应用原子吸收光谱法测定食品中重金属元素

2018-08-20 01:57:26
现代食品 2018年13期
关键词:光谱仪吸收光谱法测定

(华测检测认证集团股份有限公司,广东 深圳 518133)

食品中的重金属元素存在会对食用者的健康造成干扰,不利于食品安全。随着全民物质生活水平的提升,社会公众的维权意识不断增强,这也使得社会公众对食品安全的重视程度不断升高。同时,越来越多的食品安全问题发生,进一步加重了社会公众对食品健康的怀疑。食品中的重金属元素是影响食品安全的重要因素,如果食品中的重金属超标,则会给人体带来危害,不利于人体健康。故此,在食品的安全检查中,需要合理地展开食品重金属元素的测定,判断食品是否存在重金属超标。基于此,本文以食品中重金属元素的测定为例,研究具体原子吸收光谱法实现重金属元素的测定。

1 食品中重金属元素的危害

食品中所含重金属元素超标,会对人体的健康造成威胁。不同的重金属元素所造成的危害存在差异。其中,铅、镉、铬和汞等重金属元素能造成神经系统、消化系统和呼吸系统等疾病。铅是一种蓄积性强的重金属元素,长期服用含有铅的食品,可引起食用者的神经系统和血液系统病变,甚至造成肾功能损害。而食用镉超标的食品可造成中毒,进而导致心脑血管疾病、肾功能失调等。汞可导致头疼、头晕、肢体麻木等,严重威胁人类健康。鉴于食品中重金属元素的危害,为确保食品健康,需要结合实际情况,合理进行食品的重金属元素测定,判断食品是否符合安全标准[1]。

2 原子吸收光谱法的相关理论

常见的食品重金属元素测定方法包括原子吸收光谱法、X射线荧光法、高效液相色谱法和原子荧光法等。比较这方法可知,原子吸收光谱的应用价值更高,其具有明显的测定速度快、鉴定元素种类多、选择性好和检出限低等特点,适用于现阶段食品的重金属元素测定。

原子吸收光谱法在具体的测定中,需要运用原子光谱吸收仪。它在具体的应用中,是利用气态原子可以对一定波长光辐射的吸收特性,使得原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象发生。且在这一动态过程中,由于各种原子的电子能级存在差异,也使得具体光辐射吸收中实现有选择的共振吸收,且这一波长恰好为该原子受激发后发射的光谱的波长,并且可以将这一波长作为湿元素定性的依据。结合额伯伯-比定律,辐射强度可以作为定量的依据,具体测定中原子吸收光谱根据测定元素时原子化方式的不同,可以分为火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生原子吸收光谱法[2]。

在具体的操作中,原子吸收光谱仪的操作简单直接,可实现对多种重金属元素的测定,并获取较为准确的结果。

3 应用原子吸收光谱法测定的方法步骤

现主要对原子吸收光谱法的测定步骤进行简要分析,为其在具体食品重金属元素测定中的应用提供参考,详细内容如下。

(1)试剂及仪器。在具体测定中,主要借助原子光谱吸收仪,并配置铜、铅、镉等空心阴极灯,重金属的标准储备液、工作液等。

(2)仪器的工作条件。为保障原子吸收光谱法合理运用,需要保障仪器处于最佳的工作状态。这样则需要对具体的工作条件进行控制。具体的原子吸收光谱仪的最佳工作条件,见表1。

表1 原子吸收光谱仪最佳的工作条件表

在上述最佳工作环境下,可以实现对原子吸收光谱仪工作状态的控制,确保仪器能够处于良好的状态,保障测定效果。

(3)采样和处理。食品中重金属元素测定,主要样品为食品,可选择目标食品随机采样。做好样本的处理工作,确保样本具有代表性,符合测定需求。

(4)按照具体原子吸收光谱仪的操作流程和操作规范,展开具体原子吸收光谱仪的操作。其中,主要性能指标包含特征浓度、精密度、检出限。其中,以水的重金属元素测定为例,其检出限计算可遵循公式(1)。

式(1)中,3为置信系数,ρs为标准液溶度,为多册测量吸光度均值,δ为空白溶液的标准差。

(5)结果分析。结合测定的各项结果,与相关食品的重金属元素含量标准进行对比,确定食品的重金属元素是否存在明显的超标问题[3]。

4 原子吸收光谱法在食品重金属元素测定中的运用

应用原子吸收光谱法测定食品中的重金属元素时,可在不同种类食品中的应用展开研究,确保食品安全,避免重金属元素对人体造成不良影响。

4.1 粮食中的重金属元素检测

粮食是关系国民健康和生活品质的关键,但同时粮食也是重金属元素污染的多发食品。针对粮食的重金属元素测定。可配合原子吸收光谱结合微波消解、固相萃取等方法,实现对粮食中重金属元素的检测。同时,石墨炉原子吸收可以适用于铅与镉的检测,氢化物发生原子吸收光谱法可适用于砷的检测。具体粮食检测中,择取原子吸收光谱法,可有效查明粮食中的重金属含量,判断粮食是否符合标准。

4.2 蔬菜中重金属元素的测定

蔬菜是国民餐桌上的重要部分,它的重金属超标主要原因包括环境污染及化肥农药的不正确使用等。由于重金属沉积可对人体健康造成不良影响。宋美英等[4]认为择取石墨炉光谱吸收法可有效判断西红柿、洋葱中的汞、铅、铬、砷等元素含量,且当硝酸体积为6 mL时,测定结果为最高值。针对蔬菜中重金属元素的测定,可选择微波消解-原子吸收光谱法测定。在具体的测定中,可以结合实际情况,对测定条件或基体改进剂进行添加,从而获取理想的检测效果[5]。

4.3 饮用水中的重金属元素检测

饮用水是人类日常生活中不可缺少的部分,如果饮用水中的重金属元素超标,长期饮用必然会造成健康问题。针对饮用水中重金属元素的测定,可择取火焰原子吸收光谱法展开测定,控制波长、光谱通带、灯电流选择、燃烧器高度等,实现对特征浓度、检出限和精密度等指标的确定,从而实现对重金属元素的测定,判断饮用水是否符合标准。

5 结语

本文对原子吸收光谱法测定食品中重金属元素进行了论述,先分析具体重金属元素的危害,再研究原子吸收光谱法的相关理论,确认原子吸收光谱法的相关流程,最后对该方法在具体的食品检测中的运用展开分析,旨意为食品安全提供参考。

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