隋紅軍 管延武 陳會欣
 

      針對現有微波消解技術中樣品處理方法存在的一些不足或缺陷
，我們采用了一種快速、簡便
、準zhun確que的de測ce定ding食shi品pin樣yang品pin中zhong的de各ge分fen析xi元yuan素su，適shi用yong於yu食shi品pin檢jian驗yan工gong作zuo中zhong各ge類lei樣yang品pin的de微wei波bo消xiao解jie方fang法fa。特te點dian是shi試shi劑ji使shi用yong量liang少shao，速su度du快kuai
，汙wu染ran少shao，主zhu要yao是shi防fang止zhi了le砷shen、汞
、硒等易揮發元素在操作過程中的損失

，其取樣量食品樣品一般不大於0.5g
，開kai放fang型xing隻zhi適shi用yong於yu不bu易yi揮hui發fa的de微wei量liang元yuan素su的de樣yang品pin處chu理li

，解jie決jue了le取qu樣yang量liang少shao的de難nan題ti，沒mei有you任ren何he試shi劑ji限xian製zhi。經jing過guo我wo們men反fan複fu進jin行xing實shi驗yan
，發fa現xian大da多duo數shu的de食shi品pin樣yang品pin隻zhi需xu加jia入ru少shao量liang的de硝xiao酸suan和he過guo氧yang化hua氫qing可ke以yi使shi食shi品pin樣yang品pin完wan全quan消xiao解jie

，且qie不bu需xu要yao驅qu酸suan

，定ding容rong後hou直zhi接jie用yong原yuan子zi吸xi收shou分fen光guang光guang度du計ji、原yuan子zi熒ying光guang分fen光guang光guang度du計ji測ce定ding。選xuan擇ze硝xiao酸suan一yi氫qing氟fu酸suan消xiao解jie體ti係xi後hou

，食shi品pin樣yang品pin可ke以yi完wan全quan消xiao解jie

，樣yang品pin處chu理li溶rong液ye呈cheng無wu色se透tou明ming，取qu得de滿man意yi的de測ce定ding結jie果guo。現xian將jiang試shi驗yan情qing況kuang報bao道dao如ru下xia。
1 材料與方法
1.1儀器
WR-5TA_H微波消解儀(北京盈安美誠公司)
，TAS-990F型原子吸收分光光度計(北京普析通用儀器公司)，AFS-930原子熒光光度計(北京吉天儀器公司)，AB104全自動電子天平(瑞士)
，計算機處理係統及hp1000打印機，鐵
、錳

、銅、鋅、鉛、鎘、砷
、汞空心陰極燈。
1.2試劑
優級純硝酸(ρ20=1.42g／mL)；優級純3O％過氧化氫；優級純40％氫氟酸；金屬標準溶液均為ρ(B)=1mg／mL (國家標準物質研究中心)，鐵、錳、銅、鋅
、鉛、鎘標準使用液臨用前用0.5mol／L的硝酸逐級稀釋
；汞標準使用液臨用前以體積分數4％硝酸逐級稀釋，砷標準使用液臨用前用水逐級稀釋
；硼氫化鉀l5 L(測砷)：將15g分析純的硼氫化鉀溶解在2g／L的氫氧化鉀溶液中，硼氫化鉀0.1g／L(測汞)
，現用現配，還原劑150gFL硫脲一100g／L抗壞血酸混合溶液
，現用現配；實驗用水為去離子水。
2 食品樣品溶液的製備
精密稱取固體、半固體均勻樣品0.2～0.5g (最大取樣量不超過1g)，植物油0.20～0.45g
，精密吸取液體樣品0.5～3.0mL

，置於聚四氟乙烯消解罐中，含酒精的樣品先放水浴驅趕酒精
，加濃硝酸1.0mL

，放置15min，加3O％過氧化氫0.1～O.5mL浸泡15min
，加水至6～10mL，輕輕搖動。裝妥消解裝置，連接好溫度
、壓力探頭，並將其放入微波消解儀中
，根據不同樣品編輯不同的消解程序

，其條件見表l，功率按1～3個樣品300W，4～6個樣品600W，7～12個樣品1200W，進行消解
，反應結束後消解罐自然冷卻。容器內指示壓力<45psi，消解罐溫度低於55℃時，從防爆膜處緩緩打開
，釋放剩餘壓力
，取出溫度、壓
力探頭，依次打開各消解罐，將消解的樣品溶液轉移至25mL比色管中測砷，測其他元素轉移並定容至10.00～25.00mL。
3 測定方法
3.1火焰原子吸收法
用於鐵、錳、銅

、鋅的測定。波長、狹縫
、空氣及乙炔流量、燃燒頭高度、元素燈電流等均按儀器說明調至最佳狀態，測定時首先進入空白值測量狀態，然後依次測定標準係列、消解空白、樣品溶液。
3.2石墨爐原子吸收法
用於鉛、鎘的測定。選擇最佳測定條件
，灰化溫度鉛為600℃，鎘為500℃ ，原子化溫度鉛為1700℃ ，鎘為1600℃，對有幹擾的樣品，加20g／L的基體改進劑磷酸二氫銨5L
，灰化溫度鉛為800℃，鎘為800℃，原子化溫度鉛為2000℃
，鎘為1800℃。
3.3原子熒光光譜法
測汞時可選擇最佳儀器條件直接進樣測定。測砷時於標準管及樣品管中分別加l50g 硫脲-100g／L抗壞血酸混合溶液5mL，標準管用體積分數為4％的硝酸定容至刻度，樣品管用水定容至刻度混勻，室溫放置45min，當室溫低於15℃時，放置1h，按儀器操作規程上機測定。砷、汞的測定條件，負高壓砷為260V
，汞為240V，燈電流砷為60mA，汞為40mA
，載氣流量砷為800mL／min，汞為600mL／min
，硼氫化鉀砷為15g／L，汞為0.1g／L用標準曲線法依次測定消解空白、樣品溶液。
4 結果
4.1微波反應模式的選擇
食品檢驗工作中大多數樣品是有機物，無機物較少，同時能適用於這兩種物質
，實驗又安全可靠的是比例溫度／時(shi)間(jian)控(kong)製(zhi)微(wei)波(bo)反(fan)應(ying)模(mo)式(shi)。它(ta)以(yi)所(suo)設(she)定(ding)的(de)目(mu)標(biao)溫(wen)度(du)值(zhi)
，機(ji)器(qi)啟(qi)動(dong)功(gong)率(lv)輻(fu)射(she)激(ji)發(fa)反(fan)應(ying)
，通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)微(wei)波(bo)對(dui)密(mi)閉(bi)反(fan)應(ying)的(de)發(fa)射(she)功(gong)率(lv)精(jing)確(que)按(an)規(gui)定(ding)時(shi)間(jian)為(wei)等(deng)比(bi)例(li)升(sheng)溫(wen)速(su)率(lv)，使(shi)反(fan)應(ying)達(da)到(dao)並(bing)控(kong)製(zhi)保(bao)持(chi)在(zai)所(suo)設(she)定(ding)的(de)目(mu)標(biao)溫(wen)度(du)值(zhi)。同(tong)時(shi)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)對(dui)應(ying)的(de)升(sheng)壓(ya)曲(qu)線(xian)。它(ta)能(neng)幫(bang)助(zhu)化(hua)學(xue)實(shi)驗(yan)人(ren)員(yuan)清(qing)楚(chu)的(de)了(le)解(jie)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)在(zai)各(ge)點(dian)溫(wen)度(du)的(de)劇(ju)烈(lie)程(cheng)度(du)和(he)物(wu)理(li)當(dang)量(liang)的(de)變(bian)化(hua)
，把(ba)握(wo)反(fan)應(ying)發(fa)生(sheng)的(de)條(tiao)件(jian)和(he)機(ji)製(zhi)，測(ce)試(shi)反(fan)應(ying)臨(lin)界(jie)點(dian)
，尋(xun)找(zhao)和(he)優(you)化(hua)最(zui)佳(jia)反(fan)應(ying)條(tiao)件(jian)。
4.2消解體係的選擇
根據不同樣品主體的類型
、性質以及被分析元素的物理化學性質來選擇最佳的消解體係。消解食品樣品的目的是為了某種分析測試方法(如原子吸收光譜法)提供真溶液的空白值較低，所以選擇必須適合的微波消解體係：消解速度要快

；消解過程不生成任何沉澱物
；溶劑體係純度要高、不含被測元素、不bu含han幹gan擾rao元yuan素su，除chu了le不bu影ying響xiang分fen析xi的de敏min感gan度du外wai，還hai必bi須xu有you良liang好hao的de吸xi收shou微wei波bo能neng力li。食shi品pin檢jian驗yan中zhong樣yang品pin種zhong類lei較jiao多duo，且qie以yi有you機ji物wu為wei主zhu，僅jin用yong硝xiao酸suan消xiao解jie，用yong酸suan量liang較jiao大da，在zai比bi較jiao了le多duo種zhong濕shi法fa溶rong樣yang體ti係xi後hou認ren為weiHNO3-H2O2為最佳體係。我們根據實驗經驗，最好選擇硝酸-過氧化氫消解體係處理食品樣品。
4.3消解試劑用量及取樣量的選擇
benzhenengjiangshipinyangpinxiaojiewanquan，cedingjieguozhunque

，shiyananquan，shijiyongliangshao
，nengmanzujiancefangfamingandudeyuanze，laixuanzexiaojieshijiyonglianghequyangliang。xuanzeyangpinquyangliangzai0.2～0.5g

；確定取樣量後，對硝酸-過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)消(xiao)解(jie)體(ti)係(xi)中(zhong)兩(liang)種(zhong)試(shi)劑(ji)用(yong)量(liang)進(jin)行(xing)選(xuan)擇(ze)，方(fang)案(an)是(shi)硝(xiao)酸(suan)加(jia)入(ru)量(liang)由(you)高(gao)到(dao)低(di)
，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)加(jia)入(ru)量(liang)有(you)低(di)到(dao)高(gao)進(jin)行(xing)選(xuan)擇(ze)。考(kao)慮(lv)到(dao)奶(nai)粉(fen)有(you)機(ji)質(zhi)含(han)量(liang)較(jiao)高(gao)，尤(you)其(qi)是(shi)難(nan)消(xiao)解(jie)的(de)脂(zhi)肪(fang)含(han)量(liang)相(xiang)對(dui)於(yu)一(yi)般(ban)樣(yang)品(pin)高(gao)，作(zuo)為(wei)較(jiao)難(nan)消(xiao)解(jie)樣(yang)品(pin)的(de)代(dai)表(biao)
，精(jing)密(mi)稱(cheng)取(qu)0．5g全脂奶粉對硝酸一過氧化氫消解體係中兩種試劑用量進行選擇並觀察消解效果
，見表1。
 
由表1說明，當硝酸用量選擇1.0mL、過氧化氫用量選擇0.5mL時
，就可將0.5g奶粉消解完全，且壓力相對較低並平穩。用相同量的硝酸一過氧化氫分別消解了茶樹葉、豬肉粉、麵粉、火腿

、各種膠囊類保健食品，均能達到理想的消解效果。對於鹹菜等其他較易消解的固體類樣品和液體樣品，在保持lmL硝酸用量不變的情況下，可適當降低過氧化氫用量，這樣既避免了硝酸用量過少帶來的壓力不穩定
，又可得到理想的消解液。
4.4微波消化條件的優化
首先，分別確定每一步消解過程中的限定溫度，第一步一般選擇1O0～1l0℃ ，第二步根據樣品不同限定溫度有較大不同，一般在160～185℃。其次
，壓力的限定，在溫度選定的情況下，第一步選擇壓力一般為50～150psi，第二步選擇壓力一般為200～400psi。第三，消解時間的設定
，在同樣的溫度
、壓力條件下
，第一步選擇爬坡時間為5min，保持時間為5min
，第二步選擇爬坡時間一般為5min
，保持時間15～25min。通過大量試驗
，總結出了各類樣品的消解條件見表2。

 
4.5方法的精密度與準確度
精密稱取GBW08552豬肉0.4g
、GBW08513茶樹葉0.3g、GBW08508米粉0.5g
，以下按1.3進行消解，按1.4進行測定各標準物質中的元素Fe

、Mn、Cu、Zn、Pb
、Cd、As
、Hg，連續測定6次的平均值均在標示值範圍內，見表3。
 
4.6方法的比對實驗
     分別用本法和國標法消解樣品。國標法Fe
、Mn用GB12396-1990
，Pb用GB／T5009.12-1996中的HNO3-HCIO4法，As用GB／T5009.11-1996中的濕法消化處理樣品，測定20種樣品的Fe

、Pb
、As、Mn含量
，經配對t檢驗，P>O．05差異無統計學意義。
     利用微波消解儀，加硝酸lmL，過氧化氫0.5mL，消解各類食品，保健品的最佳消解條件，包括消解溫度、壓力及消解時間。消解樣品量固體為0.2～O.5g，液體0.50～3.0mL，植物油0.20～0.43g，均jun得de到dao澄cheng清qing透tou明ming溶rong液ye。同tong時shi克ke服fu了le常chang規gui微wei波bo消xiao解jie方fang法fa消xiao解jie液ye必bi須xu趕gan酸suan，才cai能neng進jin行xing砷shen的de預yu還hai原yuan的de方fang法fa缺que陷xian，使shi消xiao解jie液ye直zhi接jie進jin行xing砷shen的de預yu還hai原yuan
，並bing用yong原yuan子zi熒ying光guang光guang譜pu儀yi測ce定ding。用yong原yuan子zi吸xi收shou光guang譜pu儀yi，原yuan子zi熒ying光guang光guang譜pu儀yi進jin行xing各ge種zhong元yuan素su的de測ce定ding，選xuan擇ze多duo種zhong類lei型xing樣yang品pin和he多duo種zhong類lei型xing國guo家jia標biao準zhun物wu質zhiGBW08552豬肉、GBW08513茶樹葉
、GBW08508米mi粉fen進jin行xing檢jian驗yan，樣yang品pin檢jian測ce數shu據ju重zhong顯xian性xing和he穩wen定ding性xing較jiao好hao，標biao準zhun物wu質zhi測ce定ding結jie果guo均jun與yu標biao示shi值zhi相xiang符fu。此ci方fang法fa具ju有you使shi用yong試shi劑ji量liang比bi常chang規gui微wei波bo消xiao解jie法fa明ming顯xian減jian少shao
，空kong白bai值zhi低di，避bi免mian了le因yin加jia酸suan量liang大da而er帶dai來lai的de幹gan擾rao
；消解液無需趕酸，可直接上機測定

，避免了因趕酸造成的待測元素的損失和汙染， 同時簡化了操作步驟，縮短了工作時間
，提高了工作效率；消解效果理想，消解液均為澄清透明；消解液不僅用於Pb、As、Cu
、Hg、Fe
、Mn

、Zn、Cd、Cr等元素的測定，其他可用原子吸收光譜儀
、原子熒光光譜儀、電感耦合等離子體發射光譜儀測定的微量元素
、宏量元素和稀土元素，具有廣泛使用價值。