魚粉中鎘含量原子吸收檢測（AA320NCR原子吸收分光光度計）

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飼料及飼料原料中鎘元素超標會對被飼喂動物造成傷害，導致骨軟化及易骨折等。長期飼喂鎘會蓄積于動物體內，造成動物產品中的鎘含量升高，進而影響到人身體健康與生命安全。本文對以火焰－原子吸收光譜法檢測飼料中鎘的方法加以探討，經過實驗證明此方法操作簡單、重復性好，標準曲線的r值可達到0.9994，測定回收率≥98.26%。

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更新時間：2025-02-21

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摘要：飼料及飼料原料中鎘元素超標會對被飼喂動物造成傷害，導致骨軟化及易骨折等。長期飼喂鎘會蓄積于動物體內，造成動物產品中的鎘含量升高，進而影響到人身體健康與生命安全。本文對以火焰－原子吸收光譜法檢測飼料中鎘的方法加以探討，經過實驗證明此方法操作簡單、重復性好，標準曲線的r值可達到0.9994，測定回收率≥98.26%。
    關鍵詞：原子吸收；飼料；鎘

    1 鎘元素的簡介
    1.1 鎘的化學性質
    鎘（Cd）是一種微軟并稍帶藍色的銀白色金屬，熔點320.9℃，沸點 767℃。鎘在潮濕的空氣中會緩慢氧化形成氧化鎘（CdO），自然界中的鎘主要以+2價形式存在；鎘主要以水溶性鎘、吸附性鎘和難溶性鎘3種形式存在。常見的鎘化物中只有硫酸鎘（CdSO4）、硝酸鎘[Cd（NO3）2] 和氯化鎘（CdCl2）是可溶性的，化合物中以氧化鎘毒性zui大。
    1.2 鎘的危害
    1.2.1 鎘集中在腎皮質的近曲小管，與其中的金屬硫蛋白結合，使后者耗竭，同時鎘抑制了某些含疏基酶的活性，進而使近曲小管上皮細胞的線粒體發生膨脹變性，造成近曲小管重吸收功能障礙、腎功能障礙，進而出現蛋白質尿、糖尿、氨基酸尿及尿鈣和尿磷增加的現象，尿鈣和尿磷的長期增加會引發骨質疏松癥。另外，腎臟功能受損抑制了VD的活性。VD的正常代謝受到干擾，也會妨礙鈣、磷在骨質中的正常沉著和儲存。含鎘化合物在動物體內蓄積性很強，生活在含鎘廢水中的魚貝類及其他水生生物中鎘含量可高于正常生物的4～50倍，個別的魚貝類甚至達到100～210倍。
    1.2.2 鎘能強烈地干擾+2價態金屬元素的吸收和在組織中的積累，特別是對鐵、銅、鋅等元素的干擾，從而導致缺乏癥。動物攝入大量鎘后，尿液中鐵元素明顯增加。鎘還可能抑制骨髓內血紅蛋白的合成，引起動物貧血。因為鎘與疏基的親和力比鋅大，可以取代動物體內含鋅酶中的鋅，使酶失去活性。
    1.2.3 鎘能引起公畜睪丸精原上皮細胞和間質細胞的出血、壞死，并使公畜睪丸萎縮。其原因可能是鎘對動物血管的損害進而阻礙睪丸的血液供應。長期少量攝入鎘，也可使動物的生長速度降低，甚至生長停滯。
    1.2.4 飼料中鎘危害的另一個方面表現在鎘在畜產品中的殘留和富積作用，動物組織中鎘含量與飼料日糧中鎘含量呈正相關。飼喂含鎘2mg/kg日糧3個月后，動物組織中沒有明顯發現鎘的殘留；但當飼料中鎘含量達到48mg/kg時，可在動物組織中檢測出殘留的鎘。根據我國飼料衛生標準GB13078-2001中的規定，動物配合飼料中鎘含量不得超過0.5mg/kg。

    2 方法原理
    以干灰化法分解樣品，在酸性條件下及有碘化鉀存在時，鎘離子與碘離子形成絡合物，被甲基異丁酮萃取分離，將有機相噴入空氣－乙炔火焰，使鎘原子化，測定其對特征共振線228.8nm的吸光度，與標準系列比較而求得鎘的含量。

    3 試劑和溶液
    除特殊規定外，本方法所用試劑均為分析純，試驗用水為蒸餾水，應符合GB/T 6682-1992中二級水的規定。
    3.1 硝酸（優級純）。
    3.2 鹽酸（優級純）。
    3.3 2mol/L碘化鉀溶液：稱取332g碘化鉀，用蒸餾水定容至1 000mL容量瓶中。
    3.4 5%抗壞血酸溶液：稱取5g抗壞血酸，用蒸餾水定容至100mL容量瓶中。
    3.5 1mol/L鹽酸溶液：量取鹽酸（3.2）10mL，加入110mL水中，搖勻。
    3.6 甲基異丁酮。
    3.7 鎘標準貯備液：濃度為100μg/mL，國家標準物質中心提供，4℃避光保存。
    3.8 鎘標準工作液：吸取鎘標準貯備液（3.7）1mL，用1mol/L鹽酸溶液（3.5）定容于100mL容量瓶中，此標準濃度為1.0μg/mL。

    4 儀器設備
    4.1 電子天平：感量0.0001g。
    4.2 馬福爐。
    4.3 可調溫電爐：1 000W。
    4.4 原子吸收分光光度計，帶鎘空心陰極燈。
    4.5 瓷坩堝：50mL。
    4.6 容量瓶：50、100mL。
    4.7 移液管：1、2、5、10、15、20mL。
    4.8 具塞比色管：25mL。

    5 測定步驟
    5.1 試樣處理
    稱取飼料樣品5g（精確至0.0001g），置于瓷坩堝（4.5）中，在可調溫電爐（4.3）上先從低溫開始，逐漸提高溫度碳化樣品，直至不冒煙為止。將坩堝放入馬福爐中，先從低溫開始200℃保持1h，再升至300℃保持1h，zui后升溫至500℃灼燒16h。冷卻后，加入少量蒸餾水潤濕，加入硝酸（3.1）5mL，置于電爐上加熱分解試樣至近干。冷卻后加入1mol/L鹽酸溶液（3.5）10mL，煮沸，冷卻后用1mol/L鹽酸溶液轉移定容至50mL容量瓶中，搖勻過濾，此溶液為試樣制備溶液。同時制備試劑空白溶液。
    5.2 標準曲線的繪制
    精確移取鎘標準工作液（3.8）0、1.25、2.50、5.00、7.50、10.00mL，分別置于25mL具塞比色管中，以1mol/L鹽酸溶液（3.5）稀釋至15mL，加入2mol/L碘化鉀溶液（3.3）2mL，搖勻，放置15min；加入5%抗壞血酸溶液（3.4）1mL，搖勻，放置5min；準確加入甲基異丁酮（3.6）5mL，振動萃取5min，靜置分層后，上層有機相（甲基異丁酮相）導入原子吸收分光光度計（4.4），在波長228.8nm處測定其吸光度。以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線（圖1）。
    5.3 測定
    準確移取試樣制備溶液（5.1）10mL及同量試劑空白溶液于25mL具塞比色管中，依次加入2mol/L碘化鉀溶液（3.3）2mL，搖勻，放置15min；加入5%抗壞血酸溶液（3.4）1mL，搖勻，放置5min；準確加入甲基異丁酮（3.6）5mL，振動萃取5min，靜置分層，同標準曲線導入原子吸收分光光度計測定其試樣溶液中鎘的濃度。

    6 測定結果及分析
    6.1 測定結果

圖1 原子吸收分光光度計法測鎘濃度的標準曲線

表1 標準曲線

標準濃度/μg	0	1.25	2.50	5.00	7.50	10.00
吸光度值	0.00236	0.1638	0.2845	0.5011	0.6712	0.8079
r=0.9994

表2 回收率

編號	添加量/μg	吸光度值（A）	測得含量/μg	回收率/%
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12	1.25 1.25 1.25 1.25 2.50 2.50 2.50 2.50 7.50 7.50 7.50 7.50	0.1588 0.1593 0.1576 0.1581 0.2789 0.2795 0.2811 0.2792 0.6696 0.6709 0.6683 0.6716	1.2298 1.2359 1.2196 1.2211 2.4144 2.4218 2.4316 2.4181 7.4411 7.5029 7.4380 7.5088	98.38 98.87 97.57 97.69 96.58 96.87 97.26 96.72 99.88 100.04 99.17 100.12
平均回收率＝98.26

表3 飼料樣品的檢測數據

樣品編號	樣品質量/g	檢測吸光度（A）	溶液中鎘的質量/μg	定容體積/mL	分取溶液體積/mL	含量（mg/kg）
0空白 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10	/ 5.0011 5.0016 5.0005 5.0008 5.0023 5.0026 5.0018 5.0015 5.0029 5.0022 5.0031 5.0032 5.0025 5.0021 5.0033 5.0036 5.0027 5.0024 5.0036 5.0030 5.0026 5.0020 5.0029 5.0025 5.0010 5.0015 5.0038 5.0032 5.0026 5.0021 5.0026 5.0029 5.0028 5.0020 5.0021 5.0025 5.0030 5.0034 5.0032 5.0030	0.00132 0.00467 0.00453 0.00785 0.00840 0.00450 0.00461 0.00684 0.00691 0.00446 0.00439 0.00886 0.00895 0.00571 0.00564 0.00423 0.00437 0.00907 0.00916 0.05743 0.05759 0.05215 0.05221 0.07411 0.07418 0.06326 0.06332 0.06346 0.06334 0.06811 0.06805 0.09124 0.09102 0.08522 0.08418 0.07998 0.08002 0.08152 0.08166 0.07663 0.07674	0 0.00218 0.00217 0.00296 0.00309 0.00217 0.00227 0.00275 0.00280 0.00193 0.00189 0.00339 0.00342 0.00246 0.00239 0.00211 0.00218 0.00325 0.00331 0.07670 0.07868 0.05114 0.05218 0.2228 0.2237 0.1481 0.1495 0.1512 0.1498 0.2087 0.2080 0.4946 0.4949 0.4202 0.4074 0.3555 0.3560 0.3745 0.3762 0.3140 0.3154	50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0	10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0	/ 0.0022 0.0022 0.0030 0.0030 0.0022 0.0022 0.0027 0.0028 0.0019 0.0019 0.0034 0.0034 0.0025 0.0024 0.0021 0.0022 0.0032 0.0033 0.0766 0.0786 0.0511 0.0521 0.2227 0.2236 0.1481 0.1495 0.1511 0.1497 0.2086 0.2079 0.4943 0.4946 0.4200 0.4072 0.3554 0.3558 0.3743 0.3759 0.3138 0.3152

    式中：X－試樣中鎘的含量，mg/kg；
    A1－待測試樣溶液中鎘的質量，μg；
    A0－試劑空白溶液中鎘的質量，μg；
    m－試樣質量，g；
    V1－試樣處理溶液定容總體積，mL；
    V2－分取試樣處理溶液體積，mL。
    6.2 數據分析
    根據飼料衛生標準GB 13078-2001中的規定，配合飼料中鎘的允許量≤0.5mg/kg；魚粉中鎘的允許量≤2.0mg/kg；而濃縮飼料沒有規定鎘的允許量，故參照配合飼料中鎘的允許執行應≤0.5mg/kg。表3中A字頭編號是配合飼料樣品，以B字頭編號是濃縮飼料樣品，以C字頭編號是魚粉樣品，本次檢測均符合飼料衛生標準GB13078-2001中的規定，可表明目前市場上飼料產品質量安全可靠。通過表1可以看出，標準曲線的r值可達到0.9994，證明此實驗所提供的儀器條件能夠滿足檢測需求。通過表2可以看出，平均回收率可達到98.26%，當添加量低時，回收率也低，隨著添加量的提高回收率也相應提高，當添加量為7.5μg時回收率。

    7 注意事項
    7.1 配合飼料、濃縮飼料、魚粉應充分灰化，有利于檢測數據的穩定性，降低平行樣品之間的相對偏差。當灰化后的魚粉樣品從馬福爐中取出后，有明顯的黑色顆粒，充分冷卻后加入蒸餾水兩滴，放入馬福爐中550℃繼續灰化4h；此時取出的樣品應為灰白色，無明顯的黑色顆粒。
    7.2 當樣品置于電爐上煮沸時，應充分趕盡瓷坩堝中所冒出的黃色煙霧，否則在用原子吸收分光光度計檢測時，會增加不確定度的風險與相對偏差的數值。樣品在加入硝酸后要煮至近干，但不可煮干，充分冷卻后加入鹽酸溶液。鹽酸溶液的濃度不能太低，當鹽酸溶液濃度低于1mol/L時，樣品中添加的鎘濃度較低時，會降低回收率，吸光度值離散率會增大，而且檢測數值會不穩定。
    7.3 在用原子吸收分光光度計檢測樣品時，增加儀器的狹縫寬度，會提高試液的吸光度值，但也會提高樣品吸光度值的飄移；減少儀器的狹縫寬度，雖然可以降低試樣溶液吸光度值的飄移，但同時也降低了標準曲線的線性r值。實踐證明將狹縫寬度定在8nm時能夠較好地解決這一問題。
    7.4 樣品被處理后，加入甲基異丁酮萃取分離，此時萃取時間應充分；在將萃取后的甲基異丁酮導入原子吸收分光光度計的霧化器時，應盡量避免將具塞比色管中的水溶液導入霧化器，否則會影響儀器的吸光度測定。
    （參考文獻略）

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波長準確度：≤±0.5nm

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光譜帶寬：0.2nm,0.4nm,0.7nm,1.4nm,2.4nm,5.0nm

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背景校正能力：>30倍

魚粉中重金屬原子吸收分析檢測全套配置

序號	產品名稱	產品規格	單位	數量	報價	產地
上海精科AA320NCR原子吸收分光光度計
1	4510FG	基本配置：主機＋火焰＋PC＋軟件＋打印機，產品介紹：主機/火焰系統:波長范圍：190～900nm；波長準確度：±0.5nm；光譜帶寬:0.2、0.4、0.7、1.7、2.4、5.0；分辨率：<40％（Mn雙線，波谷）；銅的檢出限:0.008ug/ml 銅的特征濃度:0.04ug/ml/1% 標配燈架:1個	臺	1.0	75000.00	上海精科
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