原子熒光法測定食品添加劑氫氧化鈉中汞含量

樊慧敏

(廣州市自來水有限公司, 廣東 廣州 510100)

在食品工業中,氫氧化鈉作為食品添加劑應用普遍,主要用來調節酸堿和輔助加工,供水行業中氫氧化鈉也使用廣泛,主要用來調節出水pH,增加水質化學穩定性[1]。 制水過程中投加藥劑氫氧化鈉,會使藥劑中殘留的少量重金屬元素進入飲用水中,進而影響人體健康。 汞是一種常溫下具有流動性的液體金屬,銀白色、易揮發,無機汞進入水體后,在微生物作用下轉化為有機汞,毒性大大增強,有機汞一旦攝入有機體內,達到一定累積量會危害神經系統,破壞蛋白質和核酸,對環境生態和人體健康造成潛在的巨大威脅[2]。 因此,對凈水劑氫氧化鈉中汞含量的監控是保證飲用水安全的必要檢測項目之一。

根據GB 1886.20—2016《食品安全國家標準食品添加劑 氫氧化鈉》,食品添加劑氫氧化鈉中汞含量的測定一般采用冷原子吸收分光光度法,規定氫氧化鈉中汞的容許限值為0.1 mg/kg[3]。 研究發現,冷原子吸收測汞儀存在測定數據波動較大,樣品平行測定較難的問題[4]。 原子熒光光譜儀通過待測元素原子發射的熒光強度進行定量分析,在還原劑的作用下待測元素氣化,通過氣體進樣有效地從樣品中分離待測元素,減少基體干擾,提升了分析效率和靈敏度,該法在環境分析和高純物質檢測中已經得到廣泛應用。 李云輝等[5]、陳志明等[6]采用原子熒光法測定水樣中的砷和汞。 本文將通過重復性及加標實驗驗證原子熒光光度計檢測氫氧化鈉汞含量的精密度和準確度。

1 材料與方法

1.1 方法原理

經過預處理后的試樣進入原子熒光光度計,在酸性條件下,二價汞與硼氫化鉀反應生成原子態汞,以氬氣為載氣帶入原子化器,在汞空心陰極燈的照射下,基態汞原子被激發至高能態,在去活化回到基態時,發射出特征波長的熒光。 在一定濃度范圍內,熒光強度與汞的含量成正比[7]。

1.2 試劑與設備

1.2.1 實驗試劑

① 鹽酸,優級純。

② 氫氧化鉀,分析純。

③ 硼氫化鉀,分析純。

④ 鹽酸溶液:5+95。

⑤ 硼氫化鉀溶液:0.5%KOH+1.0%KBH4。

⑥ 溴酸鉀-溴化鉀溶液:稱取2.784 g 無水溴酸鉀和10 g 溴化鉀,溶解后用純水稀釋至1 000 mL。

⑦ 鹽酸羥胺溶液:稱取10 g 鹽酸羥胺,純水溶解定容至100 mL。

⑧ 汞標準物質[ρ(Hg)= 100 mg/L]:由環境保護部標準樣品研究所配制,編號為GSB 07-1274-2000/102916,有效期至2023 年11 月。

重視農村經濟發展問題，關乎著我國社會主義現代化事業進程，影響著廣大農民的收入水平。為此，我國要重視農村經濟發展，把農村經濟發展理念立于我國長遠國家戰略計劃中，行于社會主義現代化建設進程中。只要國家、政府和人民凝聚力量，齊心協力全方位搞農村經濟發展，一定能夠振興鄉村經濟，推進新農村建設，確保農民收入持續增長，從而不斷提升農民生活質量和生活水平。

⑨ 汞標準樣品:由環境保護部標準樣品研究所配制,編號為GSB 07-3173-2014/202048,標準值為10.3 μg/L,不確定度為0.9 μg/L,有效期至2024年4 月。

1.2.2 實驗設備

原子熒光光度計(含汞特種空心陰極燈),分析天平(精度為0.000 1 g),其他實驗室常用器皿。

1.3 操作步驟

1.3.1 預處理

稱取10.00±0.01 g 氫氧化鈉試樣,加水約20 mL 稀釋,緩慢滴加鹽酸中和至pH＜1。 冷卻至室溫后,定容至100 mL。

1.3.2 標準系列配置

1.3.3 標準樣品配置

吸取汞標準樣品10.00 mL,純水定容至250 mL,取5.00 mL 稀釋后溶液,純水定容至100 mL。

1.3.4 加標溶液配置

取0.40 mL[ρ(Hg)= 100 μg/L]汞標準中間溶液加入稱好的氫氧化鈉試樣中,按照1.3.1 操作。

1.3.5 試樣配置

取10 mL 試液于比色管中,分別向試樣、空白、加標樣及標準溶液管中加入1 mL 鹽酸,加入0.5 mL 溴酸鉀-溴化鉀溶液,搖勻放置20 min 后,加入1 ～2 滴鹽酸羥胺溶液混勻,待黃色褪盡上機檢測。

1.3.6 儀器條件

燈電流30 mA,負高壓285 V,原子化器高度8 mm,載氣流量300 mL/min,屏蔽器流量500 mL/min。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

將1.00 μg/L 的汞標準使用液上機測定,儀器按照設置的標準曲線濃度點自動稀釋,以溶液的質量濃度為橫坐標,熒光峰面值Ⅰ為縱坐標,進行1 次曲線擬合,見表1,汞的質量濃度在0 ～1.00 μg/L 范圍內與相應的熒光值進行線性相關,曲線方程為y=1 626.575 3x-5.897 7,R2=0.999 9,線性關系良好。

表1 標準曲線系列濃度及對應熒光強度

2.2 精密度及加標回收

準確稱取10.00 g 氫氧化鈉樣品SP001、SP002以及對應的加標樣品SP001JB 和SP002JB,計算得出SP001 和 SP002 樣品中的汞含量分別是0.000 9、0.001 0 mg/kg,均符合國標規定的汞容許限值。 汞測定結果的相對標準偏差為8.40%、7.56%,加標樣品測定結果的相對標準偏差為1.41%、1.38%,見表2,說明采用原子熒光法測定氫氧化鈉中汞含量的穩定性高、精密度良好。 汞的加標量均為0.040 μg,SP001 和SP002 的加標回收率分別為102.5%、97.5%,見表3,符合回收率規定要求。

表2 精密度實驗結果

表3 氫氧化鈉中Hg 的分析結果及加標回收

2.3 準確度

質控樣品ZK:汞標準樣品(10.3±0.9 μg/L)稀釋20 倍至標準曲線范圍內,上機對其重復測定5次,結果見表4。 經測定,質控樣品檢測平均值為10.2 μg/L,相對誤差為-0.97%,相對標準偏差RSD為1.65%,結果均在標準樣品的不確定度范圍內。

表4 準確度實驗結果

3 結語

本文建立了采用原子熒光光譜法檢測食品添加劑氫氧化鈉中汞含量的分析方法,結果表明該方法靈敏度和準確度高,可以快速、便捷、科學、高效地監控凈水劑的重金屬指標,從而保障飲用水安全。