食用植物油石墨炉法测铅消解罐消化前处理优化

唐融政

永州市疾病预防控制中心湖南永州425000

【摘要】更进一步对食用油石墨炉法测铅消解罐消化前处理优化方法进行探究。选取食用油为检测对象，采用石墨炉法测定食用油中铅的成分含量。在食用油测铅几种前处理的方法加以比较，针对几种常见的前处理方法结合基层实验室的条件对压力消解罐消化前处理细节进行优化。尤其是对高压消解罐消化食用油过程中称样量、氧化剂的选择、消解温度以及消化时间进行细化、优化处理，为后续人员提供宝贵的经验。

【关键词】消解罐；食用油；石墨炉法；测铅；消化；优化；

随着人们生活水平的不断提高，对于衣食住行各方面的要求也越来越高。食用油作为人们日常生活必不可少的要素之一，其食用的安全性与可靠性，直接关乎着人们的生命安全[1]。我市从2014年以来将放心油、放心米粉作为全市十大民生事情来抓。该项目由我市卫生计生委负责；市疾控中心负责工作任务的分配及复核各县区的样品同时对各县区疾控中心实验室进行技术指导。铅元素作为日常生活中常见的元素之一，不仅广泛的存在于各类食品中，在食用油中也普遍存在。在食用油检测中对铅元素的检测是必检项目之一，依据GB2716-2005食用植物油卫生标准，铅项目的检测方法引用GB/T5009.12—2010食品中铅的测定，该方法提供给的前处理方法有四种[2-3]；分别是1、压力消解罐消解法2、干法灰化3、过硫酸铵灰化法4、湿式消解法；11个县区大多数采取的是压力消解罐消化法和湿式硝化法，但往往由于食用油脂肪含量高，不易消化，很多初学检验人员很难准确有效的测量食用油中铅的含量，基本上反馈消化过程中出现以下三个问题：1、压力消解罐消解法易爆罐，2、湿式消解法空白高消化时间长，3、个别用干法灰化的反应回收率低、平行样效果差。因此，本文就食用油石墨炉法测铅各种前处理方法的比较及消解罐消化前的处理进行优化探究，以便初学者能够更好的掌握，具体如下。本次实验采用的天平为岛津AUW220型万分之一的天平、硝酸为苏州晶锐UPS级的硝酸、压力消解罐为正红牌65mL的消解罐、新华牌GMQ.C型恒温干燥箱、原子吸收是PE型号900T

一、按照GB/T5009.12—2010，提供的四种前处理方法，处理的具体情况如下：

1.压力消解罐消解法：引用GB/T5009.12—2010，高压消解罐先用新配置的15%硝酸浸泡过夜，洗净晾干备用。实验室压力罐体积为65Ml，每个罐称样0.6g左右，做了2个空白，6个平行样其它按GB/T5009.12—2010压力消解罐法处理，前处理结束后打开恒温干燥箱，发现有4个内罐已破裂，另外两个消化不完全；2个空白经过定容至5mL；取15uL注入到石墨炉中，显示空白消化液的浓度分别为9.7和12.5ug/L。

2.干法灰化：按GB/T5009.12—2010干法灰化，用8个瓷坩埚，用15%的硝酸浸泡过夜；自来水冲洗3次，纯水冲洗三次备用，2个空白，其它6个每个称样3g左右、其中3个每个加入50ug/L的铅标液3mL；按国标方法干法灰化。样品干灰化好之后，用1%的硝酸定容至10mL，各取15uL注入到石墨炉中，两个空白消化液铅浓度分别为1.32和1.65ug/L，空白基本满足实验需要；但是发现3个加标的样品整体加标回收率低且不一致，回收率分别为20%、15%、23%；均无法满足实验的求。因此干法灰化法具有本底值低、回收率低等特点，加之其密闭性不强，因此，食用油测铅一般不选用干法灰化法。

3.过硫酸铵灰化法：情况基本同干法灰化。

4.湿式消化：取8个锥形瓶用15%的硝酸浸泡过夜，洗净备用；2个作为试剂空白，其它6个每个称量2g左右的食用油（其中3个同干法灰化一样做加标回收），因为油脂含量高，需要反复加混合酸：硝酸+高氯酸（9：1）经过5天消化定容至10mL上机测量；发现空白含量太高，分别为15.9ug/L和22.3ug/L；根本不能满足实验要求；空白高的原因初步分析为其一因为食用油脂肪含量高不易消化需要反复加酸导致了铅的累积，其二消化时间长而且是敞开体系外部环境带来的污染。因此湿法消解法前处理食用油测铅则具有但高本底、过程复杂且易出现污染；且因为要用到高氯酸也有一定的危险性。

二、现在就高压密闭消解罐消化食用油一些改进的措施罗列出来：

1.器皿的处理：消解罐的除残

由于铅元素广泛的存在于我们所处的环境，因此，在采取石墨炉法测定食用油铅含量时，对于所选器皿的清洁度要十分高。尤其是消解罐这一消解器皿应在消化前，常规方法为使用自来水反复冲洗干净，而后采用浓度为10%-15%的纯硝酸（优级）浸泡，浸泡时间不得小于24h。再取检验室高纯水进行冲洗，冲洗标准以既不聚成水滴，也不成股流下为宜。而后将消解罐放于干燥箱内进行烘干，以备使用。但是用这种方法对于新使用的罐子或者以前做过铅含量比较丰富的样品罐子，除残的效果并不好，铅空白比较高，一般浸泡估计只能浸泡除去罐内壁外膜的铅，但消化的时候因为高温内壁内层的的铅容易释放出来；我们采取每个罐子加5mL硝酸120℃于恒温干燥箱里放置4个小时；取出来之后倒掉剩余硝酸，用纯水洗净之后每个罐子加5mL硝酸按国标方法消化赶酸定容为5mL，发现改消化液铅测定空白为0.3ug/L以下，完全满足实验要求。

2.称样量和定容体积的选择：食用油的铅的限值为0.1ug/kg，考虑到食用油含量丰富，为防止消化过程中高压消解罐出现爆裂的情况，建议称量为0.6g左右[4]；考虑到食用油里的限值及石墨炉测铅的灵敏度建议定容体积为5mL为宜。

3.消化温度及时间的选择：称样0.6g之后加入3mL硝酸浸泡过夜，为防止反应过于剧烈内罐爆裂，浸泡过夜之后不加双氧水；放入100℃（国标为120℃—140℃）6小时（国标方法中时间为3—4小时），之后升温至120℃4小时；在箱内自然冷却至室温，取出样品消解内罐发现消解液澄清透明稍带微黄色；赶酸定容至5mL；同时做试剂空白。

三.原子吸收程序升温及标准曲线

1.对于行石墨炉法测铅，其升温过程一般分为干燥--灰化--原子化--除残四个过程。仪器为波长283.3nm，狭缝0.4nm，灯电流6mA，干燥温度100℃，30s；灰化温度450℃，持续25s，原子化温度：2000℃，持续4s，净化温度2200℃，持续3s；背景校正为塞曼效应。而对食用油石墨炉测铅过程中仪器升温程序则可依据实践过程中食用油常用升温温度进行升温优化，而不必依据仪器公司提供的推荐值进行；这次实验过程中为了防止干燥过程中出现爆沸情况采取了降低干燥温度，延长了干燥时间。

2.在行石墨炉法测铅过程中，标准曲线的绘制分别为0.0μg/L，5.0μg/L，10.0μg/L，20μg/L，40μg/L，其浓度范不宜设计大于一个数量级，进而确保其测定的准确性。取标准溶液及消化液各15μL注入石墨炉测定其吸光度值一般其测试结果标准曲线的绘制以样品浓度落点在整个曲线中间部位最佳。具体情况见下表

从表1和表2的数据分析，改进后的方法无论从空白消化液中铅含量的控制，前处理的精密度、以及加标回收率均能很好的满足实验要求。

四、小结

在进行食用油石墨炉法测铅过程中，前处理是最为关键的一个步骤；因为微波消解仪比较昂贵，基层实验室一般没有配置；传统湿消化法消化食用油因为油脂含量高消化周期长容易受到污染；干灰化法前处理食用油测铅因为其为敞开体系且灰化温度高达500℃导致其回收率低而不能满足要求。压力消解罐消解法GB5009.12中的第一法为基础，结合食用油脂肪含量高不易消化的情况，对器皿浸泡除残、洗涤、称样量、消化液的选择、消解过程各阶段的温度的控制及各阶段的消解时间等诸多操作进行合理优化，在保证食用油测铅准确度的精密度前提下，不需要特别昂贵的前处理设备；特别适合基层实验室测定食用油中铅的测定；进而提升基层实验室食用油石墨炉法测铅的工作效率和提高基层实验室能力。

参考文献：

[1].赵瑞军.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定鱼粉中的铅和镉[J].青岛农业大学学报自然科学版》，2014，31（1）：50-53.

[2].王枚博，王欣美，李丽敏，等.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定安宫牛黄丸中的铅、镉、铜含量[J].中国卫生检验杂志，2014（5）：679-681.

[3].魏竞智，段妮.干、湿法消解-石墨炉原子吸收法测定茶叶中铅镉对比[J].广东微量元素科学》，2014，21（3）：7-12.

[4].陈峰，程晓宏，戴志英，等.植物油中铅的石墨炉原子吸收光谱测定法前处理的优化[J].环境与健康杂志，2014，31（6）：495-495.