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ICP-MS与测汞仪法测定...产品中汞元素含量的对比研究_黄冰洋.pdf

1、现代食品现代食品XIANDAISHIPIN177177/分析检测分析检测 Analysis and Testingdoi:10.16736/41-1434/ts.2022.24.047ICP-MS 与测汞仪法测定水产品中汞元素 含量的对比研究Comparative Study on Determination of Mercury in Aquatic Products by ICP-MS and Mercury Vapourmeter 黄冰洋1,2,李 哲1,2,陈景周1,2,李秀英1,2,杨东成1,2,冯倬诚1,2(1.广州检验检测认证集团有限公司,广东 广州 511447;2.国家加工食

2、品质量检验检测中心(广东),广东 广州 511447)HUANG Bingyang1,2,LI Zhe1,2,CHEN Jingzhou1,2,LI Xiuying1,2,YANG Dongcheng1,2,FENG Zhuocheng1,2(1.Guangzhou Inspection Testing and Certification Group Co.,Ltd.,Guangzhou 511447,China;2.National Quality Inspection and Testing Center for Processed Foods(Guangdong),Guangzhou 5

3、11447,China)摘 要:目 的:比 较 超 级 微 波 消 解-电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 法(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)和测汞仪法测定水产品中总汞(Hg)含量的区别。方法:ICP-MS 法采用超级微波进行消解,测汞仪法无需消解前处理,直接进样测定,两种方法均用外标法定量。结果:在实验的最终测定条件下,ICP-MS 测定的汞元素在 0 2.0 gL-1线性关系良好,相关系数 R=1.000 0,检出限为 1.0 gkg-1,精密度为2.71%3.44%,样品加标回收率为 92.2%98.6%。直接

4、测汞仪法测定汞元素在 0 20 ng 线性较好,相关系数 R=0.999 7,检出限为 0.05 gkg-1。精密度为 4.63%6.45%,样品加标回收率为 101.7%109.3%。结论:两种检测方法准确率高、线性关系好、检出限低,均能快速有效测定水产品中的汞元素含量。大量检测水产品汞元素可选用 ICP-MS 检测法,而少量水产品则可选用测汞仪法。关键词:电感耦合等离子体质谱法;测汞仪;汞;水产品Abstract:Objective:To compare the difference between the determination of total mercury(Hg)in aqua

5、tic products by ultramicrowave digestion inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS)and mercury vapourmeter.Method:ICP-MS method adopts super microwave digestion,while mercury vapourmeter method did not require pretreatment before digestion,and directly determined by sample injection.Both m

6、ethods were quantitative by external standard method.Result:Under the final measurement conditions of the experiment,the Hg determination by ICP-MS had a good linear relationship in the range of 0 2.0 gL-1 with the correlation coefficient was 1.000 0.The limit of detection was 1.0 gkg-1,while the pr

7、ecision was 2.71%3.44%and the recovery rate of ranged from 92.2%98.6%.On the other hand,the mercury vapourmeter method exhibited a good linear relationship in the range of 020 ng with the correlation coefficient was 0.999 7.The limit of detection was 0.05 gkg-1.The precision was 4.63%6.45%and the sa

8、mple recovery rates were in the range of 101.7%109.3%.Conclusion:The two detection methods were both high accuracy,included good linear relationship and sensitivity that indicated could determine the mercury content in aquatic products quickly and effectively.ICP-MS could be used to detect mercury i

9、n a large number of aquatic products,while mercury vapourmeter could be used 作者简介:黄冰洋(1995),女,大专,助理工程师,研究方向为食品质量安全检测技术及标准化。通信作者:李秀英(1984),女,硕士,高级工程师,研究方向为食品质量安全检测技术及标准化。E-mail:。现代食品现代食品XIANDAISHIPIN178178/分析检测分析检测Analysis and Testing汞(Hg)是常见有毒重金属的一种,具有显著的生物毒性,在生物体内无法自行降解,会使蛋白质激酶失去活性,造成慢性中毒,影响人的身体健康1

10、。世界卫生组织也将汞列为最需要关注的重金属2-4。自然界的汞主要以元素汞、无机汞和有机汞 3 种基本状态存在,其进入人体的途径主要为食物链富集5-6。研究报道,长期摄入可损害肠黏膜与肾脏,导致神经功能缺损,对人体的脏器造成不可逆的伤害,降低生育能力,而胎儿长期暴露在汞环境中会对其脑部发育有不良影响3,7-9。目前,国内食品中汞的分析方法主要是依据食品中总汞及有机汞的测定(GB 5009.172021)中规定的总汞测定方法,包括原子荧光光谱分析法(Atomic Fluorescence Spectrometry,AFS)、冷原子吸收光谱法10,AFS 法使用时间久远,技术成熟,仪器成本较低,是现

11、行测定汞应用最广泛的方法,但前处理操作烦琐,并伴有试剂污染11-12。随着电感耦合等离子体质谱法(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)的发展和普及,食品安全国家标准 食品中多元素的测定(GB 5009.2682016)中也将 ICP-MS法作为汞的测定手段之一13,该方法灵敏度、准确度高,可实现多元素同时测定,但仪器成本高,耗气量大,应用普及程度不及原子荧光光谱法,且 ICP-MS 存在汞离子的记忆效应干扰,测定结果稍微偏低14。直接测汞法可以直接测定食品等复杂基质样品中的汞,取样量少,灵敏度高,回收率高,安全快捷,方便环保,

12、同时减少人为误差,大大提升分析效率15-17。本研究对比了超级微波消解-ICP-MS 与测汞仪法测定水产品总汞含量的结果,使用 t 检验分析结果显著性,通过计算检出限、精密度和加标回收率等数据来确认方法的可行性。1 材料与方法1.1 材料与仪器40个市售水产品样品购买于实体超市和网络平台;Hg 标准溶液(浓度 1 000 mgL-1,批号为 18A010-3,国家有色金属及电子材料分析测试中心);超纯水(电阻率 18.2 Mcm)为实验室自制;硝酸(BV-级,北京化学试剂研究所)。7900 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,美国Agilent 公司);Ultra Clave 超级微波化学平

13、台(意大利 Milestone 公司);DMA-80 全自动测汞仪(意大利 Milestone 公司);A11 型粉粹机(德国 IKA 公司);粉碎机(九阳股份有限公司);Milli-Q 去离子水发生器(美国 Millipore 公司)。1.2 标准溶液配制取 Hg 标准溶液 1 000 mgL-1,采用体积分数为 5%的 HNO3逐级稀释为低质量浓度 0 2.0 ngmL-1标准系列。1.3 样品前处理1.3.1超级微波-ICP-MS 法样品前处理步骤准确称取经粉碎混匀后的水产品样品 0.5 g(精确至 0.000 1 g)于石英管中,加入 8 mL 硝酸水溶液(HNO3 H2O=1.00

14、1.25,V V)。调节超级微波消解程序进行消解,消解液冷却至室温后用水定容至 25 mL,由 ICP-MS 测定,同时制备空白样品。1.3.2测汞仪法样品测定步骤准确称取经粉碎混匀后的水产品样品 0.1 g(精确至 0.000 1 g)于样品舟中,样品通过仪器自动送入热解炉中,经加热干燥高温氧化分解,分解产物进入催化管,经催化还原后的产物进入金汞齐化器,对Hg元素进行选择性吸附,仪器对金汞齐化器进行迅速加热,使其吸附的汞释放出来,汞蒸气随载气通过吸收池,在 253.7 nm 处测定其峰高,得出汞含量。1.3.3加标样品处理样品中加入适量浓度的汞标准溶液,混合均匀后,按照上述样品处理方法进行处

15、理并测定。1.4 仪器条件1.4.1超级微波化学平台程序升温参数步骤 1:温度 110,升温 10 min;步骤 2:温度 200,升温 15 min;步骤 3:温度 220,升温 5 min;步骤 4:温度 220,保持 10 min。1.4.2ICP-MS 仪器参数射频功率 1 550 W,同心圆雾化器,测定模式for a small amount of aquatic products.Keywords:inductively coupled plasma mass spectrometry;mercury vapourmeter;mercury;aquatic products中图分类

16、号:TS254.7现代食品现代食品XIANDAISHIPIN179179/分析检测分析检测 Analysis and Testing为 He 模式,采样深度 8.0 mm,等离子体冷却气流速 15.0 Lmin-1,载气流速 1.0 Lmin-1,补偿气流速 0.7 Lmin-1,镍合金采样锥和截取锥,测量元素积分时间 0.3 s,积分 3 次。分析过程中,为校正补偿样品的基体效应和信号漂移,选择铋(Bi)作为在线内标。1.4.3DMA-80 测汞仪程序升温参数升温 0 200,爬升 10 s;干燥温度 200,保持 60 s;分解温度 200 650,分解时间 90 s;齐化温度 650,保持 90 s。1.4.4DMA-80 测汞仪仪器参数载气为氧气,纯度为 99.95%以上,载气流量为200 mLmin-1,压力为 0.4 Mbar。检测器为光电倍增管检测器;检测波长 253.7 nm;进样量 100 L。2 结果与分析2.1 工作曲线与检出限在实验确定的最佳条件下,采用ICP-MS测定系列浓度为 0 2.0 gL-1的 Hg 标准溶液,以其响应值对其质量浓度进行线性回归,得到线

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