ICPMS法测定包装玻璃容器中的铅、镉、砷、锑

　　玻璃容器具有硬度高、耐蚀、耐热、耐磨及良好的光学电学I生能等特点，在日常生活中的各个领域都有着广泛的应用。在食品包装领域，玻璃容器因其具有的特点也占据一席之地。随着人们对于食品包装安全重视程度的不断增强，除了关注玻璃容器的强度之外，已经开始关注到其中的重金属在特定条件下是否有迁移。在玻璃的融制过程中，铅作为玻璃组成，镉作为着色剂而被引入玻璃制品中，为了排除玻璃中的气泡、增加透明度，需要加入澄清剂。而澄清剂主要包括三氧化二砷（As22 03）及三氧化二锑（Sb2 O3 ）。铅在某些特定条件下较易溶出，如有资料表明，酒对铅元素的溶解量与时间成正比，即盛放酒的时间越长，铅的溶出量相应也就越多。铅以各种方式进入人体后，可使人的智力下降，蓄积到一定程度会产生慢性中毒症状，对于生长发育期的儿童伤害更大：镉最易在体内长期蓄积，1992年被国际癌症研究中心确认为1A级致癌物，被美国毒物管委会列为第6位危害人体健康的有毒物质；砷是人体非必须元素，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，有机砷对人体和生物都有剧毒，如摄入量超过排泄量，会引起慢性砷中毒，潜伏期可长达几年甚至几十年，可引起消化系统、神经系统及皮肤的病变；锑属于有害类重金属，锑中毒会导致人体神经系统和心肌受损并有腔粘膜炎等症状。 
　　国家标准GB19778-2005《包装玻璃容器铅、镉、砷、锑溶出允许限量》对于铅、镉、砷、锑四种有害重金属提出了严格的限量要求。标准采用原子吸收法、原子荧光法和分光光度法分别测定铅、镉、砷、锑的溶出量，此类方法存在操作烦琐，检测周期长等弊端难以满足快速、准确的检测要求。 
　　本实验建立了采用ICP-MS法同时测定玻璃容器中铅、镉、砷、锑的溶出量的方法，同时进行了仪器工作条件、检测条件、检测方法的线性范围、精密度、回收率、检测限等方面的研究。 
　　1 实验部分 
　　1.1 主要仪器与试剂 
　　电感耦合等离子体质谱仪：Aglient 7500a，美国安捷伦公司。 
　　铅、镉、砷、锑单元素标准溶液：100 μg/mL，国家标准物质研究中心。 
　　36%乙酸溶液：经稀释配制成浓度为4%乙酸溶液。 
　　实验用水为Milli-Q超纯水。 
　　1.2 工作曲线绘制 
　　分别取浓度均为100μq/mL的铅、镉、砷、锑单元素标准溶液，用4%乙酸溶液配制成混合标准溶液，浓度依次为5μg/L，10μg/L，15μg/L，20μg/L，25μg/L。 
　　1.3 样品处理 
　　选取不同企业送检食品用玻璃容器共6个批次，用弱碱性洗涤剂洗涤干净，然后用自来水反复；中洗，再用超纯水漂洗多次，放入干燥箱内干燥，取出后冷却至室温备用。用4%乙酸浸泡，浸泡液加至容器口下2cm处，将容器口用密封袋密封后放置于98±1℃条件下的烘箱内浸泡120±2min。处理后的浸泡液用玻璃棒搅拌均匀，取出适量浸泡液供上机测试。 
　　1.4 仪器工作条件 
　　ICP-MS仪器工作参数如表1所示。 
　　1.5 实验原理 
　　样品经蠕动泵吸入雾化室形成气溶胶，气溶胶进入以氩气为基质的高温等离子体中。气溶胶在高温等离子体中经过去溶剂、分子化、原子化等过程，最后以离子形态进入采样锥，截取锥，经过一组离子透镜再由四级杆质量过滤器根据质核比进行分离，最后由电子倍增器检测到达检测器的各个质量数的离子数目，计数值与被测元素浓度成正比。 
　　2 结果与讨论 
　　2.1 干扰消除 
　　lCP―MS分析样品时，存在干扰分为质谱型干扰（同质异位素干扰、多原子离子干扰、双电荷干扰）和非质谱型干扰（总固体溶解量过高、空间电荷效应等）。为尽量避开这些干扰，应选择丰度大且灵敏度高的同位素。分析结果表明本实验所测四种元素受同质异位素干扰、多原子离子干扰、双电荷干扰等质谱型干扰影响较少。同时，本次试验样品浓度较低可以有效降低非质谱型干扰。 
　　2.2 标准曲线方程及检出限 
　　用混合标准溶液配制浓度5μg/L，10μg/L，15μg/L，20μg/L，25μg/L的系列标准工作溶液，按最佳试验条件进行测定，铅、镉、砷、锑四种元素含量与响应强度呈现良好线性关系。连续测定试样空白溶液4%乙酸1 1次，以空白溶液3倍标准偏差计算出检出限。回归方程及相关系数及检出限见表2。 
　　2.3 方法的精密度和准确度 
　　对2#玻璃容器样品进行6次平行测定，并在已知含量的样品中各加入标准溶液10μg/L，计算得出各元素的6次加标测定的平均加标回收率。测定结果见表3。由表3可知，测定结果的相对标准偏差介于1.2%～3.5%之间，平均加标回收率为96.1%～101.0%。 
　　2.4 样品分析 
　　按照上述仪器条件和方法，对6个批次玻璃容器样品中的四种元素进行了测定，测定结果见表4。结语 
　　建立了使用ICP-MS同时测定食品用玻璃容器中铅、镉、砷、锑的分析方法。实验表明，该法操作简便，准确度高、精确度好、检出限低，适合于玻璃容器中铅、镉、砷、锑的快速检测；同时为包装玻璃容器的质量有效控制提供检测依据。