原子吸收光谱法中酸提取法

　　摘 要：利用石墨炉原子吸收光谱法中 3种常用常用的消解方法 ：酸提取法[1]、干灰化法[2]、湿法消解法对茶叶中的铅含量的测定进行研究 ，通过比较不同前处理方法的检测结果、试剂消耗量、所用时间和检测样品数量，找出每种方法的相对优劣。本文对实验条件差的实验室在检测茶叶中铅含量的前处理的方法选择上有一定借鉴意义 。 
　　前言：据统计，茶叶是世界三大饮品之一，更是我国重要的传统饮品。随着国际对我国茶叶的“绿色壁垒”不断增多及国内人们对食品安全的重视，茶叶的质量安全关系到我国茶叶的发展前景。但我国茶叶大都产自山区，小县城居多。像我县地处浙西南一个小山区，就有茶园面积10.5万亩， 1/2多人口从事茶产业；2010年茶叶产量达到7285吨，总产值2.64亿元，茶产业已成为县农业主导产业。所以每年的监督抽查对我们这些基层的设备差、人员少的实验室有着很大压力。如何解决产地农残及重金属检测的问题关系着县级茶叶发展前景。重金属残留主要有两方面：一是大气污染,特别是对那些邻近城市和公路的茶区;二是土壤污染,由于茶叶经济效益非常可观,茶农对于茶叶也舍得投入,特别是对肥料方面的投入,这会使土壤酸度明显增加,从而导致铅的可溶性相应提高;三是加工和包装中的污染，老的茶叶加工机械所用的合金中含有铅,致使加工过程中鲜叶被铅污染等等。这些因素都极易引起茶叶中铅含量超标。[3] 
　　目前茶叶中重金属元素的测定方法主要有：原子吸收法、原子发射光谱法、原子荧光法、电化学方法等。采用的样品预处理方法主要有：湿法消解、干法灰化等。为达到快速、准确的目的，微波消解在样品样品预处理中已普遍应用，但我实验室限于条件没有微波消解仪，所以我们普遍用酸提取法、干化灰化法、湿法消解法来做茶叶的预处理法。本文就应用三种前处理方法提取茶叶中重金属元素的条件进行研究，通过研究茶叶铅提取效率的影响及比较，寻求最佳提取方法以期达到检测的目的。 
　　正文：材料与方法 
　　1. 材料与试剂 
　　1.1. 茶叶,省级定期监督抽查中的样品WT20100001样品，按样品前处理磨碎，过20目筛备用。 
　　1.2.盐酸(0.5、1.0、1.5、2.0mol/L)，采用优级纯盐酸配制。 
　　1.3.铅标准溶液:1000μg/ml，中国标准技术开发公司标样开发部， 并以高纯水配制成配制1、2、3、4、5pp的标准铅溶液。使用试剂除特殊规定外均为分析纯 ，实验用水为超纯水。 硝酸、盐酸 、硫酸、高氯酸均为优级纯(GR)。 
　　1.4.实验仪器: 北京东西电子AA7000型石墨炉原子吸收、专用铅编码空心阴极灯、DKQ一3B智能控温电加热器 (上海屹尧分析仪器有限司)、DB一3电热板 (嘉兴市新胜东城仪器厂)、 2．5一l0马弗炉(沈阳市节能电炉厂)、玻璃仪器(所用玻璃仪器均在硝酸（1+5）溶液中浸泡 24 h以上并用去离子水清洗干净)。 
　　1.5.北京东西电子AA7000型石墨炉原子吸收仪操作参数： 
　　波长：283nm,狭缝：2nm,灯电流2.6mA，空气流量：6l/min，乙炔流量1.5l/min,干燥温度120°C，20，灰化时间450°C，持续20S,原子化温度2200°C,背景校正为氘灯。 
　　2.样品处理及标准曲线绘制： 
　　2．1.标准 曲线绘制 
　　吸取上面配制的铅1、2、3、4、5pp标准铅溶液和试剂空白液各10μL注入石墨炉中测得其吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。 
　　2.2.酸提取前处理法：根据文献《茶叶中有害金属元素的快速技术研究》称取1.00g的茶叶样品3组，2组加标0.1ppm,1组为试剂空白，分别用10.00ml的2mol/L的盐酸溶液在温度70°C条件下浸提1h，离心沉淀，取上清液稀释定容后供检测用。 
　　2.3.湿法消解前处理：根据国家标准BG/T5009.12-2003,准确称取样品3组，2组加标0.1ppm,1组为试剂空白，每组1.00g于锥形瓶中，放入玻璃珠，加混合酸浸泡过夜，加一小漏斗电炉上消解称无色透明液体并洗入10ml的容量瓶混匀备用。 
　　2.4.干法灰化前处理：根据国家标准BG/T5009.12-2003，准确称取样品3组，2组加标0.1ppm,1组为试剂空白于瓷坩埚中，先小火加热碳化至无烟后移入500°C马弗炉中灰化7h用硝酸溶解后洗入10ml容量瓶中混匀备用。 
　　3.实验结果及讨论 
　　3.1三种消解方法的原理及优缺点 
　　3.1.1酸提取法利用合适的浸取剂将茶叶中的铅浸提取出来，该方法简单，安全，耗时小，但溶液温度不容易控制，而且并不一定将茶叶中的铅完全提取，必须随时注意检查提取程度。 
　　3.1.2.干灰化是利用高温除去样品中的有机质,剩余的灰分用酸溶解,作为样品待测溶液.该法简单易操作，安全，能处理大量样品。缺点：不能处理单个量大的样品易引起灰化困难或时间太长，这势必引入新的误差。相反，太少，也会引入样品不均匀性的误差。同时因为温度太高容易有铅元素的挥发或坩埚吸收引起测定值降低。[4] 
　　3.1.3.湿式消解法则是依靠强酸中氧化剂的氧化能力来分解样品，待测的铅元素存在于消化液中供测试用。缺点：操作复杂，耗时长，试剂用量多，操作过程产生大量有害气体，空白值易偏高。[5] 
　　3.2.实验结果(略) 
　　3.3三种方法试剂消耗、时间、产生的有害物质等方面比较： 
　　3.3.1.试剂及消耗量及所用仪器设备多少比较：干法灰化法最省，酸提取法其次，湿法消解法消耗最多。 
　　３.3.2.消解时间上比较：酸提取法耗时：３小时、干法灰化法：２０小时，湿法消解法用时３０小时。 
　　3.3.3.产生对环境及实验人员有害物质量：酸提取法最少，干法灰化法其次，湿法消解法最多。 
　　4.小结：由以上数据可知：对茶叶中铅的提取前处理上，酸和温度是消解程度的关键因素。酸提取法简便、快捷，用酸少，安全，但温度的控制和铅的提取率存在一定困难，加标回收率经多次提取试验后才能达到满意效果。干法灰化法简单易操作，碳化过程中产生有害物质，而且因为经过高温或坩埚吸附，加标回收率偏低。湿法消解法实验操作难度低，数据稳定，但耗时长，溶剂用量大，消解过程产生大量的有害物质。 
　　参考文献： 
　　[1] 袁 建 鞠兴荣 汪海峰 沈崇钰 茶叶中有害金属元素的快速检测技术研究，分析食品科学2004， 25 
　　[2] 国家标准GB/T5009.12-2003 
　　[3]罗淑华.对我国茶叶卫生质量的几点思考[J]. 中国茶叶，2003,(5) 
　　[4] 李颖,等.原子吸收法测定茶叶中铜的含量[J]. 标准化报道, 
　　[5]黄志勇,等.ICP-MS 测定茶叶中微量元素含量及其溶出特性的研究[J]. 厦门大学学报(自然版), 2003(5)