一種電熱蒸發(fā)-鎘原子捕獲-原子熒光光譜法測(cè)定了海產(chǎn)品中鎘的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及食品檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種電熱蒸發(fā)-鎘原子捕獲-原子熒光光譜法 測(cè)定了海產(chǎn)品中鎘的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是世界上海產(chǎn)品養(yǎng)殖與出口大國(guó)，海產(chǎn)品養(yǎng)殖與出口在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有 重要地位。但隨著我國(guó)加入WT0過(guò)渡期的結(jié)束以及國(guó)際食品安全水平的快速提升，我國(guó)海產(chǎn) 品出口的阻力卻因?yàn)橹亟饘僭貧埩舻仁称钒踩詥?wèn)題逐年增大。重金屬鎘被研究認(rèn)定對(duì) 人體多器官、多系統(tǒng)可產(chǎn)生致毒作用。目前，海產(chǎn)品中痕量鎘的檢測(cè)方法主要有石墨爐-原 子吸收光譜法(GF-AAS)，電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS)，氫化物發(fā)生-原子熒光光譜 法(HG-AFS)及分光光度法等。但這些方法都需要對(duì)樣品進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)力的樣品前處理。前處 理過(guò)程不僅消耗了大量的化學(xué)試劑，易引起待測(cè)元素的污染或損失，且嚴(yán)重危害到分析工 作者的身心健康。同時(shí)繁瑣的前處理步驟亦耗費(fèi)大量的時(shí)間，制約了檢測(cè)工作的分析效率， 嚴(yán)重阻礙了需快速通關(guān)的鮮活類(lèi)海產(chǎn)品的市場(chǎng)流通。
[0003] 鑒于此，建立一種"檢得出、檢得準(zhǔn)、檢得快"的鎘分析技術(shù)顯得尤為必要，也是分 析儀器發(fā)展的趨勢(shì)與終極目標(biāo)[6]。近年來(lái)，直接固體進(jìn)樣技術(shù)成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。主要 包括電熱蒸發(fā)(ETV)、激光燒蝕(LA)、樣品直接插入(DSI)及直接原子化技術(shù)等固體樣品導(dǎo) 入方式。其中，ETV技術(shù)為主要熱點(diǎn)，并已成功應(yīng)用到不少商品化檢測(cè)儀器中。相比于其他固 體進(jìn)樣手段，電熱蒸發(fā)器(ETV)在元素分析領(lǐng)域的使用有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如，可以對(duì)待測(cè)樣品 在不同氣氛下進(jìn)行預(yù)加熱處理，可以原位分析檢測(cè)等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種電熱蒸發(fā)-鎘原子捕獲-原子熒光光 譜法測(cè)定了海產(chǎn)品中鎘的方法。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是:一種電熱蒸發(fā)-鎘原子捕獲-原子熒光光譜法測(cè)定 了海產(chǎn)品中鎘的方法，所述的方法包括以下步驟：
[0006] (1)將固體海產(chǎn)品均經(jīng)冷凍研磨機(jī)充分粉碎過(guò)60目篩，然后制成粉末或薄層固體 樣品；
[0007] (2)然后將2-20mg粉末或薄層固體樣品在空氣氣氛下加熱到550°C，去除樣品中的 水分和有機(jī)物成分；
[0008] (3)然后將去除樣品中的水分和有機(jī)物成分的粉末或薄層固體樣品被送入電熱蒸 發(fā)器中，在氬氫氣氛下加熱到1600°C，樣品中的鎘被加熱釋出，隨后由氣體載帶經(jīng)過(guò)鎢絲， 鎢絲選擇性的捕獲鎘，所述的氬氫氣氛中氫氣體積占比10% ;
[0009] (4)待電熱蒸發(fā)器溫度降低后，電加熱鎢絲到1600°C，鎢絲上的鎘被二次釋出，鎘 原子經(jīng)過(guò)原子熒光光路時(shí)，隨即被鎘空心陰極燈激發(fā)，受激鎘原子產(chǎn)生的熒光被檢測(cè)到即 生成了鎘的信號(hào)峰。
[0010] 所述的60目篩孔徑為250m。
[0011] 所述的步驟(2)中粉末或薄層固體樣品加熱至250°C與350°C之間時(shí)，保持大于50s 的時(shí)間，再繼續(xù)加熱至550°C。
[0012] 所述的步驟(2)中粉末或薄層固體樣品中摻入石墨粉。
[0013] 所述的步驟(2)的加熱時(shí)間為11 Os。
[0014] 所述的步驟(2)中粉末或薄層固體樣品加入的量為2_15mg。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種電熱蒸發(fā)-鎘原子捕獲-原子熒光光譜法 測(cè)定了海產(chǎn)品中鎘的方法，電熱蒸發(fā)器(ETV)與原子捕獲(AT)裝置結(jié)合，聯(lián)用非色散原子熒 光光度計(jì)(AFS)，快速檢測(cè)海產(chǎn)品及其制品中鎘的技術(shù)。選用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法，該技術(shù)可以定量 分析固體、液體樣品中的痕量鎘，不引入化學(xué)試劑，且無(wú)需復(fù)雜的樣品前處理過(guò)程。通過(guò)對(duì) 儀器各個(gè)作用單元的調(diào)節(jié)優(yōu)化，得到最佳的測(cè)試條件，該方法測(cè)量準(zhǔn)確性良好，對(duì)于復(fù)雜基 體樣品測(cè)定結(jié)果可靠，具有分析速度快、基體干擾小、靈敏度較高、分析成本低等優(yōu)勢(shì)，為鮮 活海產(chǎn)品的快速通關(guān)、上市提供了一道安全保障，為外貿(mào)企業(yè)海產(chǎn)品進(jìn)出口贏得了更多的 時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明進(jìn)樣量與鎘信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)。
[0017] 圖2為氫氣對(duì)于鎘蒸發(fā)溫度影響（表示在純氬中鎘的蒸出溫度;?表示在氫氣占 比10%時(shí)鎘的蒸出溫度）。
[0018] 圖3為灰化單元程序升溫曲線(xiàn)（表示混入石墨粉后連續(xù)升溫曲線(xiàn)；?表示梯度升 溫曲線(xiàn)）。
[0019] 圖4為捕獲機(jī)理描述(·電熱蒸出的鎘在無(wú)火焰原子熒光測(cè)得的濃度曲線(xiàn)▼電熱 蒸出的鎘在擴(kuò)散火焰原子熒光中得到的曲線(xiàn)·經(jīng)鎢絲捕獲后鎘在無(wú)火焰原子熒光測(cè)得的 濃度曲線(xiàn)）。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)驗(yàn)裝置與試劑
[0021] 原子熒光光光度計(jì)（AFS-8230,北京吉天儀器有限公司）；直接進(jìn)樣測(cè)鎘裝置 (DCMA-200,北京吉天儀器有限公司）；鎘空心陰極燈(北京有色金屬研究院）；碳素樣品舟 (適用鎘分析，北京吉天儀器有限公司；萬(wàn)分之一分析天平(德國(guó)賽多利斯集團(tuán)）；氬氫混合 氣(氫氣體積占比10%，舟山億洋氣體公司）；冷凍研磨機(jī)(Fstgrd-24,上海凈信科技公司）； Cd標(biāo)準(zhǔn)溶液（lOOOmgL1，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）；生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：大蝦 (GBW10050)、紫菜(GBW10023)、扇貝（GBW10024);供試樣品：市場(chǎng)采購(gòu)。
[0022] 儀器分析過(guò)程簡(jiǎn)介
[0023] 2_20mg粉末或薄層固體樣品在空氣氣氛下加熱到550°C，去除樣品中的水分和有 機(jī)物等成分。然后樣品被自動(dòng)送入蒸發(fā)管中，在氬氫氣氛下加熱到1600°C，樣品中的鎘等物 質(zhì)被加熱釋出，隨后由氣體載帶經(jīng)過(guò)鎢絲，鎢絲選擇性的捕獲鎘，從而實(shí)現(xiàn)了鎘與復(fù)雜基體 的分離。待蒸發(fā)器溫度降低后，電加熱鎢絲到1600°C，鎢絲上的鎘被二次釋出，鎘原子經(jīng)過(guò) 原子熒光光路時(shí)，隨即被鎘空心陰極燈激發(fā)，受激鎘原子產(chǎn)生的熒光被檢測(cè)到即生成了鎘 的信號(hào)峰。整個(gè)分析過(guò)程可簡(jiǎn)單描述為干燥-灰化-蒸發(fā)-捕獲-釋放-檢測(cè)等過(guò)程。
[0024] 實(shí)驗(yàn)條件
[0025] 表1和表2分別描述了電熱蒸發(fā)器、原子捕獲裝置的方法程序和和原子熒光儀器條 件。在表1的第(5)時(shí)間段，原子熒光處于數(shù)據(jù)采集階段，此時(shí)間段得到的信號(hào)即為鎢絲釋放 出來(lái)的鎘信號(hào)，也是定量分析的依據(jù)。
[0026] 表1電熱蒸發(fā)器與原子捕獲裝置方法程序表
[0027]
[0028]
[0029]
[0030]
[0031]
[0032] 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
[0033]樣品處理:所有用于本工作的固體海產(chǎn)品均經(jīng)冷凍研磨機(jī)充分粉碎過(guò)60目（250μ m)篩，密封備用;所有用于本工作的溶液態(tài)樣品，均采用微量移液器進(jìn)行取樣。
[0034]在上述儀器條件下，主要考察了方法對(duì)有機(jī)物干擾的去除能力，考察了方法對(duì)一 些過(guò)渡性金屬以及化合物干擾去除能力，同時(shí)，也對(duì)固體樣品稱(chēng)樣量大小進(jìn)行了考察。采用 該方法和儀器對(duì)固體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與實(shí)際樣品進(jìn)行了測(cè)定，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行了 比對(duì)。最后對(duì)于該儀器的蒸發(fā)、捕獲、釋放的機(jī)理進(jìn)行了研究。
[0035] 結(jié)果與討論
[0036] 稱(chēng)樣量的考察
[0037]電熱蒸發(fā)-固體進(jìn)樣分析時(shí)，進(jìn)樣量一般為數(shù)毫克級(jí)別，有的甚至嚴(yán)格限制樣品稱(chēng) 樣量在0.5-2mg，這主要有幾個(gè)方面的原因：其一是電熱蒸發(fā)器不足以將大樣品量的固體中 待測(cè)元素完全蒸發(fā)釋出；其二是樣品量增加時(shí)，樣品帶來(lái)的基體干擾更加復(fù)雜；同時(shí)，目前 大多數(shù)電熱蒸發(fā)與原子吸收聯(lián)用，樣品量太大會(huì)阻段吸收池吸的收光路。本文介紹的基于 電熱蒸發(fā)與捕獲的方法和儀器，電熱蒸發(fā)器主要作用是負(fù)責(zé)樣品中鎘的蒸出，該電熱蒸發(fā) 器有效高溫體積達(dá)到2mL，理論上估計(jì)進(jìn)樣量可以較大，而大部分的基體干擾物質(zhì)都是依靠 鎢絲的選擇性捕獲鎘的特性進(jìn)行去除，本工作細(xì)致考察了60目（250μπι)的紫菜樣品的進(jìn)樣 量與鎘信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)樣品稱(chēng)樣量在20mg以下，依然可保持較好的曲線(xiàn)關(guān)系，如