原子吸收光谱法在食品重金属检测中的应用
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作者:李欣芝
摘 要：随着社会经济的快速发展，人们越来越重视食品安全问题。重金属的检测是食品质量检测的重要组成部分。本文重点介绍了原子吸收光谱法检测重金属的基本原理以及原子吸收光谱法在食品重金属检测中的应用。
关键词：原子吸收光谱法;重金属;食品
Application of Atomic Absorption Spectrometry in the Detection of Heavy Metals in Food
LI Xinzhi
（Shaanxi University of Science and Technology， Xi，an 710016， China）
Abstract： With the rapid development of social economy， people pay more and more attention to food safety. Detection of heavy metals is an important part of food quality detection. This paper focuses on the basic principle of the detection of heavy metals by atomic absorption spectrometry and the application of atomic absorption spectrometry in the detection of heavy metals in food.
Keywords： atomic absorption spectrometry; heavy metals; food
所有过量的重金属元素都会对人体造成损害。土壤中重金属含量的增加可导致农作物中重金属含量相应增加，如谷物、蔬菜等，并通过食物链进一步传导到畜牧产品、渔业产品中，且在这一过程中不断富集[1]。在食品的生产过程中，对食品的原材料、半成品、成品需要合理地开展重金属检测，控制产品的质量。此外，在食品市场监管方面也需要经常进行食品中重金属含量的检测。这要求食品中重金属含量的检测要精准、便捷、低成本。其中原子吸收光谱法是最重要的一种重金属检测方法。
1 原子吸收光谱法的相关理论
目前检测重金属含量主要采用仪器分析的方法，主要有原子吸收光谱法、高效液相色谱法、原子荧光法等。其中原子吸收光谱法有检出限低、适用范围广、选择性好、操作便捷等优点，是目前应用最广泛的一种重金属检测方法。
原子吸收光谱法的基本原理是气态的原子可以对光辐射进行选择性的吸收。当入射辐射的能量等于原子外层电子跃迁的能量时，气态的原子可实现最大的吸收。不同金属原子的外层电子跃迁所需要的能量是不一样的，依据原子的最大吸收能量可区分原子的类别。入射特征谱线因吸收而减弱的程度称为吸光度，吸光度与金属原子的浓度成正比。依据吸光度可计算金属原子的浓度。
1.1 原子吸收光谱法的分类
依据原子吸收光谱法中试样原子化的方法，可以将其分为火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、氢化物原子吸收光谱法和冷原子吸收光谱法。
1.1.1 火焰原子吸收光谱法
火焰原子吸收光谱法是目前应用最早的一种食品重金属检测方法。在原子吸收光谱中，被雾化后的试样被喷入火焰进行原子化。常用的火焰是空气-乙炔火焰，它能z测出30种以上的金属元素。火焰原子吸收光谱法的特点是测试时间短、成本低、抗干扰能力强、维护简单以及测试的结果是ppm级别。火焰原子吸收光谱法的原子化效率一般低于20%，试样的原子化需持续进行，因此需要相对较多的试样。
1.1.2 石墨炉原子吸收光谱法
石墨炉原子吸收光谱法是利用电流加热石墨容器中的试样使其原子化后进行分析的方法。加入的试样全部得到原子化，原子化的效率可达到100%。相对于火焰原子吸收法，该方法能避免待测元素在火焰中的稀释，测试的灵敏度相对较高，可达到ppb级。同时这一测试方法需要的试样数量更少，固体样品能直接用于测试，应用领域更加广泛。该方法的缺点是待测金属元素的范围有限，测试的时间较长。石墨炉原子吸收光谱法与火焰原子吸收光谱法经常互补应用。
1.1.3 氢化物原子吸收光谱法
氢化物原子吸收光谱法利用氢化物发生装置进行试样的原子化。通常用于砷、铅、硒的检测。该检测方法将金属氢化物反应与原子吸收光谱结合，利用硼氢化钾等氢化物将待测重金属转化为金属的氢化物。金属氢化物为具有共价性质的易挥发物质。利用载气将氢化物导入原子化反应器，分解为原子化的金属。再测试其特征吸收波长及吸收强度，由此分析重金属的类别，计算重金属的浓度。这种方法需要对试样进行分离和富集，操作较烦琐，但能降低外部干扰，提高检测的精确度。
1.1.4 冷原子吸收光谱法
汞在常温下即是液体，原子态汞易挥发，将原子态汞通过载气导入原子吸收光谱仪的分析单元，即可实现对金属汞的定性、定量分析。在试样中，金属汞通常以化合物的形式存在，需要用还原剂将汞的化合物还原为金属汞。常用的还原剂为SnCl2或盐酸烃胺。冷原子吸收光谱法的灵敏度和测试精度均较高，是测试试样中汞含量的优选方法。
1.2 原子吸收光谱法的预处理方法
在食品行业，待测试样品的种类千差万别，在利用原子吸收光谱对重金属进行检测前，需对试样进行预处理。预处理是可消除试样中的干扰物质，是提高检测精度的关键步骤。依据食品的类型，预处理方式主要有以下4种形式。
1.2.1 酸消解法
酸消解法是利用硝酸、盐酸、高氯酸等强酸性物质处理试样，制成试样的溶液的方法。酸消解法简单易行、制备成本低、操作便捷。
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