食品中铅元素的测定

铅(lead)不是人体需要的元素，而是有害金属元素。吃受铅污染的食品，铅在体内积累，会引起慢性中毒，引起造血、胃肠道及神经系统病变。铅对儿童的危害更大，主要损害儿童组织，造成儿童智力发育迟缓等，所以测定食品中的铅是十分重要的食品卫生监督工作。

1.石墨炉原子吸收分光光度法

1)原理

试样经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收283.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收量与铅含量成正比，与标准系列比较定量。

2)试剂

要求用去离子水，优级纯或高级纯试剂。

铅标准使用液: 精确称取1.0000g金属铅(99.99%)，分次加入6mol/L硝酸溶液，总量不超过37m L，再加水定容至1000m L。然后吸取1.00m L，加入0.5%硝酸溶液稀释至100 m L。如此多次以0.5%硝酸溶液稀释至溶液每毫升相当于10.0ng，20.0ng，40.0ng，60.0 ng，80.0ng铅的标准使用液。

3)仪器

原子吸收分光光度计(附石墨炉及铅空心阴极灯)，消解装置。

所用玻璃仪器均以10%～20%硝酸浸泡24h以上，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗、晾干后才能使用。

4)测定

(1)样品处理

①谷类: 除壳、磨碎，称取1.0～5.0g置于石英或瓷坩埚中，加5m L硝酸放置0.5h，小火蒸干，继续加热炭化，移入高温炉中于500℃灰化1h，取出放冷，再加1m L硝酸浸湿灰分，小火蒸干。称取2g过硫酸铵，覆盖灰分，再移入高温炉中，于800℃灰化20min，冷却后取出，以0.5%硝酸溶液溶解并洗入100m L容量瓶中，稀释至刻度。

②水产类: 取可食部分捣成匀浆，称取1.0～5.0g，接下来按上述谷类样品处理中“置于石英或瓷坩埚中”起依法操作。

③乳、炼乳、乳粉、茶、咖啡: 称取2g混匀或磨碎样品，置于瓷坩埚中，加热炭化后，置于高温炉中420℃灰化3h，放冷后加水少许，稍加热后加入1m L硝酸溶液(1+1)，加热溶解后，加水定容至100m L。

④油脂类: 称取2.0g混匀样品，固体油脂先加热融成液体，置于100m L锥形瓶中，加10m L石油醚，用10%硝酸溶液提取2次，每次5m L，振摇1min，合并硝酸液于50m L容量瓶中，加水至刻度。

⑤饮料、酒、醋等: 吸取2.0m L样品置于100m L容量瓶中，加0.5%硝酸溶液至刻度，混匀备用。

(2)标准曲线绘制

吸取上面配制的铅标准使用液10.0ng/m L，20.0ng/m L，40.0ng/m L，60.0ng/m L， 80.0ng/m L各10μL，注入石墨炉，测得其吸光值并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。

(3)样品测定

分别吸取样液和试剂空白液各10μL，注入石墨炉，测得其吸光值，代入标准系列的一元线性回归方程中求得样液中铅含量。

(4)测定条件

根据各自仪器性能调至最佳状态。参考条件为灯电流5～7m A，波长283.3nm，狭缝0.2～1.0nm，空气流量7.5L/min，乙炔流量1L/min，灯头高度3mm，氘灯背景校正(也可根据仪器型号，调至最佳条件)。

对有干扰试样，则注入适量的基体改进剂磷酸二氢铵溶液(20g/L)，一般为5μL或与试样同量消除干扰。绘制铅标准曲线时也要加入与试样测定时等量的基体改进剂磷酸二氢铵溶液。

5)分析结果的表述

式中: X——样品中铅的含量，mg/kg或mg/L;

A1——测定用样品中铅的含量，ng/m L;

A2——试剂空白液中铅的含量，ng/m L;

V——样品处理液的总体积，m L;

m——样品质量，g或m L。

计算结果保留两位有效数字。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。

2.二硫腙比色法(GB5009.12—2010第四法)

1)原理

铅与二硫腙在碱性(p H值8.5～9.0)溶液中形成红色络合物，络合物颜色的深浅与样品中铅的含量成正比，反应式如下:

样品经处理后，在p H值8.5～9.0时，铅离子与二硫腙生成红色络合物，溶于氯仿，加入柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等，防止铁、铜、锌等离子干扰，根据所呈红色的深浅进行比色定量。

2)试剂

①20%盐酸羟胺溶液: 称取20g盐酸羟胺，加水溶解至约50m L，加2滴酚红指示剂，加氨水(1+1)调p H值至8.5～9.0(由黄变红，再多加2滴)，用二硫腙-氯仿溶液提取至氯仿层的绿色不变为止，再用氯仿洗涤二次，弃去氯仿层，水层加盐酸溶液(1+1)至呈酸性，加水至100m L。

②20%柠檬酸铵溶液: 称取50g柠檬酸溶液，溶于100m L水中，加2滴酚红指示剂，用氨水(1+1)调p H值至8.5～9.0，用二硫腙-氯仿溶液提取数次，每次10～20m L，至氯仿层的绿色不变为止。弃去氯仿层，再用10 m L氯仿洗涤两次，弃去氯仿层，加水稀释至250m L。

③氯仿: 不应含氧化物。若含氧化物则可按以下操作去除: 于氯仿中加1/20～1/10体积的20%硫代硫酸钠溶液洗涤，再用水洗后，加入少量无水氯化钙脱水后，进行蒸馏，弃去最初及最后的1/10馏出液，收集中间馏出液备用。

④二硫腙溶液: 0.05%氯仿溶液保存于冰箱中，必要时二硫腙可按比色法中的方法进行提纯。

⑤二硫腙使用液: 吸取1.0m L二硫腙溶液，加氯仿至10m L，混匀。用1cm比色皿，以氯仿调节零点，于波长510nm处测吸光度A，用下式算出配制100m L二硫腙使用液(70%透光率)所需二硫腙溶液的毫升数(V)。

⑥铅标准使用液: 称取0.1598g硝酸铅，加1%硝酸溶液10m L，加水定容至100m L。再吸取1.00m L铅标准溶液，加水稀释至100m L。此溶液含铅量为10mg/L。

3)测定

(1)样品处理

称取5.000g样品，置于坩埚中，加热炭化，然后移入高温炉中，于500℃灰化3h，放冷，取出坩埚，加硝酸润湿灰分，用小火蒸干，500℃灼烧1h，放冷，取出坩埚，加硝酸溶液(1+1)1m L，加热，使灰分溶解，移入50m L容量瓶中，加水至刻度。

含水分多的食品或液体样品，则移取5.00m L样品，置于蒸发皿中，先在水浴上蒸干，再按上述“加热炭化”起操作。同时作试剂空白试验。

(2)样品测定

吸取10.00m L消化后的定容溶液和同量的试剂空白液，分别置于125m L分液漏斗中，各加水至20m L。吸取0.00m L，0.10m L，0.20m L，0.30m L，0.40m L，0.50m L铅标准使用液，分别置于125m L分液漏斗中，各加1%硝酸溶液至20m L。于样品消化液、试剂空白液和铅标准液中各加20%柠檬酸铵溶液2m L、20%盐酸羟胺溶液1m L和2滴酚红指示剂，用氨水(1 +1)调至红色，各加10%氰化钾溶液2m L，混匀，再各加5.0m L二硫腙使用液，剧烈振摇1min，静置分层后，四氯化碳层经脱脂棉滤入1cm比色杯中，以零管调节零点，于波长510nm处测定吸光度，绘制标准曲线进行比较。

4)分析结果的表述

式中: X——样品中铅的含量，mg/kg或者mg/L;

A1——测定样品消化液中铅的含量，μg;

A2——试剂空白液中铅的含量，μg;

m——样品质量(体积)，g或者m L;

V1——样品消化液的总体积，m L;

V2——测定用样品消化液体积，m L。

计算结果保留两位有效数字。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

5)说明

①上述两种铅的测定方法都选自我国的国家标准GB5009.12—2010，测定铅的国家标准法还有氢化物原子荧光光谱法、火焰原子吸收光谱法、单扫描极谱法等。各方法检出限: 石墨炉原子吸收光谱法为5μg/kg; 氢化物原子荧光光谱法固体试样为5μg/kg，液体试样为1μg/kg; 火焰原子吸收光谱法为0.1mg/kg; 比色法为0.25mg/kg; 单扫描极谱法为0.085 mg/kg。

②二硫腙易被氧化，不仅产生干扰色，并且失去与金属络合的能力，因此，应严格注意所用试剂及二硫腙的纯化。

③二硫腙可与多种金属离子作用生成络合物，在p H值8.5～9.0时，加入氰化钾可掩蔽Cu2+、Hg2+、Zn2+等离子的干扰; 加入盐酸羟胺可排除Fe3+的干扰; 加入柠檬酸铵，可防止生成氢氧化物沉淀使铅被吸附而受损失。

④可根据实验条件选用其他消解方法，比如微波消解法、压力罐法等。