石墨炉原子吸收光谱法测定配合饲料中的镉

时间：2024-05-23

梁斌，祝秀梅，唐煜，张憬，南玉琴，吴志奇，戴海洁，王登临

（甘肃省兽药饲料监察所，甘肃兰州 730030）

镉是一种有毒的重金属元素，在自然界中分布很广，但其含量很低。由于镉会通过饲料在动物体内残留和富集，最终通过食物链的生物富集作用蓄积在人体内，容易造成人体重金属中毒，损害人体肾脏、肝脏等器官，甚至会导致人体神经机能失调，贫血等病症（李伟，2015；李晓丽，2006；魏金涛，2003；于炎湖，2003；Sponza，2002）。由此，加强对饲料中镉元素的监测刻不容缓。

目前饲料中镉的检测方法为《GB/T 13082-1991饲料中镉的测定方法》，该方法通过萃取浓缩用火焰法检测，整个操作复杂、费时费力、重现性较差。而本文参考了食品中镉的测定方法《GB5009.15-2014》，采用干灰化法对样品进行前处理，运用石墨炉原子吸收光谱法测定饲料中的镉，旨在建立简便快速、准确、灵敏高、适用于饲料中镉测定的方法。

1 实验材料

1.1 饲料分别选取肉小鸡颗粒配合饲料（样品1），产蛋后备鸡后期配合饲料（样品2），产蛋鸡配合饲料（样品3）和乳猪教槽配合饲料（样品4），生长肥育猪后期配合饲料（样品5），仔猪生长期配合饲料（样品6）作为研究对象进行添加回收实验。

1.2 主要仪器德国耶拿Zeenit 700P原子吸收分光光度计，镉元素空心阴极灯，Millipore纯水机，所用计量器具都经检定或校准合格。

1.3 试剂及材料镉标准溶液（国家标准物质研究中心）1000 mg/L；硝酸（优级纯）；所用器皿均用体积分数为20%硝酸浸泡24 h以上，用蒸馏水冲洗干净晾干备用。

2 方法

2.1 样品前处理与添加回收取6种样品各9等份，每份约为0.5 g。其中3份作为空白样，3份样品中添加100μg/mL的镉标准使用液1 mL，于电炉上碳化完全后，移入马福炉中550℃下灼烧4 h，至样品呈白色或灰白色时，取出冷却。另在3份空白样品中添加100μg/mL的镉标准使用液1 mL，然后加入10 mL 3%硝酸，在电热板上消解至1 mL时，移入100 mL容量瓶中，定容备用，同时做试剂空白。

2.2 标准曲线配制吸取100μg/mL的镉标准使用液1 mL于50 mL的容量瓶中，用1%的硝酸溶液稀释至刻度，配成2μg/L，仪器自动稀释成0.0、0.4、0.8、1.2、1.4、1.6、2.0 μg/L 标准系列并自动进样20μL，每点重复测样2次，峰面积积分，一般线性拟合。仪器软件以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，自动绘制出标准曲线。

2.3 仪器测试条件由于不同仪器的参数不同，测试前将仪器调至最佳状态。德国耶拿Zeenit700P原子吸收光谱仪测试参数见表1，石墨炉升温程序见表2。

表1 ZeeNit700P光谱仪条件

表2 石墨炉升温程序

2.4 样品测定仪器预热一段时间后，以优化后的最佳条件测定标准系列溶液和样品溶液。以标准系列溶液的镉浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线，并通过样品溶液的吸光度值求出样品溶液中的镉浓度。

2.5 结果计算

计算公式为：X=（C1-C0）×V×1000/m×1000；

式中：X为试样中Cd含量，μg/kg或μg/L；C1为测定样液中Cd含量，μg/mL；C0为空白液中Cd含量，μg/mL；V为试样消化液定量总体积，mL；m为试样质量或体积，g或mL；计算结果保留两位有效数字。

3 结果

3.1 标准曲线与线性范围用2μg/mL Cd的使用液在上机时用自动校正进样，曲线系列浓度为0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 μg/mL。然后用浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标绘制标准工作曲线（如图1）。结果表明，镉的浓度在2μg/mL以内与吸光度呈线性关系，相关系数为0.9986。

3.2 最低检出限在同一个工作条件下，对11次试剂空白测定，算出方法的检出限为0.0255μg/L，结果见表3。

3.3 精密度对标准曲线中1.2μg/mL的点连续测取11次，吸光度平均值为0.1164±0.0007，精密度为0.603（结果见表4）。

3.4 回收率实验回收率添加实验结果见表5。

图1 标准工作曲线图

表3 检出限实验结果

表4 精密度实验结果

4 讨论

目前国标检测饲料中镉的方法为《GB/T 13082-1991饲料中镉的测定方法》，该方法通过干灰化法分解样品，在酸性条件下，有碘化钾存在时，镉离子与碘离子形成络合物，被甲基异丁酮萃取分离，将有机相导入原子吸收仪中用火焰法进行检测。朱英才等（2015）研究结果表明，用萃取剂富集后上机比未经萃取方法检测限低，但是萃取操作过程比较繁琐，效率低下，目前国家标准（GB-13078-2001）对配合饲料中镉的限量要求为0.5 mg/kg，未采取萃取过程的实验方法完全能够满足检测需要，故本次实验中样品没有萃取。并且在实验中，用石墨炉法代替火焰法进行饲料中镉的检测，效率高且灵敏度高。

国标中样品的前处理方法在灰化的时候先用200℃保持1 h，再升至300℃保持1 h，最后升温至500℃灼烧16 h，耗费时间过长，而在本次试验中采用550℃灼烧4 h至样品成灰白色，结果表明，用550℃灼烧4 h完全能满足实验的要求。

表5 炭化前和消解前加标回收实验对比

本次实验中添加回收分别放在炭化前和消解前，每个样品各做3个平行，目的是验证在炭化和灰化阶级镉的损失情况。实验结果表明，两种添加方式回收率相差不大，在炭化和灰化过程中，镉元素损失不大。