by the HG-AFS. The results indicated that this method was of good linearity with a correlation coeff cient r of 0. 9993, the limit of detection was 0.002 mg/kg, the limit of quantitation was 0.007 mg/kg, and the recoveries from spiked samples ranged fro m 85.3% to 90.4%. This method was rapid, simple, accurate and stable for the determination of tin content in practical samples.

canned milk powder; microwave digestion; hydride generation atomic f uorescence spectrometry (HG-AFS); tin

TS252.51

:A

:1006-060X(2015)11-0081-02

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.11.024

2015-08-26

刁玉华(1985-),男,河南夏邑县人,检验技师,主要从事食品检验工作。

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