粮食中的镉快速测定仪器整体方案

概述

本文采用石墨炉原子吸收光度计测定粮食样品半消化悬浮液中重金属镉，结果显示，相关系数均大于0.999，方法检出限为0.0004mg/kg，样品的测定值与证书值吻合，精密度高。

一、方案简介 

GB2762-2012食品中污染物限量和GB2715-2005粮食卫生标准粮食中明确规定粮食中各项污染物限量指标，其中Cd在稻谷（包含大米）、豆类中小于等于0.2mg/kg，麦类（包括：小麦粉）、玉米及其它中小于等于0.1mg/Kg；检测方法按照GB5009.15-2003《食品中镉的检验方法》执行。

大米、小麦和玉米等为固体样品，检测时首先要将样品处理成溶液，GB 5009.15-2003中所推荐的前处理方法为压力消解罐消解法、微波消解法、干灰化法、过硫酸铵灰化法和湿式消解法。样品处理占整个检测流程中绝大部分时间，而且是整个检测环节中非常关键的一环，直接影响到最终分析结果。上述几种常规消解方法，无论哪种均步骤繁琐，消解周期长、耗时，严重影响样品分析效率。

本文开发了粮食样品湿法快速消解并悬浮成均一溶液的前处理方法，选取国家一级生物成分分析标准物质GBW10010大米生物成分标准物质，GBW08503b小麦粉生物成分标准物质和GBW10012玉米生物成分标准物质，加入一定量HNO3电加热板方式快速半消化20～30min后，采用悬浮剂曲拉通100悬浮形成均一溶液引入石墨炉测定。不仅满足国家粮食卫生标准法规要求，简化前处理流程，减少前处理试剂使用，最大程度上提高了前处理效率，最大程度上减少了前处理过程可能带来的污染及损失，大大提高检测效率，结合石墨炉原子吸收仪器高灵敏度，稳定性好的优势，通过方法条件优化，确保分析结果准确性。

二、实验仪器及试剂

1、石墨炉原子吸收光谱仪，配有石墨炉自动进样器；多孔电加热电板；电子分析天平(0.0001g，万分之一电子天平)；

震荡器；移液枪。

2、试剂及器皿

Cd单元素标准溶液购自国家标准物质中心，国家有色金属及电子材料测试中心等：1000mg/Kg；HNO3优级纯；Sigma优级纯；北京化学试剂厂BV-III级等；高纯水18.2MΩ，用于样品的稀释和标准的配置；Triton曲拉通100；磷酸二氢铵99.95%（Sigma）；50mL塑料离心管；所有器皿在使用之前均用5%硝酸浸泡过液，以确保容器的洁净度。

三、实验过程

1、样品溶液制备

准确称取大米生物成分分析标准物质GBW10010、小麦生物成分分析标准物质GBW08503B和玉米生物成分分析标准物质GBW10012（恒温干燥）0.2g(精确到0.0001g)，加入少量高纯水润湿后，加入0.5mL优级纯浓硝酸，置于多空电加热板上120度加热20～30分钟，取下，冷却后，采用0.01%曲拉通100定容至10mL。涡旋1min混匀，制成均一的悬浮溶液，待测。样品前处理流程见图1。

2、仪器分析条件

Cd的石墨炉分析条件见表1。 

表2.石墨炉升温程序

3、标准溶液的配制

采用逐级稀释法配制母液，母液浓度5μg/L，0.01%曲拉通+5%硝酸介质；制备液：0.01%曲拉通+5%硝酸介质；清洗液：0.1%硝酸+0.01%异丙醇。

四、结果与讨论

按照表1和表2设置仪器参数，将元素灯及仪器预热10~20min，将母液，制备液，基体改进剂及样品依次摆放在石墨炉自动进样器PSD120上，采用PSD120自动配置曲线进行曲线校正及样品溶液的依次测定,对于超标样品自动在线稀释，给出校正后结果；石墨炉原子吸收可以实现双灯同时点亮，一灯分析，另一个元素灯开始预热，大大节省元素灯的预热时间。

表3.Cd元素线性方程、相关系数及检出限

检出限：

采用方法相同的条件，曲线校正完成后，连续测定3个制备空白，每个空白测定7针，7针结果的3倍标准偏差所对应的浓度为单次检出限，此方法中的检出限为三次平均结果。 

方法检出限（MDL）：

检出限乘上稀释系数，即换算到固体样品中。

峰面积积分——拓宽线性范围；

曲线校正方式：

线性过原点。

大米、小麦和玉米生物成分分析国家标准物质测定结果见表4。

表4.大米、小麦和玉米标准物质测定结果

可见石墨炉原子吸收仪快速不完全消解悬浮法测定大米、小麦和玉米中的镉，相关系数均大于0.999，方法检出限为0.0004mg/Kg；大米、小麦和玉米的国家生物成分分析标准物质的测定值和证书值非常吻合。石墨炉原子吸收具有灵敏度高，稳定性好，测定结果准确可靠，完全满足粮食样品快速悬浮进样直接分析的要求。