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TXRF技术在茶叶重金属元素分析中的应用

浪声科学

2024/10/22 10:03

阅读:31

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一、简介


茶叶作为中国的传统饮品,不仅种植面积和茶类品种均居世界前列,还拥有广阔且多元的消费市场,深受全球消费者的喜爱。然而,随着全球贸易的加深和各国对食品安全标准的提高,茶叶中的重金属含量问题逐渐受到关注。茶叶中的重金属元素,如铅(Pb)、铜(Cu)、汞(Hg)、铬(Cr)、砷(As)、镉(Cd)等,可能经由茶园土壤、水源、大气以及茶叶加工等多种途径被茶叶吸收,进而对人体健康造成潜在威胁。因此,对茶叶中的重金属元素进行准确、快速的检测显得尤为重要。

 

 二、茶叶中重金属的限量标准


为保障消费者的健康,各国对茶叶中重金属的含量都制定了严格的限量标准。其中,中国国家卫生和计划生育委员会发布的《食品中重金属限量标准》规定,茶叶中铅的含量不得超过10mg/kg,汞的含量不得超过0.05mg/kg,铜的含量不得超过10mg/kg,锌的含量不得超过50mg/kg。这些标准的制定旨在确保茶叶产品的安全性。


三、检测方法


目前,茶叶中重金属的检测主要依靠仪器和分析技术,常用的检测方法包括原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、全反射X射线荧光光谱法(TXRF)、分光光度法、电化学分析法等。其中,TXRF技术样品制备过程简便、无需校准、分析快速等特点,在这些方法中脱颖而出!


TXRF技术在茶叶重金属元素分析重的应用(图1)

TXRF工作原理图(点击了解更多原理知识)



四、检测案例


本次实验使用TX3000便携式全反射X射线荧光光谱仪,对某款茶叶进行微量元素分析。


(1)制样方法和步骤


→ 茶叶样品在95℃加热10min;

→ 将10μL 的100 mg/L 的Ga内标溶液(分析X射线能量低于18keV的元素As、Pb)和20μL 的100 mg/L的银内标溶液(分析能量在18keV以上的高能区的Cd等元素),加入到 970μL 茶叶浸取液中;

→ 将10μL 溶液样品滴加在高纯硅载片上,加热干燥,蒸发水分,使其在硅载片上形成薄膜,测试。


TXRF技术在茶叶重金属元素分析重的应用(图2)


(2)测试结果


测试结果如图(1)所示,K的含量为480 mg/L,钙、锰、铁、铜、锌、铷元素的含量为几十ppb至几十ppm(mg/L),未检出有害元素As、Pb、Cd。

图(2)和图(3)分别显示了在茶叶浸取液中加入铅和镉溶液的光谱图,表明超低含量的Pb和Cd在TXRF的谱图中也有很好的灵敏度和检出效果。


TXRF技术在茶叶重金属元素分析重的应用(图1)

图(1)

TXRF技术在茶叶重金属元素分析重的应用(图3)

图(2)

TXRF技术在茶叶重金属元素分析重的应用(图2)

图(3)




四、结论


通过TX3000便携式全反射X射线荧光光谱仪,可以实现对茶叶中重金属元素的准确、快速检测,为茶叶质量控制和食品安全监管提供技术支持。此外,TX3000还可以用于探讨TXRF技术在茶叶产地溯源等方面的应用潜力,为茶叶产业的可持续发展贡献力量。



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