羊奶中的重金属检测的应用方案
引言：羊奶是日常生活中的重要饮品，但其中除了含有对人体有益的钙等元素外，还可能含有重金属元素如 As、Pb、Hg和 Cd 等。尤其是在近几年乳制品安全事故频发的情况下，羊奶中的重金属含量已经成为乳制品检验的一个重要指标。
原子吸收光谱法测定羊奶中的重金属具有灵敏、高效、准确等优点。根据待测金属种类和浓度的不同，实验中需要选择石墨炉、火焰和氢化物发生等原子吸收光谱，并结合适当的预处理手段，其中消解设备、改进剂、消解试剂和消解温度等均直接影响测定结果的准确性。原子吸收光谱法的应用、完善和创新必将带动食品安全的监管以及相关检测标准的完善。原子荧光光法测定羊奶中的重金属As、Hg、Pb、Sb、Se等项目具备灵敏、高效、准确的优点。原子吸收光谱仪加石墨炉加原子荧光光度计即可以满足羊奶中重金属检测所需。
原子吸收光谱仪的实验原理
从光源辐射出待测元素的特征波长的电磁辐射,通过火焰或电热等原子化系统产生的样品蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子吸收,在一定试验条件下,吸光度值与试样中待测元素的浓度关系符合光吸收定律。将消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。
原子荧光光度计的实验原理
经预处理后的试液进入原子荧光光度计，在酸性条件的硼氢化钾还原作用下，生成砷化氢、铋化氢、锑化氢、硒化氢气体和汞原子等，氢化物在氩氢火焰中形成基态原子，其基态原子和汞原子受元素灯发射光的激发产生原子荧光，原子荧光强度与试液中待测元素含量在一定的范围内成正比。
测定羊奶时所需水及配制溶液的要求
采用原子吸收光谱分析法进行常量分析时,所用水应符合GB/T6682中二级水的规格;进行痕量分析时,所用水应符合CB/T 6682中一级水的规格。无机酸是常用试剂，它常含有痕量金属元素,使用前应严格检查。
配制溶液应符合如下要求：
a)应选用合适的溶剂，配制成的溶液不应有不溶物析出,溶液应保存于洁净的适宜的容器中。
b)配制标准溶液的试剂、应采用纯度高、组成准确符合化学式、性质稳定的物质。
c)标准贮备溶液的质量浓度--般为1mg/mL,有些元素的标准溶液需加入少量无机酸,以利于可保持数天或更长时间,不同元素其保存时间有所不同.用聚四氟乙烯或聚乙烯容器储存。
检测依据
污染物限量执行《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2017) 的规定， 检测方法参考《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》 (GB5009.11-2014) 和《食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》(GB5009.17-2014) 。
所需仪器与试剂
AA-1800H原子吸收光谱仪（按需求配有Cu、Cd、Pb、Zn、Ni、Fe、Mn等空心阴极灯）；
盐酸；GR，硝酸；GR，各元素所需标液，（方法认证的需要GBW开头的标准物质或GSB开头的标准溶液）；乙炔气(99.0%)；
AFS-680原子荧光光度计（按需求配有As、Hg、Pb、Sb、Se等空心阴极灯）
硝酸（GR），盐酸（GR），硼氢化钾（GR），氢氧化钠（GR），硫脲(AR).重铬酸钾(AR)。盐酸羟胺(AR)。高锰酸钾 (AR)。各元素所需标液（方法认证的需要GBW开头的标准物质或GSB开头的标准溶液）高纯氩气(99.99%)
以测汞为例
样品前处理
称取1.0g~4.0g(精确到0.001g)乳或乳制品，置于消化装置锥形瓶中,加玻璃珠数粒及30mL硝酸,乳加10mL硫酸,乳制品加5mL硫酸,转动锥形瓶防止局部炭化。装上冷凝管后，小火加热，同时做空白试验。
样品经处理后，在酸性介质中，试样中的砷、汞被硼氢化钾(KBH4) 还原成砷、汞的挥发性组分，由载气(氩气)带入原子化器中，在氢火焰中原子化,在特制空心阴极灯的照射下，基态原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧强度与元素含量成正比，与标准系列此较定量。
仪器调试，根据使用说明书将仪器调节至最佳工作状态，光电倍增管负高压:240V;汞空心阴极灯电流:30mA;原子化器温度:300C;载气流速:500 mL/min;屏蔽气流速:1000 mL/ min。
干扰与消除
酸性介质中能与硼氢化钾反应生成氢化物的元素会相互影响产生干扰，加入硫脲+抗血酸溶液可以基本消除干扰。高于一定浓度的铜等过渡金属元素可能对测定有干扰，加入硫脲+抗血酸溶液，可以消除绝大部分的干扰。物理干扰消除，选用双层结构石英管原子化器，内外两层均通氩气，外面形成保护层隔绝空气，使待测元素的基态原子不与空气中的氧和氮碰撞，降低荧光淬灭对测定的影响。
原子吸收光谱法测定羊奶中的重金属具有灵敏、高效、准确等优点。根据待测金属种类和浓度的不同，实验中需要选择石墨炉、火焰和氢化物发生等原子吸收光谱，并结合适当的预处理手段，其中消解设备、改进剂、消解试剂和消解温度等均直接影响测定结果的准确性。原子吸收光谱法的应用、完善和创新必将带动食品安全的监管以及相关检测标准的完善。原子荧光光法测定羊奶中的重金属As、Hg、Pb、Sb、Se等项目具备灵敏、高效、准确的优点。原子吸收光谱仪加石墨炉加原子荧光光度计即可以满足羊奶中重金属检测所需。
原子吸收光谱仪的实验原理
从光源辐射出待测元素的特征波长的电磁辐射,通过火焰或电热等原子化系统产生的样品蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子吸收,在一定试验条件下,吸光度值与试样中待测元素的浓度关系符合光吸收定律。将消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。
原子荧光光度计的实验原理
经预处理后的试液进入原子荧光光度计，在酸性条件的硼氢化钾还原作用下，生成砷化氢、铋化氢、锑化氢、硒化氢气体和汞原子等，氢化物在氩氢火焰中形成基态原子，其基态原子和汞原子受元素灯发射光的激发产生原子荧光，原子荧光强度与试液中待测元素含量在一定的范围内成正比。
测定羊奶时所需水及配制溶液的要求
采用原子吸收光谱分析法进行常量分析时,所用水应符合GB/T6682中二级水的规格;进行痕量分析时,所用水应符合CB/T 6682中一级水的规格。无机酸是常用试剂，它常含有痕量金属元素,使用前应严格检查。
配制溶液应符合如下要求：
a)应选用合适的溶剂，配制成的溶液不应有不溶物析出,溶液应保存于洁净的适宜的容器中。
b)配制标准溶液的试剂、应采用纯度高、组成准确符合化学式、性质稳定的物质。
c)标准贮备溶液的质量浓度--般为1mg/mL,有些元素的标准溶液需加入少量无机酸,以利于可保持数天或更长时间,不同元素其保存时间有所不同.用聚四氟乙烯或聚乙烯容器储存。
检测依据
污染物限量执行《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2017) 的规定， 检测方法参考《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》 (GB5009.11-2014) 和《食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》(GB5009.17-2014) 。
所需仪器与试剂
AA-1800H原子吸收光谱仪（按需求配有Cu、Cd、Pb、Zn、Ni、Fe、Mn等空心阴极灯）；
盐酸；GR，硝酸；GR，各元素所需标液，（方法认证的需要GBW开头的标准物质或GSB开头的标准溶液）；乙炔气(99.0%)；
AFS-680原子荧光光度计（按需求配有As、Hg、Pb、Sb、Se等空心阴极灯）
硝酸（GR），盐酸（GR），硼氢化钾（GR），氢氧化钠（GR），硫脲(AR).重铬酸钾(AR)。盐酸羟胺(AR)。高锰酸钾 (AR)。各元素所需标液（方法认证的需要GBW开头的标准物质或GSB开头的标准溶液）高纯氩气(99.99%)
以测汞为例
样品前处理
称取1.0g~4.0g(精确到0.001g)乳或乳制品，置于消化装置锥形瓶中,加玻璃珠数粒及30mL硝酸,乳加10mL硫酸,乳制品加5mL硫酸,转动锥形瓶防止局部炭化。装上冷凝管后，小火加热，同时做空白试验。
样品经处理后，在酸性介质中，试样中的砷、汞被硼氢化钾(KBH4) 还原成砷、汞的挥发性组分，由载气(氩气)带入原子化器中，在氢火焰中原子化,在特制空心阴极灯的照射下，基态原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧强度与元素含量成正比，与标准系列此较定量。
仪器调试，根据使用说明书将仪器调节至最佳工作状态，光电倍增管负高压:240V;汞空心阴极灯电流:30mA;原子化器温度:300C;载气流速:500 mL/min;屏蔽气流速:1000 mL/ min。
干扰与消除
酸性介质中能与硼氢化钾反应生成氢化物的元素会相互影响产生干扰，加入硫脲+抗血酸溶液可以基本消除干扰。高于一定浓度的铜等过渡金属元素可能对测定有干扰，加入硫脲+抗血酸溶液，可以消除绝大部分的干扰。物理干扰消除，选用双层结构石英管原子化器，内外两层均通氩气，外面形成保护层隔绝空气，使待测元素的基态原子不与空气中的氧和氮碰撞，降低荧光淬灭对测定的影响。
| 标准溶液浓度：100ug/mL 定容体积： 100mL | ||||
| 编号 | 标液加入体积（mL） | 标准系列浓度（ug/L） | 荧光值（IF） | 备注 |
| 标准曲线绘制原始记录表 | ||||
| 1 | 0.000 | 0.000 | ||
| 2 | 0.200 | 350.419 | ||
| 3 | 0.400 | 642.898 | ||
| 4 | 0.600 | 949.686 | ||
| 5 | 0.800 | 1233.224 | ||
| 6 | 1.000 | 1543.116 | ||
| a=24.358 b= 1524.398 r=0.9996 | ||||
| 检出限记录表 | ||||
| 样品类型： 分析时间：2023.03.09 | ||||
| 编号 | 空白荧光值 | 斜率b | 仪器检出限 | 方法检出限 |
| 1 | 17.393 | 1524.398 | 0.0076ug/L | 0.012ug/L |
| 2 | 11.379 | |||
| 3 | 11.325 | |||
| 4 | 13.718 | |||
| 5 | 14.473 | |||
| 6 | 13.348 | |||
| 7 | 12.993 | |||
| 8 | 3.698 | |||
| 9 | 11.536 | |||
| 10 | 8.570 | |||
| 11 | 6.421 | |||
| 回收率记录表 | ||||
| 编号 | 浓度（ug/L） | 定容体积（mL） | 测定值（ug/L） | 回收率(%) |
| 样品1 | 0.450 | 100 | 0.465 | |
| 样品2 | 0.450 | 100 | 0.408 | |
| 样品1加标 | 100 | 0.571 | 106 | |
| 样品2加标 | 100 | 0.514 | 106 | |
| 回收率=（加标后测得含量-待测物含量）/加标量*100% | ||||
国标规定的乳制品中砷、汞浓度限值
| 序号 | 类别 | 污染物项目 | 浓度限值mg/kg |
| 1 | 生乳、巴氏沙菌乳、灭菌乳、 调制乳、发酵乳 |
汞 | 0.01 |
| 2 | 砷 | 0.1 | |
| 3 | 乳粉 | 汞 | 通过奶源控制 |
| 4 | 砷 | 0.5 |
