一种判断石墨炉原子吸收光谱仪中石墨管有效使用期的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种判断石墨炉原子吸收光谱仪中石墨管有 效使用期的方法，更具体地，是一种判断用于石墨炉原子吸收光谱仪测定食品中铅等痕量 元素的石墨管有效使用期的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来随着工业技术的发展，导致一些有害金属元素如铅、镉、铜等进入食品中。 由于这些金属在人体内具有蓄积性，有可能产生致畸、致癌和致突变的作用。因此，重金属 污染是食品安全监督重点领域之一。原子吸收光谱法（AAS)具有灵敏度高（ng/mL~pg/ mL)、准确度高、选择性高、分析速度快等优点，广泛用于食品中多种重金属元素的检测。AAS 是国家标准所规定的用于检测食品中铅（GB 5009. 12- 2010)、铜（GB/T 5009. 13- 2003)、镉（GB/T 5009. 15- 2003)等元素的方法。
[0003] 铅对人体毒害较大，在人体内具有蓄积性，对人体造血系统、神经系统和肾脏的损 害较为明显，对婴幼儿及儿童危害更大，加上环境及土壤污染，导致食品受铅污染可能性较 大。为了保障公众身体健康和生命安全，卫生部于2010年颁发了修订版的强制性国家标准 GB 5009. 12-2010食品中铅含量的测定，2012年发布了 GB 2762-2012食品中污染物限量， 对22大类食品包括调味品、食糖、淀粉及其制品、焙烤食品、饮料、酒等食品中铅限量进行 了明确规定。
[0004] 铅是食品检验中为必检项目。GB 5009. 12-2010共有五种检验方法，其中第一法石 墨炉原子吸收光谱法是食品中铅含量检测的最常用方法，使用最为普遍。该方法具有检出 限低、灵敏度高、简单、快速等优点，适于多种食品中低含量铅的测试。由于方法的超低检出 限及极高灵敏度，人们已熟知外界条件如环境、试验所用器皿的清洁程度、样品的消化程度 等对检测结果的准确性通常有较大影响。石墨炉原子化是通过石墨管发热而产生的，由于 测定的样品数量较大，由石墨管性能改变而引发的分析结果偏差问题显得尤为突出。现有 标准曲线及加标回收两种常见质量控制方法难于发现石墨管性能变化对检测结果的重大 影响，通常被人们忽略。原装进口石墨管价格昂贵，操作者为了节约试验成本，在实际应用 中通常都会在仪器提示石墨管断裂才进行更换。由于石墨炉原子化是通过石墨管发热而产 生的，因此，其性能的好坏，直接关系到分析结果的准确性。本申请人在大量研宄和实际的 试验中总结发现，石墨管由于试验过程反复烧结，自然断裂前进行质控样中铅含量检测时， 检测结果已越出X±2 〇警戒限，但标准工作曲线线性相关系数及样品加标回收率均满足 其方法要求。因此，建立一种更加准确、及时、经济可行的用于判断用于石墨炉原子吸收光 谱仪测定食品中铅的石墨管有效使用期的方法对保障食品中铅含量的准确测定及食品安 全具有重要意义。与此同时，在考察石墨管性能变化对食品中铅含量测定结果的影响的相 关研宄中，在如何改进处理技术手段以最大程度降低外界因素的影响、选择适当并容易获 得的验证、用有证标准物质并降低有证标准物质产生的成本等技术难题的解决方面，目前 未见相关技术报道。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是针对现有判断用于石墨炉原子吸收光谱仪的石墨管 有效使用期方法的技术空白和不足，提供一种判断石墨炉原子吸收光谱仪中石墨管有效使 用期的方法，用以监测用于石墨炉原子吸收光谱法测食品中铅的石墨管有效使用期，可有 效保障食品中铅含量测定结果的准确可靠，并且经济可行。
[0006] 本发明要解决的另一技术问题是提供所述判断方法在石墨炉原子吸收光谱仪的 石墨管质量监控方面的应用。
[0007] 本发明的目的通过以下技术方案予以实现： 提供一种判断石墨炉原子吸收光谱仪中石墨管有效使用期的方法，包括以下步骤： 51. 对质控样品进行微波消解前处理；所述质控样品为铅含量在1~2mg/kg、样品中铅 含量相对标准偏差小于5%、半年内铅含量稳定的粉末样品； 52. 按照烧结次数对新的石墨管进行不同使用阶段的分段，采用该石墨管在其所述不 同使用阶段经石墨炉原子吸收光谱法进行Sl所得质控样中的铅含量测定； 53. 累积S2对质控样进行铅含量检测的数据，计算质控样中铅含量的总体均数X和总 体标准差σ，以X为中心线，以X ±2σ为上、下警戒限，绘制质量控制图，当质控样中铅含 量超出警戒限Χ±2 〇 (平均值对正负2倍标准偏差，±2 〇 )时记下石墨管烧结次数，即为 该支石墨管的最高烧结次数。
[0008] 本发明基于食品中铅的石墨炉原子吸收光谱测定法，采用全密闭的微波消解前处 理技术手段，最大程度降低外界因素的影响，考察石墨管性能变化对食品中铅含量测定结 果的影响。并用有证标准物质进行验证。有证标准物质价格昂贵，内容量少，通常一瓶只有 二、三十克，不适于日常质控工作。本发明通过创造性地分析筛选并结合大量实验验证，证 明可以采用简单易得的样品作为质控样，质控样的要求是铅含量在1~2mg/kg，样品中铅 含量均匀、稳定，其均匀稳定的判断方法为：用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法进行铅含 量的十次平行测试，相对标准偏差（RSD)小于5%，均匀性良好，半年内跟踪检测，铅含量稳 定。
[0009] 本发明选取南瓜粉作为质控样为例说明，但并不因此限定本发明。南瓜粉是本申 请人实验室收到的外送样品，为固体粉末，经大量试验证明（长达1年)，该南瓜粉样品属于 铅含量均匀稳定、容易保存的样品。本发明选择该南瓜粉样品作为质控样，经济可行。本发 明对南瓜粉样品进行铅含量的均匀性检测和稳定性检测，用微波消解-石墨炉原子吸收光 谱法进行铅含量的十次平行测试，RSD小于5%，均匀性良好，半年内跟踪检测，铅含量稳定， 均在0· 95mg/kg左右，稳定性良好。
[0010] 优选地，Si所述微波消解是：将质控样品置于聚四氟乙烯消解罐中，加入去离子 水和浓硝酸（UP级，质量百分比浓度68%)，密闭后于微波消解仪上消解至消解液澄清。本发 明采用微波消解前处理方法处理质控样，可以使样品快速分解，缩短前处理时间，同时有效 地控制了元素前处理时的损失及外界污染。
[0011] 优选地，Sl所述质控样品与去离子水、硝酸的比例为0. 5 g :2mL :5. 0 mL ;所述微 波消化功率为1500W。优选消解操作分为三步，室温至135°C，升温时间和保持时间均为 5min ;135°C~170°C，升温时间和保持时间均为IOmin ;170°C~195°C，升温时间lOmin， 保持时间20min。消解完毕冷却后，将微波消解罐中的消解液多次用少量的去离子水洗入 25mL刻度试管中，用水定容至刻度，摇匀。作为试样溶液(质控样)，待上机测定。
[0012] 优选地，所述不同使用阶段是按照石墨管烧结次数计，设定O~100次、100~300 次、300 ~500 次、500 ~700 次、700 ~1000 次、1000 ~1100 次、1100 ~1200 次、1200 ~ 1400次、1400~1600次、1600~1800次、1800~2000次为测量频次。
[0013] 优选地，S2所述石墨炉原子吸收光谱法的工作条件为：波长：283. 3nm ;灯电流： 8. OmA ;光谱带宽：0. 7nm ;氩气流量250mL/min，原子化停气。样品进样量20 yL，基体改进剂 5 yL。石墨炉升温程序：室温~110°C，升温时间ls，保持30 s ;110°C~130°C，升温时间 15 s，保持30 s;灰化：850°C，升温时间10s，保持20 s;原子化：1600°C，升温时间Os，保持 5 s ;净化2450°C，升温时间ls，保持3s。采用自动进样，先进样品液，后进基体改进剂。样 品液按顺序依次为标准溶液、空白溶液和质控样(试样溶液)。
[0014] 优选地，S2所述累积对质控样进行铅含量检测的数据是累积12次的检测数据。
[0015] 优选地，所述判断石墨炉原子吸收光谱仪中石墨管有效使用期的方法，还包括验 证步骤，所述验证步骤是在石墨管使用初、使用中及接近最大使用期时分别用有证标准物 质绿茶进行铅含量测定验证。
[0016] 优选地，标准溶液的配制方法为：用体积比为1%圆03将1000 mg / L铅标准溶液 (国家标准物质）逐级稀释成IOug / L和50 yg / L的铅标准应用液。按设定杯位分别 将标准应用液、标准稀释液及基体改进剂分别倒入各样品杯中，置于样品盘上。仪器自动将 标准应用液稀释为4,10,20,30,40 yg / L的标准系列，并自动加入基体改进剂5 yL，基体 改进剂为l〇g/L磷酸二氢铵和0. 6g/L硝酸镁混合液。在仪器设定的工作条件下进行标准 点的测定，自动绘制工作曲线。标准工作液现用现配。
[0017] 本发明经济、实用，为相关分析工作者提供一种经济有效的质量控制方式，可以很 好地应用于食品铅含量检测中石墨管使用期的监控，保障食品中铅含量测试方法的准确、 可靠性。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 铅是常见的有毒