專利名稱：蓮藕中有害元素鉛、銅、鉻、鎘的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，尤其是食用植物中有害元素的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
食物是用來維持生命的，人們通過飲食來補(bǔ)充身體所需的各種能量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微量元素。告別了食品匱乏的年代，人們更加注重食品的營(yíng)養(yǎng)、安全、衛(wèi)生，由于人類活動(dòng)對(duì)自然界的破壞，由于工業(yè)化、城市化進(jìn)展太快，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，我們賴以生存的食物有的也受到了污染，食品的安全問題越來越受到大家的重視和關(guān)心。本發(fā)明提供了一種測(cè)定蓮藕中有害重金屬元素鉛、銅、鉻、鎘的方法，能快速、準(zhǔn)確檢測(cè)蓮藕中有害物質(zhì)鉛、銅、鉻、鎘含量。
蓮藕是一種理想的食物，鮮藕中含有大量的碳水化合物和豐富的鈣、磷、鐵及淀粉、多種維生素和蛋白質(zhì)，是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的食品。生藕有消瘀涼血、清熱止渴和開胃的作用。熟藕有補(bǔ)脾、養(yǎng)胃、滋陰的功效。藕粉是老幼婦孺皆宜的食品，是身體虛弱者的補(bǔ)品。藕節(jié)有止血的功效，常用于治療吐血、咳血、尿血、便血、流鼻血及子宮出血等癥狀，可以說蓮藕全身都是寶。蓮藕大多數(shù)生長(zhǎng)在池塘、河道、湖泊中，品質(zhì)受水質(zhì)、淤泥的影響較大，在其生長(zhǎng)過程中，水、淤泥中的有害重金屬元素會(huì)富積在蓮藕中，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到食用者體內(nèi)，從而對(duì)人體造成危害。近年來環(huán)境污染事件頻發(fā)，重大環(huán)境污染事件多由水污染引起，而且大多數(shù)污染是重金屬污染。蓮藕生長(zhǎng)在水中，通過對(duì)蓮藕中重金屬元素含量的檢測(cè)，能幫助人們了解污染狀況，以便采取切實(shí)有效的防治措施。使用本發(fā)明，可以快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出蓮藕中鉛、銅、鉻、鎘含量，確定能否食用。
該測(cè)定方法采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)測(cè)定蓮藕中有害元素鉛、銅、鉻、鎘，技術(shù)領(lǐng)先，測(cè)定速度快，結(jié)果準(zhǔn)確。目前，尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)檢測(cè)蓮藕中有害重金屬元素的方法及其報(bào)道。
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測(cè)定蓮藕中有害元素鉛、銅、鉻、鎘的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的蓮藕中有害元素鉛、銅、鉻、鎘的測(cè)定方法由以下步驟組成一、選取蓮藕樣品，切碎、混勻，置于耐酸容器中；二、按照每10克蓮藕樣品加入30～40mL硝酸、高氯酸混合酸，所述的混合酸為硝酸∶高氯酸的體積比為5∶0.5～1，輕搖；三、移至溫度為150～180℃的電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷；四、再移至上述電熱板上加熱，高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL；五、將上述試樣溶液取下冷卻，按每10克蓮藕樣品加入1～2mL硝酸，再加入蒸餾水至50mL，混勻；六、繪制校準(zhǔn)曲線取重量濃度為0.0、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0μg/mL的鉛、銅、鉻、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，于設(shè)定的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)工作條件下測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘的譜線強(qiáng)度，以鉛、銅、鉻、鎘濃度為橫坐標(biāo)，譜線強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制鉛、銅、鉻、鎘校準(zhǔn)曲線；七、步驟五所得試樣溶液按照步驟六測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘譜線強(qiáng)度，計(jì)算機(jī)從校準(zhǔn)曲線上查得溶液中鉛、銅、鉻、鎘濃度，計(jì)算蓮藕樣品中鉛、銅、鉻、鎘的含量。
結(jié)果計(jì)算試樣中鉛、銅、鉻、鎘的含量按下式計(jì)算X=C×VM]]>式中X——蓮藕中鉛、銅、鉻、鎘的含量，單位為毫克每千克(mg/kg)；C——試樣溶液中鉛、銅、鉻、鎘的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；V——試樣溶液體積，單位為毫升(mL)；M——試樣質(zhì)量，單位為克(g)。
計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字。
本發(fā)明中將蓮藕樣品經(jīng)硝酸-高氯酸混合酸消化，蓮藕的主要成份有機(jī)物被分解、排出，制備成蓮藕試樣溶液。使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)，將試樣溶液中的鉛、銅、鉻、鎘引入霧化器，形成氣溶膠，被氬氣載入高溫高頻等離子體，發(fā)生電離，產(chǎn)生特征譜線，測(cè)出譜線強(qiáng)度，其強(qiáng)度與該元素的含量成正比，采用校準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量測(cè)定，計(jì)算蓮藕中鉛、銅、鉻、鎘的含量。使用同樣的測(cè)定方法，還可測(cè)定蓮藕中的其它元素，如鐵、砷、錳等，測(cè)定仍然能夠一次完成。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)同時(shí)測(cè)定蓮藕中的鉛、銅、鉻、鎘4個(gè)有害重金屬元素，測(cè)定一次完成，適用于食品安全項(xiàng)目的檢測(cè)，填補(bǔ)了蓮藕檢驗(yàn)的空白，能廣泛推廣到蓮藕生產(chǎn)、加工企業(yè)，對(duì)保護(hù)消費(fèi)者健康和食品安全工作有重要意義。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)1、使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)測(cè)定蓮藕中鉛、銅、鉻、鎘的含量，4個(gè)元素同時(shí)測(cè)定，一次完成。
2、檢出限低，測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘的檢出限分別為0.05mg/kg；3、回收率實(shí)驗(yàn)檢出限加標(biāo)回收率，測(cè)定Pb 88.4～116.0％，測(cè)定Cu 82.2～117.9％，測(cè)定Cr 81.0～114.0％，測(cè)定Cd 83.1～114.0％。
4、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)鉛、銅、鉻、鎘檢出限測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤4.8％，誤差較小，結(jié)果準(zhǔn)確。


圖1為鉛校準(zhǔn)曲線，圖中Pb為鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，I為鉛譜線強(qiáng)度。
圖2為銅校準(zhǔn)曲線，圖中Cu為銅標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，I為銅譜線強(qiáng)度。
圖3為鉻校準(zhǔn)曲線，圖中Cr為鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，I為鉻譜線強(qiáng)度。
圖4為鎘校準(zhǔn)曲線，圖中Cd為鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，I為鎘譜線強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例11使用儀器電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)，型號(hào)LEEMANProdigy2使用試劑蒸餾水為二次蒸餾水，化學(xué)試劑為優(yōu)級(jí)純。
硝酸(ρ1.42g/mL)；高氯酸(ρ1.67g/mL)。
鉛、銅、鉻、鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試劑(GBW)，濃度均為1mg/mL。
3鉛、銅、鉻、鎘校準(zhǔn)曲線繪制使用混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在表1儀器工作條件下測(cè)定，計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制鉛、銅、鉻、鎘校準(zhǔn)曲線，見圖1～4。
表1 ICP-AES儀器工作條件

4測(cè)定4.1蓮藕樣品制備取鮮蓮藕數(shù)段，洗凈、切碎、混勻，制備成測(cè)試用蓮藕樣品。稱取10g樣品(精確到0.001g)于200mL玻璃燒杯中，加入35至40mL硝酸-高氯酸混合酸(體積比5∶1)，蓋上表面皿，輕搖。移至溫度為150～180℃的電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷。再移至電熱板上加熱，高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL，取下冷卻。加入2mL硝酸(1+1)、少量蒸餾水溶解鹽類，加熱至沸騰，取下冷卻至室溫，移至50mL容量瓶，蒸餾水稀至刻度，混勻，待測(cè)；4.2標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的的配制使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(GBW)，用5％的硝酸逐級(jí)稀釋成鉛、銅、鉻、鎘濃度為0.0、0.01、0.05、0.10、0.50、1.0、1.5、2.0μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；4.3測(cè)定4.3.1鉛、銅、鉻、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)曲線繪制用已配好的鉛、銅、鉻、鎘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列，于設(shè)定的儀器工作條件下(表1)，測(cè)定鉛、銅、鎘、鉻譜線強(qiáng)度，以鉛、銅、鎘、鉻濃度為橫坐標(biāo)，譜線強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制校準(zhǔn)曲線。
4.3.2蓮藕樣品測(cè)定在4.3.1條件下，測(cè)定4.1的蓮藕試樣溶液，測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘的譜線強(qiáng)度，計(jì)算機(jī)從校準(zhǔn)曲線上查得蓮藕試樣溶液中鉛、銅、鉻、鎘的濃度，計(jì)算蓮藕樣品中鉛、銅、鉻、鎘的含量，結(jié)果見表2。
結(jié)果計(jì)算試樣中鉛、銅、鉻、鎘的含量按下式計(jì)算X=C×VM]]>式中
X——蓮藕中鉛、銅、鉻、鎘的含量，單位為毫克每千克(mg/kg)；C——試樣溶液中鉛、銅、鉻、鎘的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；V——試樣溶液體積，單位為毫升(mL)；M——試樣質(zhì)量，單位為克(g)。
計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字。
表2 蓮藕樣品中鉛、銅、鉻、鎘測(cè)定結(jié)果(mg/kg)

注蓮藕樣品消化完全時(shí)，試樣溶液應(yīng)透明無色，若顔色較深，表明蓮藕樣品未消化完全，須補(bǔ)加混合酸，直至樣品消化完全。
實(shí)施例技術(shù)驗(yàn)證蓮藕試樣消化方法選擇用不同體積的硝酸-高氯酸混合酸消化相同質(zhì)量的蓮藕樣品，選擇混合酸用量35mL較為適宜，參照表3。
表3 蓮藕試樣消化處理混合酸實(shí)驗(yàn)


測(cè)定元素譜線選擇選擇元素譜線要考慮基體的干擾，又要考慮被測(cè)元素之間的相互干擾。本發(fā)明中，蓮藕有主要有機(jī)物被混合酸消化、排出，沒有基體干擾，為了滿足鉛、銅、鉻、鎘4個(gè)元素同時(shí)測(cè)定需要，每個(gè)元素均選擇2～3條譜線進(jìn)行試驗(yàn)，剔除元素之間有相互干擾的譜線，保留無干擾，且信噪比較高、信號(hào)強(qiáng)度合適的譜線作為分析線。選擇合適的背景點(diǎn)，有效消除背景影響。
檢出限實(shí)驗(yàn)空白實(shí)驗(yàn)用空白溶液連續(xù)測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘各10次，計(jì)算測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表4。
表4 空白溶液檢測(cè)鉛、銅、鉻、鎘實(shí)驗(yàn)(n＝10，μg/mL)

空白溶液結(jié)果ICP-AES儀器測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘檢出限測(cè)定空白溶液中鉛、銅、鉻、鎘含量，以測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍為被測(cè)定元素的儀器檢出限，則測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘的檢出限分別為0.01μg/mL，折算成蓮藕樣品中鉛、銅、鉻、鎘的檢出限分別為0.05mg/kg。
方法檢出限實(shí)驗(yàn)
按測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘儀器檢出限濃度，消化蓮藕試樣前定量加入鉛、銅、鉻、鎘0.5μg，消化，試樣液定容于50mL容量瓶，測(cè)定，結(jié)果見表5。
表5 蓮藕樣品鉛、銅、鉻、鎘檢出限實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg/mL)

測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘檢出限濃度時(shí)，測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤4.8％，滿足測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘需要。
鉛、銅、鉻、鎘檢出限加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)用切碎、混勻蓮藕樣品，在消化處理前定量加入鉛、銅、鉻、鎘0.50μg(相當(dāng)于鉛、銅、鉻、鎘檢出限濃度0.01μg/mL)，進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表6。
表6 測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘檢出限回收率實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg)


鉛、銅、鉻、鎘檢出限加標(biāo)回收率Pb88.4～116.0％、Cu82.2～117.9％、Cr81.0～114.0％、Cd83.1～114.0％，方法檢出限結(jié)果準(zhǔn)確。
較高濃度加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)稱取切碎、混勻的蓮藕樣品，消化處理前定量加入鉛、銅、鉻、鎘5.0μg、10.0μg、20.0μg、30.0μg、40.0μg、50.0μg、60.0μg，測(cè)定各元素的回收率，結(jié)果見表7-表10。
表7 蓮藕樣品Pb加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg)

測(cè)鉛加標(biāo)回收率82.2～107.8％。
表8 蓮藕樣品Cu加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg)

測(cè)銅加標(biāo)回收率88.3～115.0％。
表9 蓮藕樣品Cr加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg)


測(cè)鉻加標(biāo)回收率80.2～104.3％。
表10 蓮藕樣品Cd加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg)

測(cè)鎘加標(biāo)回收率84.4～118.1％。
測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘加標(biāo)回收率在80.2～118.1％之間，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，滿足蓮藕中鉛、銅、鉻、鎘測(cè)定的需要。
重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)稱取切碎、混勻的蓮藕樣品，消化處理前定量加入鉛、銅、鉻、鎘5.0μg、20.0μg、40.0μg、60.0μg，制備成50mL試樣溶液，相當(dāng)于定量加入鉛、銅、鉻、鎘0.10μg/mL、0.40μg/mL、0.80μg/mL、1.20μg/mL進(jìn)行重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表11。
表11 蓮藕樣品Pb、Cu、Cr、Cd重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg/mL)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小，測(cè)定鉛RSD≤6.4％，測(cè)定銅、鉻、鎘RSD≤4.8％，誤差較小，結(jié)果準(zhǔn)確。
權(quán)利要求
1.一種蓮藕中有害元素鉛、銅、鉻、鎘的測(cè)定方法，其特征在于由以下步驟組成1)、選取蓮藕樣品，切碎、混勻，置于耐酸容器中；2)、按照每10克蓮藕樣品加入30～40mL硝酸、高氯酸混合酸，所述的混合酸為硝酸和高氯酸的混合酸，硝酸∶高氯酸的體積比為5∶0.5～1，輕搖；3)、移至溫度為150～180℃的電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷；4)、再移至上述電熱板上加熱，高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL；5)、將上述試樣溶液取下冷卻，按每10克蓮藕樣品加入1～2mL硝酸，再加入蒸餾水至50mL，混勻；6)、繪制校準(zhǔn)曲線取重量濃度為0.0、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0μg/mL的鉛、銅、鉻、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，于設(shè)定的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)工作條件下測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘的譜線強(qiáng)度，以鉛、銅、鉻、鎘濃度為橫坐標(biāo)，譜線強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制鉛、銅、鉻、鎘校準(zhǔn)曲線；7)、步驟五所得試樣溶液按照步驟六測(cè)定，測(cè)定溶液中鉛、銅、鉻、鎘譜線強(qiáng)度，計(jì)算機(jī)從校準(zhǔn)曲線上自動(dòng)查得溶液中鉛、銅、鉻、鎘濃度，計(jì)算蓮藕樣品中鉛、銅、鉻、鎘的含量。
2.如權(quán)利要求1所述的蓮藕中有害元素鉛、銅、鉻、鎘的測(cè)定方法，其特征在于所述的蓮藕樣品屬于普通食用蓮藕。
3.如權(quán)利要求1所述的蓮藕中有害元素鉛、銅、鉻、鎘的測(cè)定方法，其特征在于所述的蓮藕樣品是鮮蓮藕，未經(jīng)過加工。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，尤其是食用植物中有害元素鉛、銅、鉻、鎘的測(cè)定方法。本發(fā)明所述的測(cè)定方法由以下步驟組成1.選取蓮藕樣品，切碎，混勻，置于耐酸容器中；2.按照每10克蓮藕樣品加入30～40mL硝酸、高氯酸混合酸；3.移至電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷；4.再移至電熱板上加熱，高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL；5.將上述溶液取下冷卻，按每10克蓮藕樣品加入1～2mL硝酸，再加入蒸餾水至50mL，混勻；6.用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP－AES)繪制鉛、銅、鉻、鎘校準(zhǔn)曲線；7.步驟五所得試樣溶液按照步驟六測(cè)定鉛、銅、鉻、鎘的譜線強(qiáng)度，計(jì)算機(jī)從校準(zhǔn)曲線上查得溶液中鉛、銅、鉻、鎘的濃度，計(jì)算蓮藕樣品中鉛、銅、鉻、鎘的含量。
文檔編號(hào)G01N21/68GK101042349SQ20071006584
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者梁文君, 楊建明, 蔡四來, 李大山, 保亞紅, 朱紅玉 申請(qǐng)人:云南出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心