茶葉重金屬原子熒光及原子吸收光譜法

茶葉中砷、汞、鉛、鎘、鐵、鋅、鎳、銅等重金屬元素總量的測定 -原子熒光及原子吸收光譜法

一、方法提要

樣品經處理后，待測液在一定的酸介質中引入到原子熒光光譜儀（AFS）測定砷、汞、鉛、鎘，引入到原子吸收光譜儀（AAS）或火焰法原子熒光光譜儀測定鐵、鋅、鎳、銅，與工作曲線中各元素所對應的信號響應值相對照，得出各元素的含量。

二、試劑及材料

除特別注明外，所用試劑均為優級純，所用水均為通過超純水機處理后的超純水，電阻率不低于18.2M Ω?cm，所有實驗用玻璃器皿使用前都經過5% HNO3（v/v）浸泡24h，然后用去離子水沖洗干凈、備用。

2.1 鹽酸。

2.2 硝酸。

2.3過氧化氫（30%）。

2.4 高氯酸。

2.5 Cd1與Cd2信號增強劑：測鎘專用信號增強劑。

2.6鹽酸（1+1）：取一份鹽酸，一份水，混合均勻。

2.7硝酸（1+1）：取一份硝酸，一份水，混合均勻。

2.8硝酸與高氯酸混酸（10+1）：取十份硝酸，一份高氯酸，混合均勻。

2.9硫脲與抗壞血酸混合液（100g/L）：稱取10.0g硫脲與10.0g抗壞血酸于100mL 水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.10草酸（40g/L）：稱取4.0g草酸于100 mL水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.11重鉻酸鉀（5g/L）：稱取5.0g重鉻酸鉀于1 L水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.12 Cd2（1g/L）專用測鎘增敏劑：稱取0.1g Cd2專用測鎘增敏劑于100mL水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.13氫氧化鉀（5 g/L）：稱取5.0g氫氧化鉀于1000 mL水中，并不斷攪拌至完全溶解。

2.14硼氫化鉀（20 g/L）：稱取20.0g硼氫化鉀于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測砷。

2.15硼氫化鉀（10 g/L）：稱取10.0g硼氫化鉀于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測汞。

2.16硼氫化鉀（20 g/L）與鐵氰化鉀（20 g/L）混合液：稱取20.0g硼氫化鉀與20.0g鐵氰化鉀于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測鉛；

2.17 Cd1專用測鎘增敏劑（30 g/L）：稱取30.0g Cd1專用測鎘增敏劑于1000 mL 5 g/L的氫氧化鉀溶液中，并不斷攪拌至完全溶解，此還原劑溶液用于測鎘。

2.18標準溶液：砷、汞、鉛、鎘、鐵、鋅、鎳、銅元素持證標準溶液。用濃度為1000μg/ mL的砷、汞、鉛、鎘標準儲備液逐級稀釋成10.00μg/mL的砷、汞、鉛、鎘標準中間液和1.00μg/mL的砷、鉛標準使用液；0.10μg/mL的汞、鎘標準使用液；用濃度為1000μg/ mL的鐵、鋅、鎳、銅標準儲備液稀釋成100.00μg/mL的鐵、鋅、鎳、銅標準使用液。

2.19高純氬氣，純度≥ 99.99%。

2.20乙炔氣。

三、儀器與設備

3.1 原子熒光光譜儀（北京金索坤技術開發有限公司）。

3.2 原子吸收分光光度計。

3.3 空氣壓縮機。

3.4 微波消解儀。

3.5 砷、汞、鉛、鎘、鐵、鋅、鎳、銅各元素空心陰極燈。

3.6 分析天平（精度為0.1mg）。

3.7 超純水制備系統。

3.8 可調式電熱板。

3.9 植物粉碎機。

3.10 烘箱。

四、分析步驟

4.1 試樣的準備

取各茶葉樣用自來水沖洗四次，再用蒸餾水沖洗四次，將洗凈的葉片平鋪在托盤里，放進烘箱，在105℃保持30分鐘，之后在65℃連續烘24小時。烘好的樣品經粉碎機粉碎，過200目篩，后裝入密封樣品袋中在干燥器中儲存，備用。制備過程中必須注意防止樣品的污染。

4.2 待測液的制備

4.2.1 濕法消解法

準確稱取粉碎的茶葉樣品0.5 g （精確至0.0001 g ），置于100ml三角瓶中，加入20 mL 混酸( 硝酸：高氯酸=10：1) ，蓋上表面皿，放置過夜。次日置可調式電熱板上加熱消化，若消化不完全，補加少量混合酸，直至冒白煙，溶液呈無色透明或略帶黃色且殘留量不超過1 mL，冷卻。用超純水少量多次洗入50mL容量瓶中并定容至刻度，混勻待測，取與消化試樣相同量的混合酸消化液按上述操作作試劑空白試驗。若溶液不能及時測定，可將其轉移到50 ml聚乙烯瓶中，于4℃保存待測。

4.2.2 微波消解法

準確稱取粉碎的茶葉樣品0.5 g （精確至0.0001 g ）至干凈消解罐中。然后加入6mL 硝酸，靜置30min.，再加2mL過氧化氫，靜置2min.，將消解罐蓋上內塞，旋緊外蓋，依次放入消解轉盤。消解罐的位置盡量對稱分布。消解完成待自然冷卻，用超純水少量多次洗滌消解罐將試樣消化液轉移到40 mL小燒杯中，并于可調電熱板上趕酸至溶液呈無色透明或略帶黃色且殘留量不超過1 mL，冷卻。用超純水少量多次洗入50mL容量瓶中并定容至刻度，混勻待測，取與消化試樣相同量的混合酸消化液按上述操作作試劑空白試驗。若溶液不能及時測定，可將其轉移到50 mL聚乙烯瓶中，于4℃保存待測。

4.2.3 各元素供試液的制備

砷：準確移取2 mL待測液于10 mL比色管中，加入1 mL（1+1）鹽酸、1 mL（硫脲+抗壞血酸）（100 g/L）混合液，用水定容并放置30分鐘后待測。

汞：準確移取5 mL待測液于10 mL比色管中，加入1 mL（1+1）硝酸、1 mL重鉻酸鉀（5 g/L），用水定容后待測。

鉛：準確移取2 mL待測液于10 mL比色管中，加入0.4 mL（1+1）鹽酸、1 mL草酸（40 g/L），用水定容后待測。

鎘：準確移取5 mL待測液于10 mL比色管中，加入0.4 mL（1+1）鹽酸、1 mL Cd2（1g/L）專用測鎘增敏劑，用水定容后待測。

鐵、鋅、鎳、銅：移取1 mL（1+1）硝酸于25 mL比色管中，用待測液定容至刻度，待測。即移取待測液的體積為24 mL。 4.3 試液的測定 4.3.1 各元素標準系列的配制

砷：準確吸取1.00μg/mL的砷標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入10 mL（1+1）鹽酸與10 mL（硫脲+抗壞血酸）（100 g/L）混合液，用水稀釋至刻度，即砷標準系列為 0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00 ng/mL。搖勻待測。

汞：準確吸取0.10μg/mL的汞標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入10 mL（1+1）硝酸與10 mL重鉻酸鉀（5 g/L），用水稀釋至刻度，即汞標準系列為 0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00 ng/mL。搖勻待測。 鉛：準確吸取1.00μg/mL的鉛標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）鹽酸與10 mL草酸（40 g/L），用水稀釋至刻度，即鉛標準系列為 0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00 ng/mL。搖勻待測。 鎘：準確吸取0.10μg/mL的鎘標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）鹽酸與10 mL Cd2（1g/L）專用測鎘增敏劑，用水稀釋至刻度，即鎘標準系列為 0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00 ng/mL。搖勻待測。

鐵：準確吸取100.00μg/mL的鐵標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即鐵標準系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測。

鋅：準確吸取100.00μg/mL的鋅標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即鋅標準系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測。

鎳：準確吸取100.00μg/mL的鎳標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即鎳標準系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測。

銅：準確吸取100.00μg/mL的銅標準使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分別置于100 mL容量瓶中，分別加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀釋至刻度，即銅標準系列為 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。搖勻待測。

4.3.2 試樣測定

開機設置好各項參數，待儀器穩定后方可進行測定。測定時，將標準系列溶液、試劑空白液、供試液導入儀器中進行測定，其中砷、汞、鉛、鎘用原子熒光光譜儀進行測試，鐵、鋅、鎳、銅用原子吸收光譜儀進行測試，測定供試液中待測元素含量。

五、分析結果的計算。

V_s——試樣溶液的總體積，mL；

V₁——分取試樣溶液的體積，mL；

V₂——分取試樣溶液后再制備成試液的體積，mL；

M_s——稱取試樣的質量，g。

按下式計算鐵、鋅、鎳、銅的含量： ??

式中：

X_B——被測元素的含量，其中B指被測元素，μg /g；

B₂——從工作曲線上查得試液中被測元素的質量濃度，μg /mL；

B₁——從工作曲線上查得空白試液中被測元素的質量濃度，μg /mL；

V_s——試樣溶液的總體積，mL；

V₁——分取試樣溶液的體積，mL；

V₂——分取試樣溶液后再制備成試液的體積，mL；

M_s——稱取試樣的質量，g。

六、參考文獻：

[1] 潘瑞熾，植物生理學（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社，2004.

[2] 顧謙，陸錦時，葉寶存. 茶葉化學[M]. 合肥：中國科學技術大學出版社，2011.

[3] 黃志勇，張強，黃智陶，張愛國. 氫化物發生-原子熒光光譜法測定茶葉中微量砷和汞的含量[J]. 中國衛生檢驗雜志. 2006, 16(11):1317-1318.

[4] 傅明，陳新煥，楊萬彪，袁智能，胡宇東. 微波消解ICP-AES法測定茶葉中鉛、砷、銅、鐵、鋅、硒等12種元素的含量[J]. 食品科學. 2001, 22 (11):76-78.

[5] 萬正楊，閆江虹. 微波消解-原子吸收分光光度法測定茶葉中的微量元素[J]. 中國衛生檢驗雜志. 中國衛生檢驗雜志. 2006, 16 (12):1459-1460.

[6] GB/T 8303-2002 茶 磨碎試樣的制備及其干物質含量測定。

[7] GB/T 8302-2002 茶 取樣。

[8] GB/T 5009.13-2003 食品中總銅的測定。 附注：本方法適用于測定茶葉中重金屬總量，若測茶葉浸出液中重金屬含量，方法另論。