ACP-AES法测定粉丝中铝
摘 要:粉丝样品经湿法消化后,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定其中的铝含量。铝浓度在0.10~50mg/L范围内线性良好(r=0.9998),测定结果的相对标准偏差为1.79%~2.08%,加标回收率为96.6%~100.8%。试验表明,方法操作简单、分析快速。
关键词:电感耦合等离子体原子发射光谱仪法(ICP-AES)及其仪器;铝;粉丝。
铝对人体的影响是多方面的,世界卫生组织建议将铝定义为食品污染物并要求严格控制。粉丝是人们喜欢吃的大众食品,由于粉丝传统制成工艺中添加明矾,因此人们非常关心粉丝中铝的含量。铝的测定方法主要有分光光度法、石墨炉原子吸收光谱法等。分光光度法主要是络天青S比色法,此法显色条件要求严格。而石墨炉原子吸收光谱法测定铝重现性并不十分理想。电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)是近十几年来发展迅速的分析方法,操作简便快捷。
本文对样品消解方式进行了探讨,优化了测量条件,并对硝酸浓度和常见共存离子对铝的影响进行了试验,建立了采用ICP-AES法测定粉丝样品中铝的方法。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
铝标准溶液:100mg/L,使用时用硝酸(1+99)逐级稀释成铝标准系列溶液
IRISintrepid型ACP-AES电感耦合等离子体原子发射光谱仪,CID检测器,玻璃同心雾化器。
1.2 仪器工作条件
波长396.152nm(I),工作功率1150W,载气压力0.17MPa,辅助气流量为0.15L/min,观测方向水平,冷却气流量
为14 L/min,蠕动泵流转速为100r/min。
1.3 试验方法
称取剪碎混匀的粉丝样品0.2~1.0g,置于平底烧瓶中,加浓硝酸20ml,按常规湿法消化法在电热板上缓缓加热,反复补加适量硝酸,至溶液不再碳化,不产生棕色气体,加热消解至近干。冷却后用硝酸(1+99)将溶液定量转移至10mL带塞刻度比色管中,同时做空白。如样品中铝含量较高,可以用硝酸(1+99)稀释。如有白色盐类析出,定容后过滤,滤液供测定用。
按仪器工作条件测定标准系列、样品溶液和试剂空白,在工作曲线上计算粉丝样品中铝的含量。
2 结果与讨论
2.1 样品处理方法的选择
粉丝中有大量的有机组成(如淀粉),并有大量无机盐类。如果消解不完全,这些基体会影响铝的测定。采用微波消解,产生大量气体,使消解罐内压力很大,危险性增大,另外微波消解样品称样量也受到限制,而有时样品中铝含量较低,单纯的干法消解能灰化有机组成,所用时间较长,所以采用湿法消解样品。不少湿法消解样品加高氯酸,尽管高氯酸有利于样品的消解,但有可能导致等离子体原子化,激发及电离条件的变化,影响灵敏度。采用硝酸完全能消解样品,本文选用硝酸湿法消解样品。
2.2 硝酸浓度对测定结果的影响
试验结果表明,硝酸浓度增加对铝信号有一定的抑制效应,但硝酸浓度小于(2+98)时对测定结果影响不大,试验中保持硝酸浓度(1+99)。
2.3 谱线选择
从仪器操作软件谱线数据库中选择谱线干扰少、灵敏度高的待测元素波长。铝的待测谱线有308.275,309.271,396.125,粉丝样品经消化后主要元素为钾、铁、镁、钙、硫等,进行波长扫描,由波谱图可看出以上元素在这些波长附近均无明显吸收峰,选择波长为396.125nm。
2.4 工作条件的优化
RF功率:铝的熔沸点较高,在ICP炬管中经过蒸发、解离、电离、激发等过程,增加RF功率,高频电流能量将加大,使中心通道温度上升,温度高有利于上述过程的进行,提高铝谱线强度,但功率的增加,背景干扰也加大,而且功率过大影响炬管使用寿命,选用RF功率1150W。
载气压力:载气压力是ICP很关键的参数之一,影响中心通道内各种参数和分布,影响试样在通道内滞留的时间,增大载气压力对提高信背比、改善检测能力有利,但压力的提高基体影响也严重,试验选定载气压力为0.17MPa。
样品冲洗时间:为减轻记忆效应,分别选定冲洗时间10、20、30、40s,结果表明,30s后无记忆效应,冲洗时间为30s。
2.5 共存元素的影响
按试验方法对2mg/L铝标准溶液进行测定,当相对误差为±5%,以下共存离子(以mg/10ml计):K+(0.2),Ca2+、Na+、Fe3+、Li+、Mn2+、Mg2+、Sr2+(0.1)不干扰测定。
2.6 线性范围和样品测定
试验结果表明,铝浓度在0.10~50mg/L范围内符合比尔定律,工作曲线的相关系数均大于0.9998。方法测得检出限(K=3)为0.028mg/L。
选不同铝含量的三种粉丝样品,按试验方法测定,用工作曲线法计算结果,同时进行加标回收试验,结果见表1。按试验方法,对同一样品分别用本法和国标法进行测定。铝的结果分别为215,210mg/kg(n=3),经t检验,t=0.715<t0.05,4=2.776,说明两种分析方法测得值无显著性差别。
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