AA-1800DL原子吸收光谱仪测定茶水中重金属的含量及其浸出实验因素分析的应用方案

引言

采用火焰原子吸收光谱法和原子荧光光谱法测定茶叶及其茶水中重金属含量,研究浸泡时间、浸泡温度、浸泡次数对重金属浸出率的影响.结果表明:六种茶叶中重金属元素含量差异较大,同种元素在不同茶叶中的含量也略有不同.六种茶叶样品中Cu和Pb元素含量都未超标.6种重金属元素在绿茶浸出液中的含量在30分钟都随着浸泡时间的增加而增加，且各元素浸出率都随着浸泡次数的增加而降低。

关键词:茶叶、重金属、原子吸收、原子荧光

饮茶在我国有上千年的历史,研究发现茶叶中富含多种矿物质元素、维生素、氨基酸、以及茶多酚等成分,具有抗癌、抗氧化、预防心血管疾病等作用.因此茶叶受到全人民的喜爱.研究表明环境中的重金属污染直接或间接地影响茶叶的种植生产,从而影响茶叶的品质和价值,更有甚者可以引发慢性中毒,危害消费者健康.因此茶叶的卫生质量状况也成为消费者关心的一个热点问题.由于茶叶必须经过沸水浸泡后才可饮用,因此必须对茶水中重金属的含量及其浸出规律作进一步的考察才有意义,本实验通过测定绿茶、红茶、青茶、黑茶、白茶、黄茶以及其茶水中铜(Cu)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)重金属含量,并以绿茶为例,研究不同的浸泡时间、浸泡温度、浸泡次数对其重金属浸出率的影响,为茶叶的安全风险评估提供理论参考.

材料与试剂

茶叶粉碎后过40目筛备用.铜(Cu)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)单元素标准溶液(浓度均为1g/L,国家标准物质研究中心);砷(As)单元素标准溶液(浓度为0.1 g/L,国家标准物质研究中心);其余试剂均为分析纯;

仪器

美析AA-1800DL原子吸收分光光度计

美析AFS-680双道原子荧光光度计

茶叶样品及茶水的消解

称取一定量茶叶,置于80℃恒温干燥箱内干燥4 h~8 h,粉碎(过40目筛),放置干燥器内备用.参照国标法 GB/T 30376-2013《茶叶中铁、锰、铜、锌、钙、镁、钾、钠、磷、硫的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》,采用湿法消化法消化茶叶及茶水[6],每个样品取 3 个平行样进行消化处理,同时做空白.

重金属浸出规律的研究

不同浸泡次数茶水制备准确称取2.0g绿茶于碘量瓶中,加入50mL100℃去离子水,浸泡 10 min,过滤,滤液为第1次溶出液;再加入50 mL 100℃去离子水,浸泡 10 min,过滤,滤液为第2 次溶出液;继续加入50 mL 100℃去离子水,浸泡 10 min,过滤,滤液为第 3 次溶出液.分别将第 1、2、3次溶出液加热浓缩到10 mL~15 mL,待冷却后,加入10 mL 混合酸,浸泡过夜,按上述方法消化处理,冷却、用0.5 mol/L 硝酸定容至 25 mL,待测.

不同浸泡温度茶水制备分别准确称取2.0 g绿茶于碘量瓶中,分别加入50 mL 80、90 ℃和100℃的去离子水,常温浸泡 10 min,过滤,将滤液加热浓缩到10 mL~15 mL,待冷却后,加入10 mL 混合酸,浸泡过夜,按上述方法消化处理,冷却,用0.5 mol/L硝酸定容至25 mL,待测.

不同浸泡时间茶水制备分别准确称取 2.0g 绿茶品于碘量瓶中,加入 50mL100 ℃去离子水,分别浸泡 10、30、60 min,过滤,将滤液加热浓缩到 10 mL~15 mL,待冷却后,加入 10 mL 混合酸,浸泡过夜,按上述方法消化处理,冷却,用 0.5 mol/L硝酸定容至 25 mL,待测.

仪器测定

本实验采用美析AA-1800DL原子吸收分光光度计测定铜、锰两种元素,用美析AFS-680双道原子荧光光度计测定铅、汞、镉、砷四种元素,分别精确量取 Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As 标准溶液,用 0.5mol/L硝酸逐稀释,测定吸光度和荧光值,对各元素标准溶液进行测定并绘制标准曲线.

结论

浸泡时间对绿茶中重金属的浸出率有一定影响,随着浸泡时间的增加,茶叶浸出液中 Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As 元素的含量逐渐增加,在 30 min 时达到高峰,30 min 后茶叶浸出液中重金属含量基本不再变化.实验结果表明浸泡温度与重金属的浸出率呈正相关,人们通常习惯用沸水冲泡茶叶,可使茶叶中的重金属和微量元素大限度的浸出.而随着浸泡次数的增加,茶叶浸出液中重金属含量降低,饮茶时洗茶的习惯可以适当的降低茶叶浸出液中重金属含量.

关于美析

美析主营光谱类仪器可见分光光度计、紫外可见分光光度计、原子吸收光谱仪、超微量分光光度计、原子荧光光度计、ICP电感耦合等离子体发射光谱仪、ICP电感耦合等离子体质谱仪，目，我们的产品已广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学、医药、环保、冶金、石油、农业等域。同时美析利用在产品机械结构、光学设计、电气应用和软件开发方面积累的丰富经验，结合市场的新实际需求，近期将陆续推出一批全新的分析类仪器。

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