茶叶重金属原子荧光及原子吸收光谱法
茶叶中砷、汞、铅、镉、铁、锌、镍、铜等重金属元素总量的测定 -原子荧光及原子吸收光谱法
一、方法提要
样品经处理后，待测液在一定的酸介质中引入到原子荧光光谱仪（AFS）测定砷、汞、铅、镉，引入到原子吸收光谱仪（AAS）或火焰法原子荧光光谱仪测定铁、锌、镍、铜，与工作曲线中各元素所对应的信号响应值相对照，得出各元素的含量。
二、试剂及材料
除特别注明外，所用试剂均为优级纯，所用水均为通过超纯水机处理后的超纯水，电阻率不低于18.2M Ω•cm，所有实验用玻璃器皿使用前都经过5% HNO3（v/v）浸泡24h，然后用去离子水冲洗干净、备用。
2.1 盐酸。
2.2 硝酸。
2.3过氧化氢（30%）。
2.4 高氯酸。
2.5 Cd1与Cd2信号增强剂：测镉专用信号增强剂。
2.6盐酸（1+1）：取一份盐酸，一份水，混合均匀。
2.7硝酸（1+1）：取一份硝酸，一份水，混合均匀。
2.8硝酸与高氯酸混酸（10+1）：取十份硝酸，一份高氯酸，混合均匀。
2.9硫脲与抗坏血酸混合液（100g/L）：称取10.0g硫脲与10.0g抗坏血酸于100mL 水中，并不断搅拌至完全溶解。
2.10草酸（40g/L）：称取4.0g草酸于100 mL水中，并不断搅拌至完全溶解。
2.11重铬酸钾（5g/L）：称取5.0g重铬酸钾于1 L水中，并不断搅拌至完全溶解。
2.12 Cd2（1g/L）专用测镉增敏剂：称取0.1g Cd2专用测镉增敏剂于100mL水中，并不断搅拌至完全溶解。
2.13氢氧化钾（5 g/L）：称取5.0g氢氧化钾于1000 mL水中，并不断搅拌至完全溶解。
2.14硼氢化钾（20 g/L）：称取20.0g硼氢化钾于1000 mL 5 g/L的氢氧化钾溶液中，并不断搅拌至完全溶解，此还原剂溶液用于测砷。
2.15硼氢化钾（10 g/L）：称取10.0g硼氢化钾于1000 mL 5 g/L的氢氧化钾溶液中，并不断搅拌至完全溶解，此还原剂溶液用于测汞。
2.16硼氢化钾（20 g/L）与铁氰化钾（20 g/L）混合液：称取20.0g硼氢化钾与20.0g铁氰化钾于1000 mL 5 g/L的氢氧化钾溶液中，并不断搅拌至完全溶解，此还原剂溶液用于测铅；
2.17 Cd1专用测镉增敏剂（30 g/L）：称取30.0g Cd1专用测镉增敏剂于1000 mL 5 g/L的氢氧化钾溶液中，并不断搅拌至完全溶解，此还原剂溶液用于测镉。
2.18标准溶液：砷、汞、铅、镉、铁、锌、镍、铜元素持证标准溶液。用浓度为1000μg/ mL的砷、汞、铅、镉标准储备液逐级稀释成10.00μg/mL的砷、汞、铅、镉标准中间液和1.00μg/mL的砷、铅标准使用液；0.10μg/mL的汞、镉标准使用液；用浓度为1000μg/ mL的铁、锌、镍、铜标准储备液稀释成100.00μg/mL的铁、锌、镍、铜标准使用液。
2.19高纯氩气，纯度≥ 99.99%。
2.20乙炔气。
三、仪器与设备
3.1 原子荧光光谱仪（北京金索坤技术开发有限公司）。
3.2 原子吸收分光光度计。
3.3 空气压缩机。
3.4 微波消解仪。
3.5 砷、汞、铅、镉、铁、锌、镍、铜各元素空心阴极灯。
3.6 分析天平（精度为0.1mg）。
3.7 超纯水制备系统。
3.8 可调式电热板。
3.9 植物粉碎机。
3.10 烘箱。
四、分析步骤
4.1 试样的准备
取各茶叶样用自来水冲洗四次，再用蒸馏水冲洗四次，将洗净的叶片平铺在托盘里，放进烘箱，在105℃保持30分钟，之后在65℃连续烘24小时。烘好的样品经粉碎机粉碎，过200目筛，后装入密封样品袋中在干燥器中储存，备用。制备过程中必须注意防止样品的污染。
4.2 待测液的制备
4.2.1 湿法消解法
准确称取粉碎的茶叶样品0.5 g （精确至0.0001 g ），置于100ml三角瓶中，加入20 mL 混酸( 硝酸：高氯酸=10：1) ，盖上表面皿，放置过夜。次日置可调式电热板上加热消化，若消化不完全，补加少量混合酸，直至冒白烟，溶液呈无色透明或略带黄色且残留量不超过1 mL，冷却。用超纯水少量多次洗入50mL容量瓶中并定容至刻度，混匀待测，取与消化试样相同量的混合酸消化液按上述操作作试剂空白试验。若溶液不能及时测定，可将其转移到50 ml聚乙烯瓶中，于4℃保存待测。
4.2.2 微波消解法
准确称取粉碎的茶叶样品0.5 g （精确至0.0001 g ）至干净消解罐中。然后加入6mL 硝酸，静置30min.，再加2mL过氧化氢，静置2min.，将消解罐盖上内塞，旋紧外盖，依次放入消解转盘。消解罐的位置尽量对称分布。消解完成待自然冷却，用超纯水少量多次洗涤消解罐将试样消化液转移到40 mL小烧杯中，并于可调电热板上赶酸至溶液呈无色透明或略带黄色且残留量不超过1 mL，冷却。用超纯水少量多次洗入50mL容量瓶中并定容至刻度，混匀待测，取与消化试样相同量的混合酸消化液按上述操作作试剂空白试验。若溶液不能及时测定，可将其转移到50 mL聚乙烯瓶中，于4℃保存待测。
4.2.3 各元素供试液的制备
砷：准确移取2 mL待测液于10 mL比色管中，加入1 mL（1+1）盐酸、1 mL（硫脲+抗坏血酸）（100 g/L）混合液，用水定容并放置30分钟后待测。
汞：准确移取5 mL待测液于10 mL比色管中，加入1 mL（1+1）硝酸、1 mL重铬酸钾（5 g/L），用水定容后待测。
铅：准确移取2 mL待测液于10 mL比色管中，加入0.4 mL（1+1）盐酸、1 mL草酸（40 g/L），用水定容后待测。
镉：准确移取5 mL待测液于10 mL比色管中，加入0.4 mL（1+1）盐酸、1 mL Cd2（1g/L）专用测镉增敏剂，用水定容后待测。
铁、锌、镍、铜：移取1 mL（1+1）硝酸于25 mL比色管中，用待测液定容至刻度，待测。即移取待测液的体积为24 mL。 4.3 试液的测定 4.3.1 各元素标准系列的配制
砷：准确吸取1.00μg/mL的砷标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入10 mL（1+1）盐酸与10 mL（硫脲+抗坏血酸）（100 g/L）混合液，用水稀释至刻度，即砷标准系列为 0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00 ng/mL。摇匀待测。
汞：准确吸取0.10μg/mL的汞标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入10 mL（1+1）硝酸与10 mL重铬酸钾（5 g/L），用水稀释至刻度，即汞标准系列为 0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00 ng/mL。摇匀待测。 铅：准确吸取1.00μg/mL的铅标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入4 mL（1+1）盐酸与10 mL草酸（40 g/L），用水稀释至刻度，即铅标准系列为 0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00 ng/mL。摇匀待测。 镉：准确吸取0.10μg/mL的镉标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL、0.70 mL、1.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入4 mL（1+1）盐酸与10 mL Cd2（1g/L）专用测镉增敏剂，用水稀释至刻度，即镉标准系列为 0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00 ng/mL。摇匀待测。
铁：准确吸取100.00μg/mL的铁标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀释至刻度，即铁标准系列为 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。摇匀待测。
锌：准确吸取100.00μg/mL的锌标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀释至刻度，即锌标准系列为 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。摇匀待测。
镍：准确吸取100.00μg/mL的镍标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀释至刻度，即镍标准系列为 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。摇匀待测。
铜：准确吸取100.00μg/mL的铜标准使用溶液0.00 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、5.00 mL、10.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，分别加入4 mL（1+1）硝酸，用水稀释至刻度，即铜标准系列为 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00μg /mL。摇匀待测。
4.3.2 试样测定
开机设置好各项参数，待仪器稳定后方可进行测定。测定时，将标准系列溶液、试剂空白液、供试液导入仪器中进行测定，其中砷、汞、铅、镉用原子荧光光谱仪进行测试，铁、锌、镍、铜用原子吸收光谱仪进行测试，测定供试液中待测元素含量。
五、分析结果的计算。
Vs——试样溶液的总体积，mL；
V1——分取试样溶液的体积，mL；
V2——分取试样溶液后再制备成试液的体积，mL；
Ms——称取试样的质量，g。
按下式计算铁、锌、镍、铜的含量：
式中：
XB——被测元素的含量，其中B指被测元素，μg /g；
B2——从工作曲线上查得试液中被测元素的质量浓度，μg /mL；
B1——从工作曲线上查得空白试液中被测元素的质量浓度，μg /mL；
Vs——试样溶液的总体积，mL；
V1——分取试样溶液的体积，mL；
V2——分取试样溶液后再制备成试液的体积，mL；
Ms——称取试样的质量，g。
六、参考文献：
[1] 潘瑞炽，植物生理学（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社，2004.
[2] 顾谦，陆锦时，叶宝存. 茶叶化学[M]. 合肥：中国科学技术大学出版社，2011.
[3] 黄志勇，张强，黄智陶，张爱国. 氢化物发生-原子荧光光谱法测定茶叶中微量砷和汞的含量[J]. 中国卫生检验杂志. 2006, 16(11):1317-1318.
[4] 傅明，陈新焕，杨万彪，袁智能，胡宇东. 微波消解ICP-AES法测定茶叶中铅、砷、铜、铁、锌、硒等12种元素的含量[J]. 食品科学. 2001, 22 (11):76-78.
[5] 万正杨，闫江虹. 微波消解-原子吸收分光光度法测定茶叶中的微量元素[J]. 中国卫生检验杂志. 中国卫生检验杂志. 2006, 16 (12):1459-1460.
[6] GB/T 8303-2002 茶 磨碎试样的制备及其干物质含量测定。
[7] GB/T 8302-2002 茶 取样。
[8] GB/T 5009.13-2003 食品中总铜的测定。 附注：本方法适用于测定茶叶中重金属总量，若测茶叶浸出液中重金属含量，方法另论。
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