一种电热蒸发-镉原子捕获-原子荧光光谱法测定了海产品中镉的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及食品检测领域，具体涉及一种电热蒸发-镉原子捕获-原子荧光光谱法 测定了海产品中镉的方法。
【背景技术】
[0002] 我国是世界上海产品养殖与出口大国，海产品养殖与出口在我国国民经济中占有 重要地位。但随着我国加入WT0过渡期的结束以及国际食品安全水平的快速提升，我国海产 品出口的阻力却因为重金属元素残留等食品安全性问题逐年增大。重金属镉被研究认定对 人体多器官、多系统可产生致毒作用。目前，海产品中痕量镉的检测方法主要有石墨炉-原 子吸收光谱法(GF-AAS)，电感耦合等离子体-质谱法（ICP-MS)，氢化物发生-原子荧光光谱 法(HG-AFS)及分光光度法等。但这些方法都需要对样品进行费时费力的样品前处理。前处 理过程不仅消耗了大量的化学试剂，易引起待测元素的污染或损失，且严重危害到分析工 作者的身心健康。同时繁琐的前处理步骤亦耗费大量的时间，制约了检测工作的分析效率， 严重阻碍了需快速通关的鲜活类海产品的市场流通。
[0003] 鉴于此，建立一种"检得出、检得准、检得快"的镉分析技术显得尤为必要，也是分 析仪器发展的趋势与终极目标[6]。近年来，直接固体进样技术成为研究者关注的焦点。主要 包括电热蒸发(ETV)、激光烧蚀(LA)、样品直接插入(DSI)及直接原子化技术等固体样品导 入方式。其中，ETV技术为主要热点，并已成功应用到不少商品化检测仪器中。相比于其他固 体进样手段，电热蒸发器(ETV)在元素分析领域的使用有诸多优点，比如，可以对待测样品 在不同气氛下进行预加热处理，可以原位分析检测等等。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种电热蒸发-镉原子捕获-原子荧光光 谱法测定了海产品中镉的方法。
[0005] 本发明采用的技术解决方案是:一种电热蒸发-镉原子捕获-原子荧光光谱法测定 了海产品中镉的方法，所述的方法包括以下步骤：
[0006] (1)将固体海产品均经冷冻研磨机充分粉碎过60目筛，然后制成粉末或薄层固体 样品；
[0007] (2)然后将2-20mg粉末或薄层固体样品在空气气氛下加热到550°C，去除样品中的 水分和有机物成分；
[0008] (3)然后将去除样品中的水分和有机物成分的粉末或薄层固体样品被送入电热蒸 发器中，在氩氢气氛下加热到1600°C，样品中的镉被加热释出，随后由气体载带经过钨丝， 钨丝选择性的捕获镉，所述的氩氢气氛中氢气体积占比10% ;
[0009] (4)待电热蒸发器温度降低后，电加热钨丝到1600°C，钨丝上的镉被二次释出，镉 原子经过原子荧光光路时，随即被镉空心阴极灯激发，受激镉原子产生的荧光被检测到即 生成了镉的信号峰。
[0010] 所述的60目筛孔径为250m。
[0011] 所述的步骤(2)中粉末或薄层固体样品加热至250°C与350°C之间时，保持大于50s 的时间，再继续加热至550°C。
[0012] 所述的步骤(2)中粉末或薄层固体样品中掺入石墨粉。
[0013] 所述的步骤(2)的加热时间为11 Os。
[0014] 所述的步骤(2)中粉末或薄层固体样品加入的量为2_15mg。
[0015] 本发明的有益效果是:本发明提供了一种电热蒸发-镉原子捕获-原子荧光光谱法 测定了海产品中镉的方法，电热蒸发器(ETV)与原子捕获(AT)装置结合，联用非色散原子荧 光光度计(AFS)，快速检测海产品及其制品中镉的技术。选用标准曲线法，该技术可以定量 分析固体、液体样品中的痕量镉，不引入化学试剂，且无需复杂的样品前处理过程。通过对 仪器各个作用单元的调节优化，得到最佳的测试条件，该方法测量准确性良好，对于复杂基 体样品测定结果可靠，具有分析速度快、基体干扰小、灵敏度较高、分析成本低等优势，为鲜 活海产品的快速通关、上市提供了一道安全保障，为外贸企业海产品进出口赢得了更多的 时间。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明进样量与镉信号强度的关系曲线。
[0017] 图2为氢气对于镉蒸发温度影响（表示在纯氩中镉的蒸出温度;?表示在氢气占 比10%时镉的蒸出温度）。
[0018] 图3为灰化单元程序升温曲线（表示混入石墨粉后连续升温曲线；?表示梯度升 温曲线）。
[0019] 图4为捕获机理描述(·电热蒸出的镉在无火焰原子荧光测得的浓度曲线▼电热 蒸出的镉在扩散火焰原子荧光中得到的曲线·经钨丝捕获后镉在无火焰原子荧光测得的 浓度曲线）。
【具体实施方式】
[0020] 实验装置与试剂
[0021] 原子荧光光光度计（AFS-8230,北京吉天仪器有限公司）；直接进样测镉装置 (DCMA-200,北京吉天仪器有限公司）；镉空心阴极灯(北京有色金属研究院）；碳素样品舟 (适用镉分析，北京吉天仪器有限公司；万分之一分析天平(德国赛多利斯集团）；氩氢混合 气(氢气体积占比10%，舟山亿洋气体公司）；冷冻研磨机(Fstgrd-24,上海净信科技公司）； Cd标准溶液（lOOOmgL1，国家标准物质研究中心）；生物成分分析标准物质：大虾 (GBW10050)、紫菜(GBW10023)、扇贝（GBW10024);供试样品：市场采购。
[0022] 仪器分析过程简介
[0023] 2_20mg粉末或薄层固体样品在空气气氛下加热到550°C，去除样品中的水分和有 机物等成分。然后样品被自动送入蒸发管中，在氩氢气氛下加热到1600°C，样品中的镉等物 质被加热释出，随后由气体载带经过钨丝，钨丝选择性的捕获镉，从而实现了镉与复杂基体 的分离。待蒸发器温度降低后，电加热钨丝到1600°C，钨丝上的镉被二次释出，镉原子经过 原子荧光光路时，随即被镉空心阴极灯激发，受激镉原子产生的荧光被检测到即生成了镉 的信号峰。整个分析过程可简单描述为干燥-灰化-蒸发-捕获-释放-检测等过程。
[0024] 实验条件
[0025] 表1和表2分别描述了电热蒸发器、原子捕获装置的方法程序和和原子荧光仪器条 件。在表1的第(5)时间段，原子荧光处于数据采集阶段，此时间段得到的信号即为钨丝释放 出来的镉信号，也是定量分析的依据。
[0026] 表1电热蒸发器与原子捕获装置方法程序表
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[0030]
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[0032] 实验内容
[0033]样品处理:所有用于本工作的固体海产品均经冷冻研磨机充分粉碎过60目（250μ m)筛，密封备用;所有用于本工作的溶液态样品，均采用微量移液器进行取样。
[0034]在上述仪器条件下，主要考察了方法对有机物干扰的去除能力，考察了方法对一 些过渡性金属以及化合物干扰去除能力，同时，也对固体样品称样量大小进行了考察。采用 该方法和仪器对固体标准物质与实际样品进行了测定，与国家标准方法测得的结果进行了 比对。最后对于该仪器的蒸发、捕获、释放的机理进行了研究。
[0035] 结果与讨论
[0036] 称样量的考察
[0037]电热蒸发-固体进样分析时，进样量一般为数毫克级别，有的甚至严格限制样品称 样量在0.5-2mg，这主要有几个方面的原因：其一是电热蒸发器不足以将大样品量的固体中 待测元素完全蒸发释出；其二是样品量增加时，样品带来的基体干扰更加复杂；同时，目前 大多数电热蒸发与原子吸收联用，样品量太大会阻段吸收池吸的收光路。本文介绍的基于 电热蒸发与捕获的方法和仪器，电热蒸发器主要作用是负责样品中镉的蒸出，该电热蒸发 器有效高温体积达到2mL，理论上估计进样量可以较大，而大部分的基体干扰物质都是依靠 钨丝的选择性捕获镉的特性进行去除，本工作细致考察了60目（250μπι)的紫菜样品的进样 量与镉信号强度的关系曲线，发现样品称样量在20mg以下，依然可保持较好的曲线关系，如