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        HPLC-ICPMS聯(lián)用測定大米中汞形態(tài)

        江蘇天瑞儀器股份有限公司  2023-08-24  點擊665次

        本文參考國家衛(wèi)生和計劃生育委員會發(fā)布的《GB 5009.17-2014 食品中甲基汞的測定》,通過HPLC-ICPMS聯(lián)用,采用C18柱,利用等度洗脫的方式對稀酸浸提后的大米進行了分析,同時對樣品采取了加標處理,且加標回收率良好。測試結(jié)果表明,該方法能夠快速準確地進行大米樣品中汞形態(tài)的分析。

        1.儀器簡介

        本方法采用Skyray Instrument LC-310E與ICP-MS 2000E聯(lián)用,采用一鍵式數(shù)據(jù)采集、精準式譜圖定位及強大的軟件譜圖處理功能,可滿足不同的形態(tài)測試需求(如圖1)。

        圖1.HPLC-ICPMS聯(lián)用測汞形態(tài)的分析儀


        2.測試原理

        樣品溶液經(jīng)過前處理,由HPLC進樣口進樣,經(jīng)色譜柱分離,通過霧化器霧化后送入高溫等離子體中,干燥、原子化、電離,元素離子經(jīng)接口室進入質(zhì)譜儀,通過離子透鏡系統(tǒng)、質(zhì)量分析器及檢測器,檢測器對相應(yīng)元素離子做出響應(yīng)(每秒離子計數(shù)cps(counts per second),經(jīng)軟件處理,響應(yīng)強度和時間組成的峰面積與相應(yīng)組分離子濃度成正比關(guān)系進行定性定量分析。

        3.實驗部分

        3.1實驗設(shè)備及試劑

        液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀(江蘇天瑞儀器股份有限公司);

        電子天平(BSA224S,賽多利斯);

        色譜柱(Ultimate  XB-C18,4.6×150mm,5μm);

        超純水系統(tǒng)(Millipore,電阻率為18.25MΩ·cm);

        鹽酸(優(yōu)級純,Scharlau);

        氨水(優(yōu)級純,上海晶純試劑有限公司);

        乙酸銨(優(yōu)級純,阿拉丁化學(xué)試劑);

        L-半胱氨酸(生物純,阿拉丁化學(xué)試劑);

        甲醇(色譜純,Oceanpak 色譜純試劑);

        汞形態(tài)標準溶液(水中汞GBW(E)083186、甲基汞GBW(E)083364、乙基汞GBW(E)081524,中國計量科學(xué)院);

        超聲波(KH-500E,昆山禾創(chuàng));

        雙功能水浴恒溫振蕩器(SHA-B,江蘇國華);

        高速離心機(TG16G,凱特)。

        3.2樣品前處理

        稱取大米樣品1.0g(精確至0.001g),置于15mL的離心管中,加入10mL的鹽酸溶液(5mol/L)靜置過夜。后經(jīng)常溫水浴振蕩60min,于4℃下以8000r/min的轉(zhuǎn)速進行離心15min。取上層清液2mL至5mL的容量瓶中,用稀氨水調(diào)節(jié)PH到7.0,再加入0.1mL的L-半胱氨酸(10g/L),最后用超純水定容至刻度并搖勻。用0.45μm的有機系濾膜過濾后,待測。

        3.3流動相及汞形態(tài)標準溶液配制

        3.3.1流動相的配制

        60mmol/L乙酸銨+0.1%L-半胱氨酸+5%甲醇:稱取4.627g乙酸銨,1.21gL-半胱氨酸于100mL容量瓶中,加入少量的超純水并于電熱板上加熱使其完全溶解,冷卻后定容至100mL。將定容好的溶液移入1000mL的淋洗液瓶中,同時加入50mL的甲醇,定容至1L。經(jīng)0.45μm的有機系濾膜過濾后,于超聲波超聲脫氣30min,現(xiàn)用現(xiàn)配。

        3.3.2汞形態(tài)標準溶液:

        三種汞標準溶液采用淋洗液按照梯度濃度的方式依次被稀釋為1.0μg/L、2.0.μg/L、4.0μg/L、8.0μg/L、10.0μg/L 混合標準溶液,同時配制5μg/L三種汞形態(tài)的單標溶液,用來判別每種汞形態(tài)的出峰時間。

        3.4實驗條件

        3.4.1色譜條件

             色譜條件詳見表1。

        表1. HPLC分析條件

        參數(shù)

        參數(shù)設(shè)定

        色譜柱

        Ultimate  XBC18,5μm,150×4.6mm。

        流動相

        60mmol/L乙酸銨0.1%L-半胱氨酸5%甲醇pH=7.0

         

        1.0mL/min

         

        25℃

        進樣量

        100μL

        洗脫程序

        等度洗脫

        3.4.2質(zhì)譜條件

             ICP-MS分析條件見表2。

        表2.ICP-MS分析條件

        參數(shù)

        參數(shù)設(shè)定

        參數(shù)

        參數(shù)設(shè)定

         

        1300W

        等離子氣

        13L/min

        輔助氣

        1.06L/min

         

        1.2L/min

        采樣深度

        16

        分析模式

        標準模式

        待測質(zhì)量數(shù)

        202amu

        駐留時間

        10ms


        3.5實驗結(jié)果

        3.5.1標準曲線

        按照混合標準溶液濃度1.0μg/L、2.0.μg/L、4.0μg/L、8.0μg/L、10.0μg/L 進樣得到色譜圖,計算其峰面積,以濃度和峰面積繪制標準曲線,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999,結(jié)果詳見圖2-1~2-3。


        圖2-1.Hg2+標準曲線 

        圖2-2.MetHg標準

        圖2-3.EtHg標準曲線

        3.5.2色譜分離圖

        1.0μg/L、2.0.μg/L、4.0μg/L、8.0μg/L、10.0μg/L 汞形態(tài)混合標準溶液分離色圖譜如圖3所示,其中無機汞(Hg2+)、甲基汞(MetHg)、乙基汞(EtHg)相對保留時間分別為118s、185s、379s,從譜圖疊加圖上可以看出,三種汞形態(tài)出峰時間穩(wěn)定,且分離度較好。

        圖3. 汞形態(tài)混合標準溶液分離圖譜

              3.5.3 檢出限

                  如圖4所示為1.0μg/L汞形態(tài)混和標準溶液分離圖譜,以各形態(tài)峰附近基線處的3倍信噪比(S/N)峰高對應(yīng)的濃度作為檢出限,溶液中Hg2+、MetHg、EtHg分別為0.112μg/L、0.0718μg/L、0.0698μg/L。

        圖4. 1.0μg/L汞形態(tài)混合標準溶液圖譜

        3.5.4 測試結(jié)果

        以大米樣品為試樣,進行稀酸浸提,同時為了考察方法的準確性,并對大米試樣采取了加標的方式,測試結(jié)果詳見表3。

        表3   大米樣品及樣品加標結(jié)果

        組分名稱

        稀釋后濃度

        原液濃度

        加標后濃度

        加標回收率

        μg/L

        μg/kg

        μg/L

        %

        無機汞

        0.227

        5.68

        5.84

        112

        甲基汞

        未檢出

        ND

        4.50

        90

        乙基汞

        未檢出

        ND

        4.67

        93



        圖5. 大米樣品及樣品加標5.0μg/L圖譜

        4. 結(jié)論

        本文建立了LC-ICPMS測試大米中汞形態(tài)的分析方法,結(jié)果表明該方法檢出限低、測試結(jié)果準確,其加標回收率在90%~112%之間,線性相關(guān)系數(shù)均在0.999以上;同時汞的三種形態(tài)能夠在8min左右完成,且分離度較好,該方法可滿足食品中大米樣品汞形態(tài)分析的要求。


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