铋膜电极溶出伏安法测定食品中痕量重金属_王晓娟

铋膜电极溶出伏安法测定食品中痕量重金属

王晓娟１，２，邬蓓蕾１，２

（１．宁波出入境检验检疫局，宁波３１５０１２；　２．宁波检验检疫科学技术研究院，宁波３１５０１２）

摘　要：以铋膜电极为工作电极，采用微分脉冲阳极溶出伏安法直接测定食品样品中痕量铅、镉和锌。在富集电位－１．４Ｖ，富集时间１８０ｓ，铋膜质量浓度１５０μｇ·Ｌ－１的条件下，铋膜电极对铅、镉和锌的氧化溶出具有良好的电化学响应。铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）的质量浓度在５．０～４０μｇ·Ｌ－１的范围内与其阳极溶出峰电流呈线性关系，铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）的检出限（３Ｓ／Ｎ）分别为０．８０，０．６５，０．５８μｇ·Ｌ－１。对２５μｇ·Ｌ－１铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）溶液用铋膜电极连续测定１５次，相对标准偏差分别为６．２％，５．１％，７．１％。方法应用于食品中痕量重金属的测定，测定结果与石墨炉原子吸收光谱法的测定值相符。

关键词：溶出伏安法；铋膜电极；铅（Ⅱ）；镉（Ⅱ）；锌（Ⅱ）

中图分类号：Ｏ６５７．１文献标志码：Ａ文章编号：１００１－４０２０（２０１５）０３－０３８６－０４

Ａ　Ｂｉｓｍｕｔｈ　Ｆｉｌｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｒａｃｅ　Ｈｅａｖｙ　Ｍｅｔａｌｓ　ｉｎ　Ｆｏｏｄ

ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｊｕａｎ１，２，ＷＵ　Ｂｅｉ－ｌｅｉ　１，２

（１．Ｎｉｎｇｂｏ　Ｅｎｔｒｙ－Ｅｘｉｔ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｎｉｎｇｂｏ　３１５０１２，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｎｉｎｇｂｏ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ，Ｎｉｎｇｂｏ　３１５０１２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｂｉｓｍｕｔｈ　ｆｉｌｍ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ（ＢＦＥ）ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｕｌｓｅ　ａｎｏｄｉｃ　ｓｔｒｉｐｐｉｎｇｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ　ｗａｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　ｚｉｎｃ，ｃａｄｍｉｕｍ，ａｎｄ　ｌｅａｄ　ｉｎ　ｆｏｏｄ　ｓａｍｐｌｅｓ．Ｕｎｄｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｏｆ－１．４Ｖ，ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　１８０ｓ，ａｎｄ　ｂｉｓｍｕｔｈ　ｆｉｌｍ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ１５０μｇ·Ｌ－１，ＢＦＥ　ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ　ｇｏｏｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　ｏｆ　ｚｉｎｃ，ｃａｄｍｉｕｍ，ａｎｄ　ｌｅａｄ．Ｌｉｎｅａｒ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ａｎｏｄｉｃ　ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　ｐｅａｋ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｍａｓｓ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｚｉｎｃ（Ⅱ），ｃａｄｍｉｕｍ（Ⅱ），ａｎｄｌｅａｄ（Ⅱ）ｗｅｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　５．０－４０μｇ·Ｌ－１，ｗｉｔｈ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｌｉｍｉｔｓ（３Ｓ／Ｎ）ｏｆ　０．８０，０．６５，０．５８μｇ·Ｌ－１ｆｏｒ　ｚｉｎｃ（Ⅱ），ｃａｄｍｉｕｍ（Ⅱ），ａｎｄ　ｌｅａｄ（Ⅱ）ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｔｅｓｔｅｄ　ａｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ２５μｇ·Ｌ－１　ｚｉｎｃ（Ⅱ），ｃａｄｍｉｕｍ（Ⅱ），ａｎｄ　ｌｅａｄ（Ⅱ）ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏｒ　１５ｄｕｐｌｉｃａｔｅｓ　ｗｉｔｈ　ＢＦＥ，ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　ＲＳＤ　ｗｅｒｅ　６．２％，５．１％，ａｎｄ　７．１％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌｓ　ｉｎｆｏｏｄ，ｇｉｖｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｖａｌｕｅｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ＧＦＡＡＳ　ｍｅｔｈｏｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ；Ｂｉｓｍｕｔｈ　ｆｉｌｍ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ；Ｌｅａｄ（Ⅱ）；Ｃａｄｍｉｕｍ（Ⅱ）；Ｚｉｎｃ（Ⅱ）

近年来，食品安全问题备受人们关注。其中，食品重金属元素污染是食品安全的重要方面之一。重金属广泛存在于食品及食品加工过程中，大多数重

收稿日期：２０１４－０２－２７

基金项目：浙江省公益性技术应用研究计划项目　（２０１２Ｃ３７０７３）；宁波市自然科学基金（２０１１Ａ６１００８９）作者简介：王晓娟（１９８３－），女，浙江金华人，工程师，博士，主　要从事电化学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｘｊａｎｅ１９８３＠１６３．ｃｏｍ金属对人体具有毒害作用，而且由于其会在人体内累积，长期摄入重金属含量较高的食品会危害人们身体健康，甚至导致疾病的发生［１－２］。因此，建立简便、快速、准确的食品中重金属检测方法尤为重要。

阳极溶出伏安法是常用的痕量重金属检测方法之一［３－５］。过去的几十年中，研究者们大多使用悬汞电极和汞膜电极进行溶出伏安检测，但是汞有毒性，很多国家和地区限制、甚至禁止使用汞电极［５］。近

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王晓娟等：铋膜电极溶出伏安法测定食品中痕量重金属

年来，人们更加注重使用环境友好型的材料来代替汞电极。铋膜电极（ＢＦＥ）是一种新的金属膜电极，以其优良的电化学性能和对环境及工作人员无毒害作用的特性，引起了电化学分析工作者的极大兴趣，并且被广泛地应用于重金属和一些有机物的检测［６－７］。本工作以铋膜电极为工作电极，采用微分脉冲阳极溶出法（ＤＰＡＳＶ）测定痕量铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）等３种重金属元素。并考察了共沉积铋离子浓度和电沉积时间等对试验结果的影响，同时考察了方法的的线性范围、检出限和精密度等。将该方法应用于食品中痕量铅（Ⅱ）和镉（Ⅱ）的检测。

１　试验部分

１．１　仪器与试剂

万通μＡｕｔⅢ型Ａｕｔｏｌａｂ电化学工作站，ｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ　ＡＡ８００型石墨炉原子吸收光谱仪。三电极体系：工作电极为铋膜电极或汞膜电极，以玻碳电极（ＧＣＥ）作为基底，辅助电极为铂电极，参比电极为Ａｇ／ＡｇＣｌ（饱和氯化钾）电极。

铋（Ⅲ）、铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）、锌（Ⅱ）和汞（Ⅱ）标准储备溶液：１　０００ｍｇ·Ｌ－１。

所用试剂均为优级纯，试验用水为亚沸蒸馏水。

试验中所用玻璃仪器使用前均在硝酸（１＋５）溶液中浸泡４８ｈ，然后用水冲洗。

１．２　样品预处理

将食品样品用匀浆机打成匀浆，贮存于塑料袋中，保存备用。称取试样５．０００ｇ于瓷坩埚中，置于低温电热板上低温灰化至无烟，然后移入马弗炉中，在５００℃灰化６～８ｈ，冷却。若样品灰化不彻底，加入硝酸－高氯酸（３＋１）混合酸１ｍＬ，在电热板上低温加热，蒸至近干，反复多次直至样品消化完全，冷却后，用０．５ｍｏｌ·Ｌ－１硝酸溶液将灰分溶解，过滤，用少量水多次洗涤瓷坩埚，洗液合并于２５ｍＬ容量瓶中，并稀释至刻度，混匀备用。同时做空白试验。１．３　试验方法

移取ｐＨ　４．５的０．１ｍｏｌ·Ｌ－１乙酸－乙酸钠缓冲溶液１０ｍＬ于电解池中，加入一定量的铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）标准溶液，采用三电极体系。利用微分脉冲阳极溶出伏安法，在沉积电位为－１．４Ｖ，沉积时间１８０ｓ，富集金属离子同时进行同步镀铋。富集结束，静止１５ｓ后，在－１．４～０Ｖ之间由负向正方向扫描，金属离子溶出。每次在溶出后，设置电位为＋０．３Ｖ，清洗电极表面，清洗时间为３０ｓ，差分

脉冲伏安法参数设定频率为２０Ｈｚ，步进电势为５ｍＶ，脉冲高度为２５ｍＶ。

２　结果与讨论

２．１　铋膜电极和裸玻碳电极溶出伏安性能的比较在试验条件下，２５μｇ·Ｌ－１铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）溶液在裸ＧＣＥ和在ＢＦＥ上的溶出伏安曲线见图１。

图１　铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）在裸ＧＣＥ（ａ）和

ＢＦＥ（ｂ）上的溶出伏安图

Ｆｉｇ．１　Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　ｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍｓ　ｏｆ　Ｐｂ（Ⅱ），Ｃｄ（Ⅱ）ａｎｄ

Ｚｎ（Ⅱ）ａｔ　ｔｈｅ　ｂａｒｅ　ＧＣＥ（ａ）ａｎｄ　ＢＦＥ（ｂ）

由图１可知：铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）在裸玻碳电极上出现非常小的溶出峰。但是，在溶液中加入１　０００μｇ·Ｌ－１铋（Ⅲ）溶液，同位镀铋和金属离子，铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）在铋膜电极上产生灵敏的溶出峰，对应的峰电位分别为－０．５５４，－０．７８６，－１．１２８Ｖ。由此可见，铋离子的存在有利于痕量铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）的测定。这是因为铋膜易和铅、镉、锌形成合金，电解质溶液中铋离子的存在，有利于待测金属离子铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）被还原沉积在电极表面，达到更有效地富集金属离子的目的，从而增大溶出电流。

２．２　铋膜电极与汞膜电极溶出伏安性能的比较在试验条件下，２５μｇ·Ｌ铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）溶液在ＢＦＥ和ＭＦＥ上的溶出伏安图见图２。

由图２可知：在相同条件下，２５μｇ·Ｌ－１的铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）溶液在ＢＦＥ和ＭＦＥ上都有很好的溶出峰，且峰高基本相同。锌（Ⅱ）在ＢＦＥ和ＭＦＥ上的溶出峰电位基本相同，但镉（Ⅱ）和铅（Ⅱ）在ＢＦＥ上的溶出峰电位与ＭＦＥ上的溶出峰电位相比有所负移，这说明电解质溶液中铋离子的存在更有利于镉（Ⅱ）和铅（Ⅱ）的溶出。且在铋膜电极上，铅（Ⅱ）和镉（Ⅱ）能更有效地分离。由此可见，使用铋膜电极能有效地替代汞膜电极对铅（Ⅱ）、

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王晓娟等：

铋膜电极溶出伏安法测定食品中痕量重金属

图２　２５μｇ

·Ｌ－１铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）在ＢＦＥ（ａ）和ＭＦＥ（ｂ

）电极上的溶出伏安图Ｆｉｇ．２　Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　

ｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍｓ　ｏｆ　２５μｇ·Ｌ－１　Ｐｂ（Ⅱ），Ｃｄ（Ⅱ）ａｎｄ　

Ｚｎ（Ⅱ）ａｔ　ｔｈｅ　ＢＦＥ（ａ）ａｎｄ　ＭＦＥ（ｂ）镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）进行伏安分析。２．３　铋（Ⅱ）

质量浓度的选择采用同位镀铋膜法测定铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ），电解液中铋离子的浓度控制着玻碳电极表面铋膜的厚度，铋膜的厚度不会影响金属离子的峰电位，但对金属离子的峰电流有重要影响，试验采用差分脉冲溶出伏安法研究了铋（Ⅲ）离子浓度对铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）峰电流的影响，结果见图３

。

图３　铋（Ⅲ）质量浓度对铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）峰电流的影响Ｆｉｇ

．３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｍａｓｓ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｉ（Ⅲ）ｏｎ　ｐｅａｋ　ｃｕｒｒｅｎｔｓｏｆ　Ｐｂ（Ⅱ），Ｃｄ（Ⅱ）ａｎｄ　Ｚｎ（Ⅱ）

由图３中可知：随铋（Ⅲ）质量浓度的增加，铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）等３种离子的峰电流均先增大，再减小。当铋（Ⅲ）的质量浓度为１５０μｇ·

Ｌ－１时，铅（Ⅱ）和镉（Ⅱ）

的峰电流达到最大；当铋（Ⅲ）的质量浓度为２００μｇ·Ｌ－１

时，

锌（Ⅱ）的峰电流达到最大。因此，试验选择铋（Ⅲ）

的质量浓度为１５０μｇ·Ｌ－１。２．４　富集时间的选择

试验考察了在搅拌条件下富集６０～６００ｓ对铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）溶出峰电流的影响，结果见图４

。

图４　富集时间对铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）峰电流的影响Ｆｉｇ

．４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｐｅａｋ　ｃｕｒｒｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｐｂ（Ⅱ），Ｃｄ（Ⅱ）ａｎｄ　Ｚｎ（Ⅱ）

由图４可知：在较短的富集时间内，铅（Ⅱ）

、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）的峰电流均随着富集时间的延长而增大，在６０～４８０ｓ范围内，峰电流和富集时间呈线性关系。但是，当富集时间大于４８０ｓ，峰电流和富集时间偏离线性。这是因为，随着富集时间的延长，铋膜的厚度增加，长时间的富集会导致铋膜表面发生渗透作用，影响测定灵敏度，溶出电流增加缓慢，曲线变得平缓。但富集时间太短，测定结果的准确性和再现性变差。试验选择富集时间为１８０ｓ。２．５　标准曲线及检出限

在０．１ｍｏｌ·Ｌ－１乙酸－乙酸钠缓冲溶液中，按试验条件采用标准加入法，铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）

的每次加入量为５．０μｇ·Ｌ－１

，

考察３种离子的线性范围、检出限和精密度。结果表明：铅（Ⅱ）

、镉（Ⅱ）和锌（Ⅱ）等３种重金属离子的质量浓度均在５．０～４０μｇ

·Ｌ－１范围内与其峰电流呈线性关系，并以目标化合物的信噪比（Ｓ／Ｎ）为３倍时的浓度定义为检出限。

３种重金属离子的线性回归方程、

相关系数和检出限分别见表１。

表１　线性参数及检出限

Ｔａｂ．１　Ｌｉｎｅａｒｉｔｙ　

ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｌｉｍｉｔｓ重金属离子

线性回归方程

食品中几种常见的重金属检测方法

食品中几种常见的重金属检测方法随着现阶段社会经济的快速发展，人们物质生活水平在不断提升，社会各界开始逐步重视食品安全问题。当前环境污染问题较为严重，各类重金属对食品安全构成了极大的威胁。为了有效应对食品安全中的重金属污染问题，当前需要对各类检测技术进行探究，促进食品安全检测工作质量的提升。食品安全对于社会群众生命健康具有重要影响，当前相关食品检测机构需要从日常工作中提高责任意识，完善各项检测技术，确保食品安全。目前自然界中比重大于5的金属都被称为重金属，并不是所有的重金属都会对人体健康构成威胁，当重金属实际含量超出人体承受限度时会造成不同程度的危害，比如Pb、Cd、As、Hg等元素。许多重金属不能通过简单方法就能有效消除，如果人类长期使用被重金属污染后的食物，将会导致中毒问题。所以对重金属检测方法进行研究，对维护食品安全具有重要意义。食物中常见重金属的主要来源概述目前食品中存有的重金属来源主要有自然原因，也有诸多人为因素。自然原因主要包括不同地质和地理要素的影响，比如火山运动频繁的地区或是矿区，部分有毒重金属物质会对当地动植物产生不同程度污染，人类生活在此区域内，误食动植物都会诱发重金属中毒。人为因素导致的污染

主要是各类社会活动产生的主要后果，现阶段我国工业经济发展较快，各类工业生产活动会产生大量废渣和废水，此类废弃物当中存有较多重金属元素，如果相关部门不能对其进行有效处理，此类废弃物排放到自然环境中，不仅会破坏自然生态环境，还会对当地群众生命健康构成威胁。还有部分食物在实际存储和运输过程中与各类重金属元素进行直接接触，或是食物添加剂当中的有毒元素不断累积、发生相应化学反应都会导致重金属中毒现象的发生。现阶段食品中几种常见的重金属检测方法探析原子吸收光谱法。原子吸收光谱法主要是根据自由基础形态下的原子对辐射光进行共振吸收，通过光照强度来对食物中含有的重金属元素进行检测。此类方法实际操作较为便捷，能够最快速度得出相应结果，是当前食物重金属检测的重要技术。此类技术将磷酸二氢钾或是硝酸钯作为改进剂，通过添加改进剂能够使得原子温度有效降低，排除外界干扰因素，使得检测结果更加准确。现阶段在原子吸收光谱法中应用的吸收分光光度计都是通过微机进行控制，运用软件进行自动处理，简化了各项操作程序，有效缩短了实际反应时间。原子荧光光谱法。原子荧光光谱技术是存在于原子发射和原子吸收之间的分析技术，在食物样品中添加还原剂，使得原子能够吸收特定的频率辐射，逐步形成激发态原子，此

铋膜电极的制备

铋膜电极的制备铋膜的制备是基于铋膜电极的阳极溶出法的关键部分。目前，主要有三种方法： 1) 预镀铋：在将电极插入样品溶液进行分析之前，电镀铋膜。文献所报道的电镀条件不尽相同，但是都建议在酸性介质中进行电镀(由于铋离子在高pH值的条件下容易水解)，通常电镀液的浓度为Bi3+：5-200 mg／L，电镀电压：-0.5-1.2V，电镀时间l-8分钟，电镀的同时一般采用搅拌或者旋转来增加溶液的对流。 2) 在线／同步镀铋：通常将浓度为400-1000 ug/L的Bi3+加入到待测样品溶液中，在分析过程中和待测离子一同沉积在电极表面。当选用这种方法镀铋时，电镀的电压和时间是根据实验条件进行设定的。在线镀铋简化了实验步骤，但是也有它的局限性，比如样品溶液的pH值范围受到限制，Bi3+很容易在中性和碱性的溶液中发生水解： Bi3++3H2O→Bi(OH)3+3H+ 因此在线镀铋必须在酸性条件下使用。有趣的是，有研究发现在强碱性溶液中也可以使用在线镀铋的方法，Bi3+在强碱溶液中没有水解而是与OH-形成了稳定的络合物：Bi3+ + OH- →Bi(OH)3 它是可溶的并且可以在电极表面沉积。但是在强碱性溶液中，汞离子还是会水解因此汞离子不能在强碱环境下沉积。预镀铋的方法比较容易使用，因为镀铋过程是分离的，可以通过改变离子浓度和仪器参数来控制镀铋过程，只是相对于在线镀铋需要更多时间。 3) 第三种方法是通过与铋相关的前驱物质(铋的化合物，比如Bi2O3) 来改变电极的体积。在-1.0V左右，Bi2O3还原为金属沉积在电极表面： Bi2O3+3H20+6e →2Bi(s)+6OH- 这种方法比较适合应用在碳糊表面(目前也只有应用在碳糊电极表面的例子)，这种电极比较容易制备并且是唯一不用铋盐镀铋膜的方法。然而，这种方法在阳极溶出法检测金属离子时效果并不好，比如线性度差以及溶出峰电位漂移

土壤重金属检测方法汇总

土壤重金属检测方法汇总摘要：土壤重金属检测是土壤的常规监测项目之一。采用合理的土壤重金属检测方法，能快速有效地对土壤重金属检测和污染评价，并满足土壤的管理和决策需要。本文介绍了几种常用的土壤重金属检测方法，原子荧光光谱法，原子吸收光谱法，电感耦合等离子体发射光谱，激光诱导击穿光谱法和X射线荧光光谱，在介绍各个检测方法特性的同时，就灵敏度，测试范围，精确度，测试样品的数量等优缺点进行了对比。关键词：土壤；重金属；检测方法 1. 前言许多研究表明，种植物的质量安全与产地的土壤环境关系密切。重金属一般先进入土壤并积累，种植物通过根系从土壤中吸收，富集重金属，有时也通过叶片上的气孔从空气中吸收气态或尘态的重金属元素[1]。近几年，种植地因农药、肥料、生长素的大量施用及工业“三废”的污染，土壤重金属含量超标较严重且普遍，这不仅毒害土壤-植物系统，降低种植物品质，而且还会通过径流和淋洗作用污染地表水，尤其重要的是通过食物链的方式进入人体内，对于重金属的富集人体难以代谢，最终直接或间接危害人体器官的健康[2]。为此，解决这一难题，建设绿色食品和无公害食品生产基地，要求我们从土壤中的重金属检测分析抓起。本文介绍了土壤重金属的检测方法、并且对比各种方法优缺点。2．土壤中重金属检测方法 2.1 原子荧光光谱法原子荧光光谱法是以原子在辐射能量分析的发射光谱分析法。利用激发光源发出的特征发射光照射一定浓度的待测元素的原子蒸气，使之产生原子荧光，在一定条件下，荧光强度与被测溶液中待测元素的浓度关系遵循Lambert-Beer定律[3]，通过测定荧光的强度即可求出待测样品中该元素的含量。原子荧光光谱法具有原子吸收和原子发射两种分析方法的优势[4]，并且克服了这2种方法在某些地方的不足。该法的优点是灵敏度高，目前已有20多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱法；谱线简单；在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3~5个数量级，特别是用激光做激发光源时更佳，但其存在荧光淬灭效应，散射光干扰等问题[5]。该方法主要用于金属元素的测定，在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用[6]。突出在土壤中的应用如何，以下各方法均是这个问题，相比之下2.5写的比较好

食品中重金属检测注意事项

样品前处理注意事项：（一）铅、镉前处理注意事项铅镉是非常容易污染的元素，只要我们的器皿和一些细小的环节稍加不注意就会造成空白和样品的污染，而且样品的不均也会引起平行样品的差异。在进行样品消解时，干灰化法易造成被测元素的损失；在电热板上加混酸处理时，如果高氯酸在最后剩下过多，会造成空白过高；微波消解要是没有相应的赶酸设备，在转移到小烧杯赶酸，也会引起污染，因此在前处理上应该是步骤越少越好。（二）砷、汞前处理注意事项在消解样品的过程中，消解完全时，要把硝酸彻底赶完，因为硝酸具有氧化性质。汞由于是沸点偏底，是及易挥发的元素，因此在前处理的过程中控制温度尤为重要。微波消解法快速，试剂消耗少，消解完全，更适于高脂肪试样消解。但微波消解液酸度大，对于原子荧光法测定砷和汞干扰不明显；应用石墨炉原子吸收测定铅时酸度太大会导致背景值升高，且会缩短石墨管使用寿命。因此，使用微波消解法进行石墨炉原子吸收测定时最好进行赶酸，或将消解液转移至敞口容器置于水浴中将棕色烟赶尽。常规灰化法样品前处理 ◆常规灰化法测定镉，与微波消解和常规湿消解相比，结果的准确度和再现性较理想。国家标准物质小麦粉中镉测定结果均在允许偏差内。但灰化法铅的测定结果偏低。铅易损失，我们通常采用微波消解法进行铅的测定。酱油、食盐、味精、酱腌菜等高盐试样用石墨炉原子吸收进行铅测定时背景值很高上机条件的选择和优化 1、干燥时间的延长有利于元素的稳定 2、灰化温度的选择可以更好的去除一些干扰元素 3、灰化时间的调整可以减少元素的损失 4、测量方式可以适当调整 AAS常见故障的排除方法仪器故障的判断: 仪器因素：由调制方法确定化学因素：影响原子化效率或测量密度；样品粘度太大样品被吸附或沾污预处理方法与待测元素有干扰一．灵敏度低 FAAS 1.提升量不足: 喷嘴堵塞撞击球表面不光洁雾化效率低 2．燃烧缝偏离光轴 3．燃气，助燃气比例不同: 燃烧头高度不对乙炔到尾部3.5Kg/cm↓

(完整word版)重金属检测方法汇总

重金属检测方法汇总重金属检测方法及应用一、重金属的危害特性从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。（一）自然性：长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。（二）毒性：决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L之间。（三）时空分布性：污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。（四）活性和持久性：活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。（五）生物可分解性：有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。（六）生物累积性：生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953年至1961年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。（七）对生物体作用的加和性：多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。二、重金属的定量检测技术

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重金属检测方法汇总重金属检测方法及应用一、重金属的危害特性从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。（一）自然性：长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60 多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。（二）毒性：决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1?10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在 0.01 ?0.001mg/L 之间。（三）时空分布性：污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。（四）活性和持久性：活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。（五）生物可分解性：有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。（六）生物累积性：生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953 年至1961 年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。（七）对生物体作用的加和性：多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。二、重金属的定量检测技术通常认可的重金属分析方法有：紫外可分光光度法（UV ）、原子吸收法（AAS ）、原子荧光法（AFS ）、电感耦合等离子体法（ICP ）、X荧光光谱（XRF ）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS ）。日本和欧盟国家有的采用电感耦合等离子质谱法（ICP-MS ）分析，但对国内用户而言，仪器成本高。也有的采用X荧光光谱（XRF）分析，优点是无损检测，可直接分析成品，但检测精度和重复性不如光谱法。最新流行的检测方法--阳极溶出法，检测速度快，数

方波溶出伏安法测定头发中锌的含量

收稿日期:2006-07-18 作者简介:汪洋(1962-),男,江苏如皋人,商丘职业技术学院高级教师,主要从事应用化学教学与研究.文章编号:1671-8127(2007)05-0068-04 方波溶出伏安法测定头发中锌的含量汪　洋,张向前 (商丘职业技术学院,河南商丘476000) 摘　要:在pH =6.00的乙二胺-盐酸缓冲溶液中,采用铋膜电极做工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂为辅助电极,测定头发样品中的锌的含量.结果:方波溶出伏安法的灵敏度高,线性范围较宽,因此该方法是一种灵敏度和正确度较高的测定微量锌含量的方法,且操作方便快捷,仪器装置简单,价格低廉,适合测量人发中锌的微量含量. 关键词:头发样品;铋膜电极;锌中图分类号:O65 文献标识码:A 人体的微量元素是维持人体生命活动的必要物质,在人体内具有重要的生理功能和营养作用.人发作为人体组织的一部分,其中元素含量能反映人体内微量元素运动变化的平均水平及累计情况.人发一经生长出来,其中的微量含量是基本稳定的,具有较好的分析重现性,对人发中微量元素进行测定分析,并对所得大量数据进行分析研究,对于了解人体内微量元素与各种疾病之间的联系有积极的作用[1].虽然微量元素在体内含量甚微,却具有高度的生物活性,对维护机体正常代谢及生命活动至关重要.头发和血液中的测定在反映体内这些元素营养状态中的作用各有侧重,血液中的锌含量测定对临床诊断短期内这些元素缺乏和近期疗效评价较为灵敏,而头发是人体的终末排泄器官,测定头发中的锌可以反映机体内这些微量元素和矿物质在过去数周及数月中的营养状况和代谢变化.因此,对长期或慢性因素引起的这些元素缺乏的临床诊断尤为可靠[2]. 到目前为止,已经报道了许多测定头发中微量元素的方法,有石墨炉分光光谱法、分光光度法、原子吸收法,还有一些电位溶出法;当使用电位溶出法时,有时所用的试剂选择性较差,用于某些复杂样品分析时, 常借用一些适当的分离富集手段以消除干扰;分光光度法是国内外的标准方法,但它的操作烦琐[3],引入试剂多,测定时易造成污染;原子吸收法仪器昂贵,分析成本高、不易于普及;电位化学方法的方波溶出伏安法并不多见,有分辨高、重现性好、灵敏度和正确度都较好,且简单快捷、易于掌握、仪器装置简单、价格廉价、操作方便等优点[4]. 1　实验原理方波溶出伏安法的测定分为电积和溶出两个基本过程,电积过程是用其要测的金属离子控制电位(电解的方法富集于工作电极上,使电极表面金属浓度相当大),然后电位扫描预测物质从电极上溶出,进入溶液,记录溶出过程的I -e 曲线进行分析的方法.富集与溶出全过程可表示为: Me +ne +B i ==Me (B i ) 在富集沉积阶段,溶液应进行搅拌,以提高工作电极表面的富集量;在平衡阶段,溶液应停止搅拌,使溶液充分静止,以使在溶出过程得到纯的扩散电流;在溶出阶段,富集在电极表面的欲测物质氧化为离子,重新进入溶液,进行电位扫描,并得到溶出峰,以此进行定量分析. 2　实验部分 2.1　主要试剂 1.000ug/L 锌标液:称取1.000g 高纯锌(99.99%,)以适量的盐酸溶解,用蒸馏水定量至1L,用时稀释2007年第5期第6卷(总第32期)　商丘职业技术学院学报JOURNAL OF SHANG Q I U VOC ATI O NAL AND TECHN I CAL C OLLEGE Vol .6,No .5Oct .,2007

食品中的重金属检验检测方法

食品中的重金属检验检测方法食品中重金属污染的来源（1）有些地区特殊的自然条件使得该环境的有毒重金属量会高于一般地区，比如一些特殊的矿区、海底火山附近等，使得该地区的动植物有毒含量高于其他地区。（2）人为因素造成的环境污染使得有害重金属也污染了食品。在现代化工业生产中排放的工业废渣、废水、废气等造成了水体和土壤的污染。而生物通过环境摄取了重金属后又通过食物链的方式进入到人体内发生潜在的危害。（3）在食品的加工、销售、储存和运输等各个环节中都有可能接触到有毒的容器、管道等，从而导致食品污染。食品中重金属的检测方法紫外分光光度法。紫外分光光度法是物质对光的选择吸收而产生的定量、定性和结构分析方法。加入显色剂使待测的物质在紫外线或者可见光情况下吸收化合物进行的光度测试，但是此方法不能有效的检测含量较低的重金属物质，需要有机溶剂检测某些元素，操作过程较繁琐。高效液相色谱法。高效液相色谱法即HPLC，它是通过对紫外线-可见光检测仪的使用来记录显色试剂的显色过程及重金属物质形成过程，并通过色谱分离后的有色物体进行的检测。此种方法可以有效的排除杂质对于结果的影响，可

以同时对多种重金属进行相应检测，具有灵敏度高、可选择性、高分离效能等多项优点。原子光谱技术（1）原子吸收法（AAS）。原子吸收法包含了石墨炉原子吸收法和火焰原子吸收法两种，它是指通过对气态原子的利用去吸收一定量的光辐射，让原子外层的电子由原本的基态转换成激发态，从而吸收特征谱线，以此对其他化学元素进行测定的方法。各种电子和原子之间的能级存在着差异，它们在共振吸收特定波长的辐射光时具有一定的选择性，被共振吸收的波长刚好等于受到激发的原子产生的光谱波长，这个可以用作元素定性的依据。目前AAS已经成为了分析无机元素定量分析方法中最常见的一种。 F- AAS是一种分析速度快、操作流程简单、信号极其稳定、抗干扰能力、预处理过程简单的一种痕量分析方法，可以直接对高粘度及固体物质进行分析，但是不适合测定不能完全分解的耐高温的重金属元素。而GF- AAS的干扰项较多且十分严重，不宜做多种重金属元素的分析。（2）电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）。电感耦合等离子体质谱法即ICP- MS，它是一种基于等离子为离子源的关于质谱型元素的分析手段，可以同时测定多种重金属元素，此外该种测定方法还可以同其他的色谱分离方法一起使用，用来分析元素的价态。

重金属检测方法

重金属检测仪器选择从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。通常认可的重金属分析方法有：紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、Ｘ荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）分析等。 1. 原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectrometry -AAS）原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法，它与主要用于无机元素定性分析的原子发射光谱法相辅相成，已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。原子吸收分析过程如下：1、将样品制成溶液（空白）；2、制备一系列已知浓度的分析元素的校正溶液（标样）；3、依次测出空白及标样的相应值；4、依据上述相应值绘出校正曲线；5、测出未知样品的相应值；6、依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。原子吸收分光光度计大概10-30万左右，可以作为重金属土壤修复的检测仪器。是重金属土壤修复研发试验中，定量、定性检测的精密仪器。而且国标中重金属的检测就是采用原子吸收分光光度计。 2. 紫外可见分光光度法（UV）其检测原理是：重金属与显色剂—通常为有机化合物，可于重金属发生络合反应，生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下，比色检测。分光光度分析有两种，一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定；另一种是生成有色化合物，即“显色”，然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见光区有吸收，但因一般强度较弱，所以直接用于定量分析的较少。加入显色剂使待测物质转化为在紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定，这是目前应用最广泛的测试手段。显色剂分为无机显色剂和有机显色剂，而以

浅析食品重金属测定中的几种样品消解方法

科技论坛 2017年9期︱333︱浅析食品重金属测定中的几种样品消解方法罗砚文遵义市产品质量检验检测院，贵州遵义 563000 摘要：食品安全直接关乎人们身体健康，在当前社会快速进步和发展下，对于食品卫生安全提出了更高的要求。做好食品卫生安全检测工作十分关键，尤其是食品中的重金属物质检测，重金属物质可能通过水源、土壤和空气进入到食品中，在食品加工和存储中同样会产生严重的重金属污染，人们在食用重金属物质超标的食品后，将会损坏人体器官，诱发神经性疾病、心脑血管疾病和生殖系统疾病，严重情况下可能致癌。故此，为了保证食品卫生安全，需要选择合理的检测方法。确保食品卫生安全。本文就食品重金属测定中的几种样品消解方法展开深入分析，从多种角度进行剖析，总结当前常见的样品消解方法。关键词：食品卫生安全；重金属测定；样品消解方法中图分类号：TS201.6 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）09-0333-01 伴随着社会经济的持续增长，环境污染问题愈加严重，相应的带来了一系列食品安全问题，很多有害重金属物质通过化学形态进入到自然环境，对水源、土壤和空气产生污染，进而导致食品出现重金属污染问题。对于食品重金属含量的检测和分析，直接影响着人们的身体健康，这就需要选择合理的样品消解方法，深入分析和检测重金属物质，缩短样品消解时间的同时，可以有效提升检测效率和检测质量，为后续食品卫生安全提充分参考依据。由此，加强食品重金属测定的有效样品消解方法分析，有助于提升样品测定效率，推动社会和谐稳定发展。 1 样品消解方法 1.1 干法灰化此种方法强调在特定温度下加热处理，物质分解和灰化后残留的物质可以选择适当溶剂溶解。结合灰化条件差异，主要包括两种。一种是在充满氧气的密闭瓶中，通过电火花引燃样品，使用吸收剂来吸收燃烧后产生的物质，用相配套的方法进行测定，此种方法称之为氧瓶燃烧法，可以用于硫、硼和磷物质的检测；另一种则是将检测样品放置在蒸发皿中，在500℃～800℃范围内加热处理，样品分解、灰化的产物使用特定溶剂溶解后测定，此种方法可以有效提升样品物质测定质量和效率。在食品卫生安全检测中，更多的是用于食品中铅、镉、铬等重金属物质的检测。 1.2 湿式消解湿式消解是指在适量食品中融入氧化性强酸，加热煮沸后可以将有机质分解氧化为水、二氧化碳和其他气体，同时加入催化剂，破坏食品中有机物质。此种方法在实际应用中效果较为突出，对于含有大量有机物质的样品而言，主要是在玻璃容器中试验[1]。硝酸沸点在120℃以上时，可以充当于氧化剂作用，可以有效破坏样品中的有机质；硫酸由于自身特性，脱水能力较强，促使有机物炭化的同时，可以有效提升混合酸沸点。由于热的高氯酸自身较强的脱水和氧化作用，可以有效破坏样品有机质，去除样品中的硝酸同时，促使样品持续氧化。在这个过程中，硫酸自身较强的脱水作用，可以快速分解溶液中的有机质。如果样品中的无机物较多，可以选择混合酸进行消解，其中混合酸中盐酸为主要成分。 1.3 微波消解微波消解主要是指将密闭容器中的消解液和试样借助微波加热，在高温增压下可以加快样品溶解速度。一般情况下，介质材料中包括极性分子和非极性分子，受到电磁场作用和影响，极性分子原有的分布状态将会发生不同程度上的转变，逐渐根据电磁场极性排列方向分布。如果是受到高频电磁作用影响，按照交变电磁场变化逐渐发生变化，受到微波磁场的影响，极性分子将会快速迁移，并在相互摩擦中致使反应物的温度逐渐升高，促使物质可以快速发生反应被消解。通过对比分析上述三种消解方法中总锑含量，以菠菜为例，遵循国家标准物质要求，运用AFS 法测定可以得出：干灰法测定值为（0.029、032、0.035；0.039、0.041、0.042）mg/kg，平均值为0.036mg/kg，标准误差为0.0047，相对标准偏差为13.1%；湿消解法测定值为（0.032、0.034、0.035；0.037、0.040、0.040）mg/kg，平均值为0.036mg/kg，标准误差为0.0030，相对标准偏差为8.3%；微波消解法为（0.045、0.046、0.048；0.050、0.050、0.051）mg/kg，平均值为0.048mg/kg，相对标准偏差为13.1%。 2 样品消解法的优势和弊端 2.1 样品消解法的优势其一，干法灰化优势。此种方法在实际应用中操作简单、便捷，适合应用在无法使用酸处理的有机质样品中，后续处理工作更为便捷，同时可以实现对微量元素的深入分析，一次性处理批量较大的样品。其二，湿式消解的优势。此种方法操作便捷，更适合应用在重金属含量较大的食品检测中，其中包括铅、铬、锡等物质。加之消解酸纯度较高，内部成分并不复杂，只需要掌握合理的控制消化温度，即可有效降低元素损失。其三，微波消解优势。微波消解技术在实际应用中效果较为可观，所用剂量较小，消解效率更高，同时还可以有效降低环境污染，维护生态平衡。具体来看，微波消解技术升温快、加热快，可以有效缩短熔样时间，通过微波加热处理后，可以在罐内形成高温气压；消耗溶剂少，密闭硝酸过程中，可以有效避免酸挥发损失，同时还可以持续加酸，大大降低了资源浪费现象，提升试剂抗干扰能力。 2.2 样品消解法的弊端其一，干法灰化方法在实际应用中，要求灰化温度在500℃～550℃左右，部分物质蒸导致元素损失。并且，此种方法的回收率不高，资源利用效率不高，所以在实际应用中，做好样本的加标回收试验，提升试验数据准确性[3]。其二，样品在电炉中炭化到无盐过程需要耗费的时间较久，然后将其放入到马弗炉灰化处理中，大概在6个小时至8个小时左右。如果灰化不充分，可以适当的增加灰化剂反复消化，确保样品可以得到充分的消化[4]。其三，湿式消解的氧化时间较久，大致需要1个小时左右，部分样品可以通过混合酸浸泡处理后，实现消解目的，但是费时较久。如果样品完全消解，在这个过程中需要耗费的酸量是非常大的。其四，微波消解法同样存在不足，由于样品取样量较少，所以一般干样品不超过0.3g～0.5g 之间，鲜样品在1g～2g 之间，液体样品在1ml～2ml 之间。样品消解前需要进行预处理，只有处理完的消解液，才能快速清除其中剩余酸和氮氧化物，同湿消化法缺陷相一致。 3 结论综上所述，食品重金属含量的检测和分析，主要是为了维护人们的身体健康，这就需要选择合理的样品消解方法，深入分析和检测重金属物质，缩短样品消解时间的同时，可以有效提升检测效率和检测质量，推动社会和谐稳定发展。参考文献： [1]谭湘武,马金辉,萧福元,彭蔚,黄昒昕.不同消解方法测定食品样品中总锑含量的比较研究[J].微量元素与健康研究,2015,25(05):1-5. [2]贺东霞.不同消解方法对食品样中Pb、Cd 等重金属测定的影响[J]. 河南预防医学杂志,2015,25(05):334-335+337. [3]杨艳芳,刘凤枝,蔡彦明.土壤样品的王水回流消解重金属测定方法的研究[J].农业环境与发展,2015,31(04):44-45. [4]黄晓纯,刘昌弘,张军,董泳秀,刘文华,赵秋香,李锡坤. ICP-MS 测定蔬菜样品中重金属元素的两种微波消解前处理方法[J].岩矿测试, 2013,11(03):415-419.

几种常用样品前处理方法在食品重金属检验中的应用

几种常用样品前处理方法在食品重金属检验中的应用摘要介绍了食品金属元素检验时常用的样品前处理方法，分析了在食品金属元素检验中湿消化法，干灰化法，微波消解法和酸提取法这四种样品前处理方法的应用和注意事项。为食品检验工作者选取适当的样品前处理方法提供一定的参考。关键词湿消化法；微波消解食品是人类生存的基本要素，由于工业化的发展，导致食品中可能含有或者被污染有危害人体健康的物质。随着人们生活水平的提高，食品安全性问题日益受到重视，国家加大了对食品的监管工作。与此同时也使食品检验工作者的检验工作量增多，这就要求食品检验工作者在保证检验质量的同时还应该提高工作效率。在食品的重金属检验中，样品前处理最为食品检验的关键步骤，直接影响分析结果的精密度和准确度，选择合适的前处理方法，缩短样品的前处理时间，是在保证检验质量的同时提高检验效率的一个重要方法。笔者依据目前常用的四种样品前处理方法结合食品中金属元素的检验经验，分析了四种方法在食品金属检验中的应用和注意事项，为食品检验工作者选取合适的样品前处理方法提供一定的参考。湿消化法湿消化法是在适量的食品样品中，加入氧化性强酸，加热破坏有机物，使待测的无机成分释放出来，形成不挥发的无机化合物，以便进行分析测定。湿法消化是目前应用比较广泛的一种食品样品前处理方法，该方法实用性强，几乎所有的食品都可以用该方法消化。下面介绍下湿法消解的优势：首先、前处理所用的试剂即酸都可以找到高纯度的，同时基体成分都比较简单（偶尔也会产生部分硫酸盐）；其次、在实验过程中，只要控制好消化温度，大部分元素一般很少或几乎没有损失。例如，在测定酱油中的砷含量时采用湿法消化加入了硝酸高氯酸混合酸和硫酸，加标回收率为95%以上。即便像“汞”等极易挥发的元素，只要正确掌握消化温度，也不会有损失。但是湿消化法也有一定的缺陷：首先，由于该反应是氧化反应，样品氧化时间较长，需要一个小时左右的时间（随样品的成分而定），且实验过程中一次不能消化超过10个样品，因此方法的劳动强度比较大。其次，样品消化时常使用的试剂硝酸、高氯酸、过氧化氢，硫酸都是具有腐蚀性且比较危险的。在用硝酸和高氯酸时产生的酸雾和烟，对通风橱的腐蚀性也很大。特别需要注意的是用高氯酸消解样品时，应严格遵守操作规程，烧杯中液体不能烧干，并且要保证温度达到200摄氏度时只有少量的有机成分存在，否则高氯酸的氧化电位在此温度下会迅速升高，会导致剧烈的爆炸！因此建议，在使用高氯酸时，最好先用硝酸氧化部分的有机物，或者是先加入硝酸与高氯酸的混合液浸泡一夜，同时实验要在通风橱内进行。消化液不能蒸干，以防部分元素如硒、铅的损失。还有，由于氧化反应过程中加入了浓酸，这些酸可能会对仪器产生损害进而影响试验结果，因此消解结束后需要排酸，例如，用原子荧光测定总砷，测定时硝酸的存在会妨碍砷化氢的产生，对测定有干扰，消解完全后应尽可能的加热驱除硝酸。国标实验中采用硝酸-硫酸消解样品，由于硫酸的沸点比硝酸要高，所以最后消化液里基本上没有硝酸。但是需要注意的是，采用硝酸-硫酸消解样品时因避免发生碳化，消解过程发生碳化时会使砷严重损失，所以在消解过程中注意若消化液色泽变深应适当补加硝酸，值得注意的是在标准曲线也要保证和样品消解液中相同的酸浓度即要基体匹配。某些特殊食品湿消解时注意事项：含油脂成分较高的食品，如植物油、桃酥等，在加入混合酸后，由于样品浮在混酸表面上，容易形成完整的膜，加热时液面上有剧烈的反应，容易造成爆沸或飞溅，因此建议样品称样量不高于1g（植物油最好为0.1-0.2g），同时要在消解过程中随时补加硝酸，一般来讲硝酸高氯酸混合液加入15ml，放置过夜让其缓慢氧化，次日消化中途还需要补加混合酸10ml 左右。

食品中金属元素的检测方法

食品中金属元素的检测方法近年来随着工业技术的发展，有越来越多的农药化肥用于农业耕作中，这导致一些有害金属元素如铅、镉、铜、汞等进入食品中。这些金属元素随食物进入人体内，会转变成具有高毒性的化合物。而且多数金属具有蓄积性，半衰期较长，能产生急性和慢性毒性反应，还有可能产生致畸、致癌和致突变的作用。自我国加入WTO后，食品安全受到了政府和人民更广泛的关注，而食品中有害金属元素的检测问题也变得日趋重要。目前常用于食品中金属元素的检测方法有物理法、化学法及生物法，以下将分别进行介绍。物理法 1、光谱法（1）原子吸收光度法原子吸收光光度法（Atomic Absorption Spectrometry,AAS）是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析的一种方法。AAS具有灵敏度高（ng/mL-pg/mL、准确度高、选择性高、分析速度快等优点。但是，AAS也存在不足，即不能多元素同时分析。 AAS是国家标准所规定的用于检测砷（GB/T5009.11-2003）、铅（GB/T5009.12-2003）、铜（GB/T5009.13-2003）、锌（GB/T5009.14-2003）、镉（GB/T5009.15-2003）、汞（GB/T5009.17-2003）等元素的方法。B.Demi等人使用AAS检测面包中铁、铜、锌、铅和钙等金属离子的含量，测出了这些离子的平均含量，取得了满意的结果。 (2)原子发射光谱法原子发射光谱法（Atomic Emission Spectroscopy,AES）是根据原子或离子在电能或热能激发下离解成气态的原子或离子后所发射的特征谱线的波长及其强度测定物质的化学组成和含量的分析方法。 AES操作简单，分析速度快；具有较高的灵敏度（ng/mL-pg/mL）和选择性；试剂用量少，一般只需几克至几十毫克；微量分析准确度高；使用原子发射仪测定，仪器较简单；可以定性及半定量的检测食品中的金属元素。在《2005年最新国家食品生产认证与质量检验标准实施手册》中规定使用AES检测食品中的微量金属元素。在实际应用中，AES常与电感耦合等离子发射技术（ICP）结合使用，以达到更好的效果。

食品中重金属测定前处理方法简述

食品中重金属测定的前处理方法简述食品通常是一种有机物，所含成分极其复杂，要准确无误地测定其某种成分，必须经过一定的前处理，去除干扰组分，存留所需成分。由于食物样品的复杂性和不均匀性，在食品分析中，通常将样品转变成透明澄清的溶液，样品溶液的制备方法，大体上可分为两大类，如下所示：溶解法：水溶解或水浸出、酸性水溶液溶出、有机溶剂溶出、碱性水溶液溶出消解法：（1）、干法：高温炉灰化法、高压消解罐法、通氧燃烧法、低温灰化法（2）湿法：硝酸—硫酸法、硝酸—高氯酸、硝酸—高氯酸—硫酸、硝酸—过氧化氢、（3）、水解法：加酶水解法、加碱水解法、加酸水解法一般在原子吸收光谱分析中消解样品常采用高温灰化法、湿法消化法，有时也采用高压消解罐法等。样品处理的一般原则：（1）、能使被测成分完全分离出来，而且无损失；（2）、不得引入被测成分和干扰物质；（3）、样品处理方式适于选定的测定方法；（4）、消耗试剂少；（5）、处理方法安全、快速、简便，试剂和器材易得。下面介绍各种消解方法的特点一、湿法消解（1）硝酸—硫酸法硝酸氧化力强，但沸点低，在样品炭化后易自燃，故将硝酸与硫酸联合使用，既可提高消化液的沸点，也可防止因单用硝酸可能发生的自燃现象。（2）硝酸—高氯酸法在一般的消解条件下，除了As、Hg及Cr等少数几个元素外都能定量回收。硝酸—高氯酸法已被誉为经典消解方法而被广泛应用。硝酸和高氯酸的比例和加入方式而不同的操作者而不同。硝酸比例大，有利于安全、和缓地消化含有大量易被氧化分解的组分的试样。若试样中易分解成分含量不大，多为难氧化的即不容易被硝酸氧化的组分，加大硝酸的量作用不大。（3）、硝酸—高氯酸—硫酸在硝酸—高氯酸体系中加入少量硫酸，可以在上述硝酸—高氯酸氧化基础上，提高消化体系的沸点，也进一步提高高氯酸的浓度而增加此体系的氧化力，可以氧化一般情况下不易氧化的样品。其比例一般为3：1：1，由于本消化体系含有硫酸，应注意铅的回收可能因硫酸铅析出而降低回收率。特别是钙含量高的化妆品。（4）、硝酸—过氧化氢硝酸—过氧化氢消解体系是很强的氧化剂，适用于脂肪的分解，对于小量样品在较低温度下可以快速完成分解。尚有许多氧化剂组成的其它消化体系，如高氯酸—氯酸钾、过硫酸钾、等，应用不广。（5）、加压湿消解法利用压力以提高酸的沸点和加速样品的消解。加压湿消解法，一般来说，有机物未被彻底降解，尤其是具有芳香族结构的组分，因此可能尚不适宜于后继定量方法如极谱和色谱方法。由于样品的分解受试样、消化液（酸）的组成、温度和容器内的压力的影响，因此，根据试样选择适宜的消化液、样品和酸用量、液体体积和罐的容积比，是得到安全的和良好的消解结果的重要因素。样品量因容器而异，一般说容量20mL，样品加入量不应超过0.3～0.5g,

中药中重金属检测方法

重金属总量常用硫代乙酰胺或硫化钠显色反应比色法测定。有害元素砷常用古蔡法或二乙基二硫代氨基甲酸银法测定。单个重金属和有害元素测定方法有原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法。《中国药典》（ 2005 年版）附录对这些测定方法进行了规范化。另外文献还有紫外分光光度法、荧光分光光度法和高效液相色谱法。（一）原子吸收分光光度法 (atomic absorption spectrophotometry, AAS) 此法适用于测定中药中重金属及有害元素铅、镉、砷、汞、铜。原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素，系由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出供试品中待测元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常通过比较标准品溶液和供试品溶液的吸光度，求得供试品中待测元素的含量。 1. 对仪器的一般要求所用仪器为原子吸收分光光度计，它由光源、原子化器、单色器和检测系统等组成，另有背景校正系统、自动进样系统等。（ 1 ）光源常用待测元素作为阴极的空心阴极灯。（ 2 ）原子化器主要有四种类型：火焰原子化器、石墨炉原子化器、氢化物发生原子化器及冷蒸气发生原子化器。①火焰原子化器由雾化器和燃烧灯头等主要部件组成。其功能是将供试品溶液雾化成气溶胶后，再与燃气混合，进入燃烧灯头产生的火焰中，以干燥、蒸发、离解供试品，使待测元素形成基态原子。燃烧火焰由不同种类的气体混合物产生，常用乙炔—空气火焰。改变燃气和助燃气的种类及比例可以控制火焰的温度，以获得较好的火焰稳定性和测定灵敏度。②石墨炉原子化器由电热石墨炉和电源等部件组成。其功能是将供试品溶液干燥、灰化，再通过高温原子化阶段使待测元素形成基态原子。一般以石墨作为发热体，炉中通入保护气，以防氧化并能输送供试品蒸气。③氢化物发生原子化器由氢化物发生器和原子吸收池组成，可用于砷、硒、锡、锑等元素的测定。其功能是将待测元素在酸性介质中还原成低沸点、易受热分解的氢化物，再由载气导入由石英管、加热器等组成的原子吸收池，在吸收池中氢化物被加热分解，并形成基态原子。④冷蒸气发生原子化器由汞蒸气发生器和原子吸收池组成，专门用于汞的测定。其功能是将供试品溶液中的汞离子还原成汞蒸气，再由载气导入石英原子吸收池，进行测定。（ 3 ）单色器其功能是从光源发射的电磁辐射中分离出所需要的电磁辐射，仪器光路应能保证有良好的光谱分辨率和在相当窄的光谱带 (0.2nm) 下正常工作的能力，波长范围一般为 190.0nm ～ 900.0nm 。（ 4 ）检测系统由检测器、信号处理器和指示记录器组成，应具有较高的灵敏度和较好的稳定性，并能及时跟踪吸收信号的急速变化。

重金属检测方法比较

重金属检测方法通常认可的重金属分析方法有：紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）。现就这二种方法简介：一、紫外可见分光光度法（UV）检测原理：重金属与显色剂—通常为有机化合物，可于重金属发生络合反应，生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下，比色检测。一般来说分光光度计有两种方法：一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定；另一种是生成有色化合物，即“显色”，然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见光区有吸收，但因一般强度较弱，所以直接用于定量分析的较少。加入显色剂使待测物质转化为在紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定，这是目前应用最广泛的测试手段。显色剂分为无机显色剂和有机显色剂，而以有机显色剂使用较多。大多当数有机显色剂本身为有色化合物，与金属离子反应生成的化合物一般是稳定的螯合物。显色反应的选择性和灵敏度都较高。有些有色螯合物易溶于有机溶剂，可进行萃取浸提后比色检测。检测波长一般是紫外和可见光区。

二、原子吸收法（AAS）原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激以下所产生的荧光发射强度，以此来测定待测元素含量的方法。检测原理：每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线，也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线，使入射光减弱。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A，与被测元素的含量成正比。由于原子能级是量子化的，因此，在所有的情况下，原子对辐射的吸收都是有选择性的。由于各元素的原子结构和外层电子的排布不同，元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同，因而各元素的共振吸收线具有不同的特征。通过能量的衰减量来检测原子的浓度。