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原子吸收分光光度法测食品中微量元素的进展

来源:http://www.run-qee.com/   作者:紫外可见分光光度计    更新日期:2016-10-01 08:38:56    点击:482

原子吸收分光光度法测食品中微量元素的进展

 

目前我国农作物、畜禽肉、水产品的污染和食品在生产、加工、运输、储存、销售等环节的污染,严重损害了消费者的身体健康,其中食品中有害微量元素的污染问题尤为严重。汞、铅、镉、砷等金属元素在较低摄入的情况下对人体即可产生明显的毒性作用,且有毒微量元素具有强蓄积性、生物富集性以及对人体造成的伤害多表现为慢性中毒等特点,所以,微量元素污染对人类健康的潜在威胁已经成为一个严重的食品安全问题。因此,食品中微量元素的检验成为食品分析检验中很重要的一个方面。
近年来,国内外对食品中微量元素的检验已经有了较为成熟的分析方法(如原子吸收分光光度法),同时在样品处理和数据处理方法等方面也有了长足进步。现就食品中微量元素检测的原子吸收分光光度法(AAS)的基本原理及应用进行综述。
原子吸收分光光度法是基于原子对特征光吸收的一种相对测量方法,其基本原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸气时,被待测元素的基态原子所吸收,在一定条件下,入射光被吸收而减弱的程度与样品中待测元素的含量呈正相关,由此可得样品中待测元素的含量。此方法具有灵敏度高、选择性强、分析范围广、精密度好和准确性好等特点。所用的仪器为原子吸收分光光谱仪,其中原子化系统是关键组成部件,其作用是将样品中的待测元素转化为自由态原子蒸气。原子化装置一般包括火焰原子化系统、石墨炉(无火焰)原子化系统和氢化物发生器和冷原子化四种类型。
氢化物发生进样的原理是某些元素如砷、锑、铋、锡、锗等与合适的还原剂(如硼氢化钠)发生反应,可形成气态氢化物,汞可生成气态原子态汞,镉、锌可生成气态组分,生成的氢化物被引入到特殊设计的石英炉中进行原子化。氢化物发生进样的优点是消除干扰、进效率高、易实现自动化和可进行价态分析等。氢化物发生原子吸收光谱法(HG - AAS)也广泛地在原子吸收光谱法中使用。
对于酒和饮料等食品多采用石墨炉原子吸收光谱法对其中锰、锡等微量元素进行测定,样品不必进行前处理即可用标准曲线法或标准加入法直接测定,无基体干扰和背景吸收,避免了样品消化、转移、定容、萃取、分离等化学处理过程,从而简化了试验程序,提高了分析效率,测定结果准确可靠;文献中还建立了直接固体进样石墨炉原子吸收光谱法,测定了铜、铅、镉、锌和铁等微量元素,结果令人满意。
应用流动注射氢化物发生原子吸收光谱法(FI - HG - AAS)和高效液相色谱氢化物发生原子吸收光谱法(HPLC - HG - AAS),对固态样品和复杂样品中的微量元素进行测定成为目使用较多的方法。流动注射和高效液相色谱与原子吸收光谱仪的联用,克服了传统的间断化物发生原子吸收光谱法分析速度慢、样品耗量大、操作繁琐、因手工进样在进样速度和进样体积上容易带来误差以及复杂组分干扰分析等缺点。
原子吸收光谱仪器的发展过程划分为4个阶段:1954~1959年实验室仪器装置研发阶段;1960—1970年商品仪器初级阶段;1971-1990年商品仪器完善阶段;1991—现在商品仪器高水平技术发展平台阶段。从以下4个方面说明当前的高水平技术发展平台阶段:①原子化器系统的不断完善与发展。②仪器的分析性能不断提高和完善。③仪器自动化水平的不断提高并开始向智能化方向发展。④各大公司AAS仪器的主要技术指标已互相接近。
进入21世纪,原子吸收仪器的发展不仅仅表现为新技术、新器件、新材料的应用,各功能部件的技术改进与完善,也不仅只体现为从LS AAS向CS AAS的突破,还出现了某些发展新趋势:一是在元素形态分析新领域获得应用的色谱与原子吸收联用技术;二是仪器的小型化、专用化。
近年来仪器联用技术发展很快,比如气相色谱与原子吸收联用或液相色谱与原子吸收联用。这些联用技术可以综合色谱和原子吸收两种方法各自的优点。例如,环境中痕量金属有机物的分析,这类化合物的分离常用色谱法,但色谱所用的检测器如电子捕获检测器、氢火离子化检测器和紫外光度检测器对金属的选择性较差,而原子光谱由于对金属有较好的选择性,用作色谱的检测器,可以在测定过程中避免许多干扰。这种联用技术已用于环境、生物、医学、食品、地质等领域,分析元素也由原来的铅、砷、锡、硒等扩展到20多种。
原子吸收分光光度法具有操作简便、检出限低、精密度高、线性范围宽和可实现多元素同时测定等优点。但是由于该方法所需设备价格昂贵、仪器维护和使用费用较大,目前尚未得到普遍推广应用。总之,原子吸收光谱法发展40年经久不衰,充分表明了它的生命力,而仪器不断更新换代,不断寻求新突破的发展现状,也预示原子吸收分光光度法有着光明的未来之路。

 

 

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