CN105738334B - 一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法 - Google Patents

一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法 Download PDF

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Abstract

一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法，采用该方法测定了海带、紫菜、牡蛎、扇贝、大虾等实际样品中的汞，测量的结果与“氢化物发生‑原子荧光法”测定的结果比对表明：该方法准确性高、重复性好，并且是一种免消解的固体进样技术，没有复杂的样品前处理过程，全过程未引入化学试剂，是一种高效、环保的分析方法。方法检出限为0.0002mg kg‑1，相对标准偏差3.2％(0.5ng Hg)，样品加标回收率介于89.5％‑103.5％。

Description

一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的 方法
技术领域
本发明涉及食品检测领域，具体涉及一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法。
背景技术
汞的测定是海产品安全监测的重要环节。目前，实验室常采用氢化物发生原子荧光法(HG-AFS)、氢化物发生冷原子吸收法(HG-AAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等方法分析海产品中汞，这些方法都需要对海产品进行诸如微波消解、电热板消解等费时费力的制样过程，而器皿和化学试剂的使用也容易引入污染。随着我国海产品出口业务的日益繁盛，汞的检测任务愈加繁重，这一矛盾的增加降低了海产的通关效率，寻求汞的快速测定方法显得越加紧迫。据报道，已有基于“热解析-汞在线捕获-二次热解析-冷原子吸收”和“热解析-塞曼原子吸收”[5]等方法固体测定固体样品中汞。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法，本发明作采用“热解析-汞在线捕获-二次热解析”装置与我中心现有的原子荧光光度计联用，成功的测定了海产品中汞，分析速度较“微波消解-氢化物发生-原子荧光法”有大幅提高。
本发明采用的技术解决方案是：一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)准确称取10.0-100.0mg海产品的固体粉末、匀浆样品或液体样品至于开口器皿中，送入固体进样测汞装置；
(2)将海产品的固体粉末或样品在空气气氛下加热到160℃，持续30秒，去除样品中的水分和有机物成分；
(3)将干燥后的固体粉末或样品加热到850℃，持续120秒，进行热裂解；
(4)在650℃下对热解出的烟气进一步催化裂解，除去烟气中的硫、卤素、易挥发金属元素，热解出的汞被金丝捕集；
(5)然后在氢气体积含量为10％的氩氢气氛下，800℃条件下对金丝进行加热15秒，吹扫出汞，然后将载带进入低温炉原子荧光光度计进行测定，汞原子经过原子荧光光路时，随即被镉空心阴极灯激发，受激汞原子产生的荧光被检测到即生成了汞的信号峰。
所述的步骤(2)中固体粉末、匀浆样品或液体样品中掺入石墨粉。
所述的步骤(5)中的低温炉原子荧光光度计的负高压为220-270V，灯电流为10-30mA。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法，采用固体进样原子荧光法测定海产品中汞的方法得到的结果无显著性差异，准确性良好，相对标准偏差小于3.2％，且该方法操作简单，无化学试剂的使用，分析速度较“微波消解-氢化物发生-原子荧光法”有大幅提高。
附图说明
图1为本发明低含量汞标准曲线1。
图2为本发明较高含量汞标准曲线2。
具体实施方式
实验装置与试剂
固体进样测汞装置(DCMA-200北京吉天仪器有限公司)；氢化物-原子荧光光度计(AFS-9130，北京吉天仪器有限公司)；汞空心阴极灯(北京有色金属研究院)；万分之一分析天平(25g，赛多利斯)；Hg标准溶液(100mg L-1，国家标准物质研究中心)；硼氢化钾；盐酸；重铬酸钾；去离子水；生物成分分析标准物质：大虾(GBW10050)、紫菜(GBW10023)、扇贝(GBW10024)；供试样品：市场采购。
仪器分析过程简介
准确称取10.0-100.0mg海产品的固体粉末、匀浆样品或液体样品至于样品舟中；将海产品的固体粉末或样品在空气气氛下加热到160℃，持续30秒，去除样品中的水分和有机物成分；将干燥后的固体粉末或样品加热到850℃，持续120秒，进行热裂解；在650℃下对热解出的烟气进一步催化裂解，除去烟气中的硫、卤素、易挥发金属元素，热解出的汞被金丝捕集；然后在氢气体积含量为10％的氩氢气氛下，800℃条件下对金丝进行加热15秒，吹扫出汞，载带进入低温炉原子荧光光度计进行测定，汞原子经过原子荧光光路时，随即被镉空心阴极灯激发，受激汞原子产生的荧光被检测到即生成了汞的信号峰。
实验条件
表1和表2分别描述了DCMA与AFS仪器条件。其中，DCMA与AFS之间用100cm的聚四氟乙烯毛细管实现连接，替代原有的氢化物发生进样部分，通过软件实现二者通信。在表1的第(5)时间段，原子荧光处于数据采集阶段，此时间段得到的信号即为汞信号，也是定量分析的依据。
表1测汞装置方法程序表
Table1 Analytical procedures of DCMA
表2原子荧光仪器条件
Table2 Analytical conditions of AFS
用于氢化物分析的样品预先结果微波消解处理，待测液中盐酸浓度为1％，用做还原剂的硼氢化钾浓度为0.1％，原子荧光顺序注射泵的工作程序如表3所示。
表3顺序注射氢化物发生程序
实验内容
本工作主要采用固体进样原子荧光法、氢化物发生原子荧光法测试了一批海产品样品中汞的含量；比较了二者的检出限、稳定性、准确性、加标回收率、基体干扰、线性范围等实验数据。
结果与讨论
线性范围与检出限
本工作采用水配汞标准溶液考察仪器的线性范围，实验发现，负高压270v灯电流30mA时，在0.050-1.0ng汞含量之间，仪器表现出良好的线性曲线(如图1所示)，超出此含量，荧光强度饱和，信号溢出软件界面，得到的荧光强度不能用于定量分析；通过降低空心阴极灯灯电流到10mA，调节光电倍增管负高压到220v后，在1.0-20.0ng汞含量间，也有较好的线性曲线(如图2所示)。按照进样20mg计算，可以涵盖海产品中汞分析要求。
测汞装置DCMA与AFS联用，仪器检出限按照3倍空白标准偏差与单位浓度汞的荧光强度(标准曲线1的斜率)的比值得到，计算得到仪器检出限为0.0002mg kg-1.
样品预处理
海产品燃烧时，样品膨胀严重，导致样品黏附在石英管内壁，容易污染燃烧腔体，导致测试稳定性较差，这也可能是因为样品剧烈燃烧时，瞬间产生的气体影响了气流的稳定性。为减轻样品剧烈燃烧膨胀现象，我们将石墨粉末与样品等质量混匀，后称样测量，样品燃烧时没有膨胀现象，得到的样品测试稳定性也较好。结果如表4所示。石墨粉的加入，也可减轻加热一些水分含量较高的样品时液滴飞溅现象，提高了样品测试的稳定性。
表4不同样品预处理得到的实验结果
注：n＝5即每个样品每种方法平行测定5次
方法的比对
市售样品的测定于比较
目前实验室比较常用的测定海产品中汞的方法主要是微波消解-氢化物发生原子荧光法，我们将固体进样测汞装置与原子荧光联用获得的实验结果与氢化物发生原子荧光的结果进行了比对，结果如表5所示。
表5氢化物发生原子荧光法与固体进样原子荧光法结果比对
标准样品的测定与比较
氢化物发生原子荧光法与固体进样原子荧光法测定标准样品结果比对
注：海带、紫菜、扇贝中汞含量分别为0.016±0.004mg kg-1、0.049±0.008mg kg-1、0.040±0.007mg kg-1
结论
通过与氢化物发生原子荧光法的方法比对，采用固体进样原子荧光法测定海产品中汞的方法得到的结果无显著性差异，准确性良好，相对标准偏差小于3.2％，且该方法操作简单，无化学试剂的使用，说明固体进样原子荧光法测定样品中汞的方法值得推广应用。

Claims (2)

1.一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)准确称取10.0-100.0mg海产品的固体粉末、匀浆样品或液体样品至于开口器皿中，将石墨粉与所述固体粉末、所述匀浆样品或所述液体样品等质量混匀，送入固体进样测汞装置；
(2)将与所述石墨粉混匀后的样品，在空气气氛下加热到160℃，持续30秒，去除样品中的水分和有机物成分；
(3)将干燥后的固体粉末或样品加热到850℃，持续120秒，进行热裂解；
(4)在650℃下对热解出的烟气进一步催化裂解，除去烟气中的硫、卤素、易挥发金属元素，热解出的汞被金丝捕集；
(5)然后在氢气体积含量为10％的氩氢气氛下，800℃条件下对金丝进行加热15秒，吹扫出汞，然后将载带进入低温炉原子荧光光度计进行测定，汞原子经过原子荧光光路时，随即被镉空心阴极灯激发，受激汞原子产生的荧光被检测到即生成了汞的信号峰。
2.根据权利要求1所述的一种固体进样测汞装置与原子荧光联用测定海产品中的汞的方法，其特征在于：所述的步骤(5)中的低温炉原子荧光光度计的负高压为220-270V，灯电流为10-30mA。
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