摘　要：目的是改變石墨爐-原子吸收分光光度計法檢測牛奶中鉛回收率偏低的現狀。采用微波消解法處理樣品，經(jīng)稀釋定容后，采用石墨爐-原子分光光度計檢測牛奶中鉛的含量，計算鉛的回收率。工藝參數：特征波長(cháng)283.3nm，燈電流7.0mA，狹縫寬度0.5nm，扣背景燈關(guān)閉的方式進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量5μL；改變樣品的灰化溫度、持續時(shí)間來(lái)優(yōu)化鉛的回收率。結果為鉛的檢測最佳工藝參數：干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s，原子化溫度1900℃，持續5s。結論顯示，在上述條件下，檢測牛奶中的鉛回收率為80%~120%，符合國家標準，也從一定程度上節約了實(shí)驗成本。
    關(guān)鍵詞：牛奶　鉛　石墨爐-原子吸收分光光度計法　檢測

    牛奶中含有豐富的營(yíng)養成分，如脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物和微量元素等，能夠滿(mǎn)足人體對營(yíng)養物質(zhì)的需要。牛奶還含有人體必需的8種氨基酸，可供給優(yōu)質(zhì)蛋白。近幾年，由于自然環(huán)境越來(lái)越差，土壤和地下水中的重金屬不斷富集，導致牛奶中重金屬含量不斷增加，尤其是重金屬鉛^[1-2]。另外，牛奶在生產(chǎn)加工或貯藏運輸過(guò)程中如果使用了含鉛器皿，或使用了受鉛污染的水源，也會(huì )導致牛奶中鉛含量的升高，有時(shí)還會(huì )超過(guò)國家標準，危害人體健康^[3]。
    鉛（Plumbum,Pb）在元素周期表中的序號（原子序數）是82，相對原子質(zhì)量207.2，原子序數是所有穩定元素中最高的。鉛是環(huán)境中最嚴重的污染物之一，其會(huì )在人體內積累，當達到一定量時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生毒性，危害造血、神經(jīng)和消化系統^[4-5]。血鉛是檢驗人體中鉛含量的指標之一，人體接觸過(guò)量的鉛后，血鉛值會(huì )升高^[6]。
    本實(shí)驗采用石墨爐-原子吸收分光光度計法檢測牛奶中鉛的含量，該方法原理如下：試樣經(jīng)灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度計石墨爐中，電熱原子化后吸收283.3nm共振線(xiàn)，在一定濃度內，其吸收值與鉛含量成正比，與標準系列比較定量^[7]。本實(shí)驗的目的是為了探索儀器條件對待測樣組分中鉛含量的影響，進(jìn)一步提升牛奶中鉛的回收率。
    1 材料與方法
    1.1 材料
    純牛奶：采購于某超市；GB W08619鉛標準儲備液（1000μg/mL）：中國計量科學(xué)研究院；硝酸（色譜純）、磷酸氫二銨（色譜純）：天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng)。
    1.2 儀器與設備
    SX2-12-30箱式電阻爐：上海福馬實(shí)驗設備有限公司；AA240Z原子吸收分光光度計：美國瓦里安公司；C-MAG-HP10加熱板：江蘇省科學(xué)器材有限公司；AL204型電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。
    1.3 方法
    1.3.1 溶液的配置
    基體改進(jìn)劑（磷酸氫二銨-硝酸鈀溶液）：準確稱(chēng)取0.02g硝酸鈀，加少量硝酸溶液（1+9）溶解后，再加入2g磷酸氫二銨，溶解后用硝酸溶液（5+95）定容至100mL混勻。（基體改進(jìn)劑是為了消除干擾試樣而加入的，繪制標準曲線(xiàn)時(shí)也要加入。）
    鉛標準中間液：準確吸取0.5mL鉛標準儲備液（100μg/mL）于50mL容量瓶中，用0.5mol/L硝酸定容，搖勻，配置成1μg/mL的鉛標準中間液。
    標準曲線(xiàn)：分別吸取0.100、0.200、0.400、0.800、1.600mL鉛標準中間液于6支50mL容量瓶，用0.5mol/L硝酸定容，搖勻，配置成濃度為2.0、4.0、8.0、16.0、32.0ng/mL的鉛標準工作曲線(xiàn)。
    1.3.2 樣品前處理
    參照國標GB 5009.12-2017《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》中第一法^[6]，略有改進(jìn)。稱(chēng)取0.4g左右純牛奶樣品于微波消解罐中，加入5mL硝酸進(jìn)行消解，冷卻后取出消解罐在電熱板上趕酸至1mL左右。消解罐放冷后，將消化液轉移至10mL容量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，合并洗滌液于容量瓶中并用水定容至刻度，混勻備用。同時(shí)做試劑空白試驗。
    1.3.3 儀器條件優(yōu)化
    1.3.3.1 狹縫寬度的選擇
    在波長(cháng)283.3nm，燈電流7mA，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量5μL，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s；原子化溫度為2100℃，持續5s的條件下，通過(guò)石墨爐-原子吸收分光光度計，測量不同狹縫寬度0.2nm、0.5nm、1.0nm的吸光值。
    1.3.3.2 基體改進(jìn)劑用量的選擇
    在波長(cháng)283.3nm，燈電流7mA，進(jìn)樣量10μL，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s；原子化溫度為2100℃，持續5s的條件下，通過(guò)石墨爐-原子吸收分光光度計，測量不同基體改進(jìn)劑添加量5μL、10μL、15μL的吸光值。
    1.3.3.3 燈電流強度的選擇
    在波長(cháng)283.3nm，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量5μL，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s；原子化溫度為2100℃，持續5s的條件下，通過(guò)石墨爐-原子吸收分光光度計，測量不同燈電流強度5mA、6mA、7mA的吸光值。
    1.3.3.4 原子化溫度的選擇
    在波長(cháng)283.3nm，燈電流7mA，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量5μL，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s的條件下，通過(guò)石墨爐-原子吸收分光光度計，測量不同原子化溫度1700℃、1800℃、1900℃、2000℃、2100℃、2200℃、2300℃，持續5s的吸光值。
    1.3.4 樣品中鉛含量計算公式

    式中，Y：樣品中鉛含量，mg/kg或mg/L；C₁：測定樣品溶液中鉛的含量，ng/mL;C₀：空白溶液中鉛的含量，ng/mL;V：樣品的體積，mL；m：樣品的質(zhì)量。
    1.3.5 鉛回收率
    調整前的儀器條件為：在波長(cháng)283.3nm，燈電流6mA，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量10μL，狹縫寬度0.5nm，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s；原子化溫度為2100℃，持續5s。
    調整后的儀器條件為：在波長(cháng)283.3nm，燈電流7mA，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量5μL，狹縫寬度0.5nm，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s；原子化溫度1900℃，持續5s。
    分別在上述條件下，測定鉛的回收率，本實(shí)驗所做的加標點(diǎn)為0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg。
    1.3.6 數據處理
    本實(shí)驗用Excel編輯并處理，每個(gè)實(shí)驗結果均采用測量3次取平均值的方法。
    2 實(shí)驗結果
    2.1 標準曲線(xiàn)
    在波長(cháng)283.3nm，燈電流7mA，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量10μL，狹縫寬度0.5nm，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s；原子化溫度為2100℃，持續5s的條件下，用原子吸收分光光度計測2.0、4.0、8.0、16.0、32.0ng/mL的鉛標準溶液的吸光值。一元線(xiàn)性回歸方程：y=0.00305x+0.0046；相關(guān)系數為：r=0.9999，線(xiàn)性關(guān)系良好。     2.2狹縫寬度的選擇
    狹縫寬度與信噪比成正比，與分辨率成反比。由圖2可以清晰的看出，隨著(zhù)狹縫寬度的加大，樣品液的吸光值是先增大，后減小，最佳的狹縫寬度為0.5nm。     2.3基體改進(jìn)劑（磷酸氫二銨-硝酸鈀溶液）用量的選擇
    石墨爐原子吸收光譜中，為了增加待測樣品液基體的揮發(fā)性，或者是提高待測液易揮發(fā)元素的穩定性，在待測樣液中加入一種化學(xué)試劑，以提高灰化溫度或者減小基體干擾，這就是基體改進(jìn)劑。本實(shí)驗是在0.5mol/L硝酸的酸性介質(zhì)中，隨著(zhù)基體改進(jìn)劑的增加，樣品液的吸光值逐漸減小，故基體改進(jìn)劑的最佳加入量是5μL。     2.4燈電流強度的選擇
    燈電流越小，說(shuō)明發(fā)射譜線(xiàn)越窄，放點(diǎn)不穩定，光譜輸出強度越小，靈敏度越高。反之，燈電流越大，發(fā)射線(xiàn)強度越大，發(fā)射譜線(xiàn)變寬，當譜線(xiàn)輪廓變得不清晰，靈敏度下降，信噪比變大，燈的壽命縮短。因此，選擇燈電流非常重要，一般原則是，在保證足夠強且穩定的光強輸出條件下，盡量使用較低的工作電流^[7]。圖4表明，燈電流變化的過(guò)程中，樣液的吸光值變化不太明顯，值浮動(dòng)較小。通?？招年帢O燈上標明的最大燈電流的一半到三分之一為工作電流，經(jīng)多方面考慮，選擇鉛燈的電流為7mA。     2.5原子化溫度的選擇
    適當的原子化溫度是既要足夠高使待測元素原子化完全，但又不能太高以免加速石墨管的老化而導致吸光值下降^[7]。隨著(zhù)原子化溫度的升高，待測樣液的吸光值是先增大，后趨于平穩的，在1900℃處達到最大吸光值，且該溫度點(diǎn)回收率和重現性均較好。     2.6鉛的回收率
    由表1可知，儀器參數調整后，不但節約了能源，原子化溫度變低，石墨管的壽命也會(huì )隨之提高，鉛的加標回收率也有所增加，這說(shuō)明儀器條件對于做加標回收率來(lái)說(shuō)，起著(zhù)重要的作用。國標GB/T 27404-2008附錄F^[8]規定，被測組分含量< 0.1mg/kg時(shí)，回收率范圍是60%~120%；被測組分含量在0.1~1mg/kg之間時(shí)，回收率范圍是80%~120%。
表1 儀器參數調整前后鉛的回收率

加標點(diǎn)（mg/kg）	調整前回收率	調整后回收率
0.05	76.3%	82.6%
0.01	81.2%	90.9%
0.15	85.9%	95.6%

 
    3 結論
    通過(guò)單因素實(shí)驗，確定石墨爐-原子吸收分光光度計測定牛奶中鉛的最佳參數為：在波長(cháng)283.3nm，燈電流7mA，狹縫寬度0.5nm，進(jìn)樣量10μL，基體改進(jìn)劑添加量5μL，干燥溫度120℃，持續10s；灰化溫度400℃，持續8s，原子化溫度1900℃，持續5s。在該條件下，鉛的回收率范圍也有所提高。
參考文獻：
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    [7] 那斯琴高娃，烏尼爾，其其格，等.乳和乳制品中鉛測定方法的研究[J].中國乳品工業(yè),2010,38(5):62-64.
    [8] GB/T 27404-2008實(shí)驗室質(zhì)量控制規范 食品理化檢測.中國國家標準化管理委員會(huì ),2008，10.