一種判斷石墨爐原子吸收光譜儀中石墨管有效使用期的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種判斷石墨爐原子吸收光譜儀中石墨管有 效使用期的方法，更具體地，是一種判斷用于石墨爐原子吸收光譜儀測定食品中鉛等痕量 元素的石墨管有效使用期的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致一些有害金屬元素如鉛、鎘、銅等進入食品中。 由于這些金屬在人體內(nèi)具有蓄積性，有可能產(chǎn)生致畸、致癌和致突變的作用。因此，重金屬 污染是食品安全監(jiān)督重點領(lǐng)域之一。原子吸收光譜法（AAS)具有靈敏度高（ng/mL~pg/ mL)、準(zhǔn)確度高、選擇性高、分析速度快等優(yōu)點，廣泛用于食品中多種重金屬元素的檢測。AAS 是國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的用于檢測食品中鉛（GB 5009. 12- 2010)、銅（GB/T 5009. 13- 2003)、鎘（GB/T 5009. 15- 2003)等元素的方法。
[0003] 鉛對人體毒害較大，在人體內(nèi)具有蓄積性，對人體造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟的損 害較為明顯，對嬰幼兒及兒童危害更大，加上環(huán)境及土壤污染，導(dǎo)致食品受鉛污染可能性較 大。為了保障公眾身體健康和生命安全，衛(wèi)生部于2010年頒發(fā)了修訂版的強制性國家標(biāo)準(zhǔn) GB 5009. 12-2010食品中鉛含量的測定，2012年發(fā)布了 GB 2762-2012食品中污染物限量， 對22大類食品包括調(diào)味品、食糖、淀粉及其制品、焙烤食品、飲料、酒等食品中鉛限量進行 了明確規(guī)定。
[0004] 鉛是食品檢驗中為必檢項目。GB 5009. 12-2010共有五種檢驗方法，其中第一法石 墨爐原子吸收光譜法是食品中鉛含量檢測的最常用方法，使用最為普遍。該方法具有檢出 限低、靈敏度高、簡單、快速等優(yōu)點，適于多種食品中低含量鉛的測試。由于方法的超低檢出 限及極高靈敏度，人們已熟知外界條件如環(huán)境、試驗所用器皿的清潔程度、樣品的消化程度 等對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性通常有較大影響。石墨爐原子化是通過石墨管發(fā)熱而產(chǎn)生的，由于 測定的樣品數(shù)量較大，由石墨管性能改變而引發(fā)的分析結(jié)果偏差問題顯得尤為突出?，F(xiàn)有 標(biāo)準(zhǔn)曲線及加標(biāo)回收兩種常見質(zhì)量控制方法難于發(fā)現(xiàn)石墨管性能變化對檢測結(jié)果的重大 影響，通常被人們忽略。原裝進口石墨管價格昂貴，操作者為了節(jié)約試驗成本，在實際應(yīng)用 中通常都會在儀器提示石墨管斷裂才進行更換。由于石墨爐原子化是通過石墨管發(fā)熱而產(chǎn) 生的，因此，其性能的好壞，直接關(guān)系到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。本申請人在大量研宄和實際的 試驗中總結(jié)發(fā)現(xiàn)，石墨管由于試驗過程反復(fù)燒結(jié)，自然斷裂前進行質(zhì)控樣中鉛含量檢測時， 檢測結(jié)果已越出X±2 〇警戒限，但標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性相關(guān)系數(shù)及樣品加標(biāo)回收率均滿足 其方法要求。因此，建立一種更加準(zhǔn)確、及時、經(jīng)濟可行的用于判斷用于石墨爐原子吸收光 譜儀測定食品中鉛的石墨管有效使用期的方法對保障食品中鉛含量的準(zhǔn)確測定及食品安 全具有重要意義。與此同時，在考察石墨管性能變化對食品中鉛含量測定結(jié)果的影響的相 關(guān)研宄中，在如何改進處理技術(shù)手段以最大程度降低外界因素的影響、選擇適當(dāng)并容易獲 得的驗證、用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)并降低有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)產(chǎn)生的成本等技術(shù)難題的解決方面，目前 未見相關(guān)技術(shù)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有判斷用于石墨爐原子吸收光譜儀的石墨管 有效使用期方法的技術(shù)空白和不足，提供一種判斷石墨爐原子吸收光譜儀中石墨管有效使 用期的方法，用以監(jiān)測用于石墨爐原子吸收光譜法測食品中鉛的石墨管有效使用期，可有 效保障食品中鉛含量測定結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，并且經(jīng)濟可行。
[0006] 本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供所述判斷方法在石墨爐原子吸收光譜儀的 石墨管質(zhì)量監(jiān)控方面的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)： 提供一種判斷石墨爐原子吸收光譜儀中石墨管有效使用期的方法，包括以下步驟： 51. 對質(zhì)控樣品進行微波消解前處理；所述質(zhì)控樣品為鉛含量在1~2mg/kg、樣品中鉛 含量相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%、半年內(nèi)鉛含量穩(wěn)定的粉末樣品； 52. 按照燒結(jié)次數(shù)對新的石墨管進行不同使用階段的分段，采用該石墨管在其所述不 同使用階段經(jīng)石墨爐原子吸收光譜法進行Sl所得質(zhì)控樣中的鉛含量測定； 53. 累積S2對質(zhì)控樣進行鉛含量檢測的數(shù)據(jù)，計算質(zhì)控樣中鉛含量的總體均數(shù)X和總 體標(biāo)準(zhǔn)差σ，以X為中心線，以X ±2σ為上、下警戒限，繪制質(zhì)量控制圖，當(dāng)質(zhì)控樣中鉛含 量超出警戒限Χ±2 〇 (平均值對正負2倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，±2 〇 )時記下石墨管燒結(jié)次數(shù)，即為 該支石墨管的最高燒結(jié)次數(shù)。
[0008] 本發(fā)明基于食品中鉛的石墨爐原子吸收光譜測定法，采用全密閉的微波消解前處 理技術(shù)手段，最大程度降低外界因素的影響，考察石墨管性能變化對食品中鉛含量測定結(jié) 果的影響。并用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行驗證。有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)價格昂貴，內(nèi)容量少，通常一瓶只有 二、三十克，不適于日常質(zhì)控工作。本發(fā)明通過創(chuàng)造性地分析篩選并結(jié)合大量實驗驗證，證 明可以采用簡單易得的樣品作為質(zhì)控樣，質(zhì)控樣的要求是鉛含量在1~2mg/kg，樣品中鉛 含量均勻、穩(wěn)定，其均勻穩(wěn)定的判斷方法為：用微波消解-石墨爐原子吸收光譜法進行鉛含 量的十次平行測試，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD)小于5%，均勻性良好，半年內(nèi)跟蹤檢測，鉛含量穩(wěn) 定。
[0009] 本發(fā)明選取南瓜粉作為質(zhì)控樣為例說明，但并不因此限定本發(fā)明。南瓜粉是本申 請人實驗室收到的外送樣品，為固體粉末，經(jīng)大量試驗證明（長達1年)，該南瓜粉樣品屬于 鉛含量均勻穩(wěn)定、容易保存的樣品。本發(fā)明選擇該南瓜粉樣品作為質(zhì)控樣，經(jīng)濟可行。本發(fā) 明對南瓜粉樣品進行鉛含量的均勻性檢測和穩(wěn)定性檢測，用微波消解-石墨爐原子吸收光 譜法進行鉛含量的十次平行測試，RSD小于5%，均勻性良好，半年內(nèi)跟蹤檢測，鉛含量穩(wěn)定， 均在0· 95mg/kg左右，穩(wěn)定性良好。
[0010] 優(yōu)選地，Si所述微波消解是：將質(zhì)控樣品置于聚四氟乙烯消解罐中，加入去離子 水和濃硝酸（UP級，質(zhì)量百分比濃度68%)，密閉后于微波消解儀上消解至消解液澄清。本發(fā) 明采用微波消解前處理方法處理質(zhì)控樣，可以使樣品快速分解，縮短前處理時間，同時有效 地控制了元素前處理時的損失及外界污染。
[0011] 優(yōu)選地，Sl所述質(zhì)控樣品與去離子水、硝酸的比例為0. 5 g :2mL :5. 0 mL ;所述微 波消化功率為1500W。優(yōu)選消解操作分為三步，室溫至135°C，升溫時間和保持時間均為 5min ;135°C~170°C，升溫時間和保持時間均為IOmin ;170°C~195°C，升溫時間lOmin， 保持時間20min。消解完畢冷卻后，將微波消解罐中的消解液多次用少量的去離子水洗入 25mL刻度試管中，用水定容至刻度，搖勻。作為試樣溶液(質(zhì)控樣)，待上機測定。
[0012] 優(yōu)選地，所述不同使用階段是按照石墨管燒結(jié)次數(shù)計，設(shè)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次為測量頻次。
[0013] 優(yōu)選地，S2所述石墨爐原子吸收光譜法的工作條件為：波長：283. 3nm ;燈電流： 8. OmA ;光譜帶寬：0. 7nm ;氬氣流量250mL/min，原子化停氣。樣品進樣量20 yL，基體改進劑 5 yL。石墨爐升溫程序：室溫~110°C，升溫時間ls，保持30 s ;110°C~130°C，升溫時間 15 s，保持30 s;灰化：850°C，升溫時間10s，保持20 s;原子化：1600°C，升溫時間Os，保持 5 s ;凈化2450°C，升溫時間ls，保持3s。采用自動進樣，先進樣品液，后進基體改進劑。樣 品液按順序依次為標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白溶液和質(zhì)控樣(試樣溶液)。
[0014] 優(yōu)選地，S2所述累積對質(zhì)控樣進行鉛含量檢測的數(shù)據(jù)是累積12次的檢測數(shù)據(jù)。
[0015] 優(yōu)選地，所述判斷石墨爐原子吸收光譜儀中石墨管有效使用期的方法，還包括驗 證步驟，所述驗證步驟是在石墨管使用初、使用中及接近最大使用期時分別用有證標(biāo)準(zhǔn)物 質(zhì)綠茶進行鉛含量測定驗證。
[0016] 優(yōu)選地，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法為：用體積比為1%圓03將1000 mg / L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液 (國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）逐級稀釋成IOug / L和50 yg / L的鉛標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液。按設(shè)定杯位分別 將標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液、標(biāo)準(zhǔn)稀釋液及基體改進劑分別倒入各樣品杯中，置于樣品盤上。儀器自動將 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液稀釋為4,10,20,30,40 yg / L的標(biāo)準(zhǔn)系列，并自動加入基體改進劑5 yL，基體 改進劑為l〇g/L磷酸二氫銨和0. 6g/L硝酸鎂混合液。在儀器設(shè)定的工作條件下進行標(biāo)準(zhǔn) 點的測定，自動繪制工作曲線。標(biāo)準(zhǔn)工作液現(xiàn)用現(xiàn)配。
[0017] 本發(fā)明經(jīng)濟、實用，為相關(guān)分析工作者提供一種經(jīng)濟有效的質(zhì)量控制方式，可以很 好地應(yīng)用于食品鉛含量檢測中石墨管使用期的監(jiān)控，保障食品中鉛含量測試方法的準(zhǔn)確、 可靠性。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于： 鉛是常見的有毒