镉在农产品质量安全检测中为毒理学指标,要求严格控制其含量。国家标准中对样品的处理仅局限于灰化法和湿法消解,处理时间长、繁琐。本实验采用微波消解技术处理样品,用原子吸收光谱法测定水产品中镉含量,对仪器最佳反应条件、基体改进剂的选择及干扰因素等进行探讨。现将结果报告如下。

(1)仪器和试剂:Z25000原子吸收分光光度计(自动进样器,日本日立公司);镉空心阴极灯;EthosA微波消解仪(意大利迈尔斯通公司);镉标准储备液(国家钢铁材料测试中心):1 000 mg/L;使用液用1%的硝酸溶液逐级稀释至100μg/L;磷酸二氢铵(GR):10.0 g/L;硝酸(GR);草鱼、鲤鱼、鲫鱼样品(市场购得)。(2)仪器工作条件:测定波长228.8 nm,灯电流为5 mA,光谱通带0.5 nm,氩气流量0.2 L/min,Zeeman扣背景,峰高定量,进样量20.0μL。(3)样品制备:样品取可食部分,匀浆。称取1.0 g湿样于聚四氟乙烯溶样杯中,加6 mL硝酸和1 mL过氧化氢,浸泡1 h后,将溶样杯放入消解罐中,在消解仪中消解,1MPa下6 min,2MPa下5 min,4MPa下4 min。待消解罐放凉后,取出溶样杯,将消解液转入25 mL容量瓶中定容,待测。同样条件做试剂空白。(4)校准曲线、样品测定:本实验中镉的线性范围0~7.00 μg/L,其校准曲线系列浓度为:0,1.00,3.00,5.00,7.00 μg/ L,标准溶液进样量20.00μL,磷酸二氢铵5μL (采用湿加的方法),镉在此浓度范围内线性关系较好,回归方程A=0.007 6 C+0.003,相关系数为0.999 3。相同条件下测定样品,并由校准曲线求出样品中镉的含量^〔1〕。

(1)微波消解体系的建立:实验中使用HNO₃、 HNO₃-HClO₄、HNO₃-H₂O₂及HNO₃ -HCl体系为消解剂。结合消解过程的难易程度、消解是否完全、干扰成分及危险因素等,本实验选择HNO₃ -H₂O₂为消解剂^〔2〕。通过实验发现,消解时间和压力对最终消解效果有重要影响。因此,选择 1MPa下6 min,2MPa下5 min,4MPa下4 min的梯度加压法进行消解,消解液清澈透亮。(2)基体改进剂的选择:镉属于低温易挥发元素,加基体改进剂后,可提高镉的灰化温度,而镉无损失。本实验选择1%磷酸二氢铵为基体改进剂,检测的精密度和灵敏度较不加基体改进剂明显提高,从而大大提高了分析结果的准确度^〔3〕。(3)仪器工作条件的选择:①干燥阶段为避免干燥时样液的暴沸与飞溅,采用70℃ 3 s、100 ℃ 10 s的分段升温程序。②通过对灰化、原子化温度的分析,选择灰化温度为650℃,保持时间150 s;镉在1 100~ 1 200℃之间吸光度比较稳定,可达到最佳原子化效果,选择最佳原子化温度为1 100℃。(4)干扰试验:测定结果表明,同时添加锌、铅、钠、锰、铜、铁、氯离子、镍、镉含量分别为 28.8,7.8,200,140,1.36,23.9,2 050,1.5,0.17μg/g进行测定,没有相互干扰。(5)检出限:按国际理化与应用化学联合会(IUPAC)推荐的检出限方法,对空白溶液连续进行20次吸光度测定,以其3倍标准偏差为检出限,该方法最低检出限为1.3 pg。(6)样品分析结果:根据本实验建立的分析条件,对草鱼、鲤鱼、鲫鱼中的镉进行测定,结果分别为0.016,0.012,0.018 mg/kg;相对标准偏差(RSD)分别为1.9%,3.1%,2.4%。

实验结果表明,微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定水产品中镉,较比色法、原子荧光法等具有操作简单、快速,干扰成分少,灵敏度高、检出限低等优点。使用微波消解可在较短时间内使样品消解完全无损失,减少试剂的使用量,适用于大批量样品的测定。