植物样品中铅检测方案(原子吸收光谱)

AA ICP-MSICPApplication 植物样品中铅的测定 前言 铅是常见的污染环境的有害金属，植物含铅量常被用于指示环境的铅污染等级。食物中的铅含量需要严格控制，人们食用的庄稼中的铅含量更是必须紧密监控的。 植物样品中的铅通常可用原子吸收光谱仪来分析；食品中要求的铅最高限级可以用火焰原子吸收法方便地测定，但不含铅物与环境样品中一般等级的铅就需要用石墨炉技术。 在分析前首先要消解植物样品以破坏有机物，并将铅溶于水溶液中。干法灰化不适合于铅的消解，因为铅是挥发性金属，在灰化过程中容易损失。用浓的混合酸在敞开的容器中进行湿法氧化消解比较有效，但需要小心控制，确保有机质完全被破坏并且要避免污染。在密闭容器中进行消解可减小污染的可能性，并且可获得高温高压，进一步提高消化效果并缩短时间。 高压微波消解系统可用于快速简单地消解各种各样的植物样品，因为有机物完全被破坏，最后留下来的只是无机盐，使用石墨炉原子吸收光谱仪，结合相关分析条件的选择和基体改进剂进行简单的测定。 关键词 铅，蔬菜，植物，石墨炉，原子吸收光谱仪，四线氛灯背景校正，基体改进剂，钯，硝酸镁，微波消解 分析范围 本方法适用于多种植物样品中铅的分析。干燥样品的方法检出限(3o ) 为 0.15ug/g，高端可测到20ug/g。如必要可以减少称量或增大稀释倍数来处理高浓度样品。 原理 称取经干燥的植物样品 0.5g，用硝酸在高压微波消解系统中消解。样品溶液用带平台石墨管的石墨炉进行测定，使用还原钯和硝酸镁作基体改进剂。背景信号低，用四线线灯扣除。 仪器 Thermo Elemental M5 原子吸收光谱仪，配置 GFTV石墨炉可视系统 GF95石墨炉 FS95 石墨炉自动进样器 试剂 硝酸：光谱纯或相当等级 铅标准母液：1000 mg/L， 光谱纯或相当等级 盐酸羟胺：分析纯 硝酸镁：光谱纯或相当等级 钯基体改进剂：2%Pa in 1 v/v HNO3 还原钯基体改进剂溶液含有 500mg/L 钯和 2%m/v 盐酸羟铵水溶液。硝酸镁改进剂含有 1%m/v 硝酸镁水溶液。 样品处理 试样用 Milestone Mega 1200微波消解系统消解，使用 MDR 1000/6/100/110转子。基准物质85℃干燥过夜。称取 0.5g品品到消解罐中，加入6.0ml 浓硝酸，关闭罐子将其装在转子上。用表1中列出的程序进行消解。当微波程序结束后，转子和消解罐在 Milestone 冷却系统中冷却10-15分钟，然后小心打开罐子，将溶液转移至50.0ml容量瓶中，用去离子水稀释到刻度。 Time (minutes) Power (watts) 1 250 2 0 5 250 5 400 5 650 表1微波消解程序 所有样品消解后均为无色透明溶液，，可看到一些白色的沉淀，估计是硅，让它沉淀下来即可。准备两份不带试样的试剂空白。 用 10% v/v 硝酸稀释铅标准母液至 200ug/L作为工作曲线用标准，10% v/v 硝酸溶液用作稀释剂与校正空白。 分析参数 1)光谱仪参数 Spectrometer Parameters Element：PbMeasurement Mode： AbsorbanceWavelength：283.3nmBandpass： 0.5nmLamp Current： 90%Background Correction： D2High Resolution： OffAutomatic Optimisation： OffSignal Type： TransientTransient Type： AreaNumber of Resamples： 3 Measurement Time： 3.0sec s Flier Mode： No 2) 石墨炉程序升温参数 Furnace Parameters Phase Temp Time Ramp Gas Gas Commands (℃) (sec) (℃/sec) Type Flow 200 30.0 0 .2L/min 1000 20.0 500 .2L/min 1600 8.0 0 Off RD TC 2800 5.0 0 3 .2L/min TC 3)自动进样器参数 Autosampler Parameters Working Volume： 10.0uL Matrix modifiers Modifier Method Volume Order 1 Reduced palladium Wet-mixed 2.0uL 1 2 magnesium nitrate Wet-mixed 2.0uL 2 方法研究 1)石墨管类型选择 铅为低温原子化的元素，使用热解涂层石墨管，内衬热解石墨 L'Vov 平台原子化，有利于减轻或消除所引起的背景吸收和化学干扰，见图1所示。 图1： NazSO4基体使用平台与普通石墨管测定铅的效果比较 2)样品试液注入 相对高酸度的样品在注入到石墨管时往往会产生一些问题，导致分析结果的精度变差。GFTV 可视系统可以帮助观察平台及进样毛细管头的位置，方便调整进样头正好在平台上，比比通管要靠近一些。见图2。 一般注射，进样后毛细管头将带出一些样品，而 FS95 自动进样器的慢注射功能可完全把样品注入到平台的样品槽中，确保结果的重复性与准确性。 图2 GFTV 可视系统观察石墨管、平台及进样毛细管的位置 3)基体改进剂 使用基体改进剂是稳定分析的基本手段之一，它可使用较高的灰化温度，延时原子化时间，使得在原子化之前石墨管内气体可获得稳定的温度，以减小气相干扰。 图3显示了柑橘叶基准物质样品的灰化曲线。铅可以稳定在800℃，但峰形差(见图4)，分析结果的精度不好，相对于标称值其回收率低而且变化。 磷酸铵是测定铅最常用的基体改进剂，图3显示出松针基准物质的效果，铅可以稳定在1200℃，但信号低，而且有双峰出现(见图4)。背景信号明显增大，而且回收率没有明显改善。 近来有报道，用钯还原在盐酸羟胺溶液中作改进剂比较有效，并成功地用于硒测定，它可将铅稳定在1300℃，可给出尖锐干净的峰形。硝酸镁也可以达到同样的效果。同时使用两种基体改进剂，可获得良好的回收率。2uL 的基体改进剂即可给出较好的结果，此相当于 lug 的钯和20ug的硝酸镁。 图3自动优化的灰化温度曲线 图4不用及使用不同基体改进剂的峰形比较 方法精密度 对六种植物基准物质，测定六次起结果的精度见图5. 图5六种植物基准物质与一个标准的重复性试验 试样 标称值 (ug/g) 铅测得值 (ug/g) NBS 1575 松针 10.8±0.5 10.51±0.49 NIES 胡椒粉 5.5±0.8 5.57±0.22 NBS 1568a 水稻面粉 <0.01 未检出 NBS 1570 菠菜 1.2±0.2 1.28±0.11 NIST 1572 柑橘叶 13.3±2.4 12.78±0.44 IAEAV10干草 1.6(0.8-1.9) 1.8±0.14 表2六种植物基准物质的准确度试验 分析结米 经多次实验得出六种植物基准物质的平均结果，见表2。 结论： 石墨炉原子吸收法适用于植物样品中低含量铅的快速精确测定。高压微波消解可完全分解有机基体，还原钯及硝酸镁作基体改进剂，用平台石墨管进行原子化，可消除干扰并获得精确的结果。 ( 参考资料： ) ( 1))工 David， D.J. Analyst 8 3， 655(1958). ) ( 2) Windemann， H. and Mueller， U.Mitt. Geb. Lebensmittelunters. Hyg.66， 64 (1975). ) ( 3) Halls， D.J.， Fried，T.L. and Consul， J.J. Analyst 112， 1 85 (1987). ) ( 4) Lamothe， P.J.， Fried， T. L . and Consul， J.J. Anal . Chem. 58， 1 881(1986). ) ( 5) Rock P.E 7BNAAS， 1 9 94. )