Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14187:2024 về Mật ong - Xác định Chì, Cadimi, Asen bằng phương pháp quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ (ICP-MS)

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14187:2024

MẬT ONG - XÁC ĐỊNH CHÌ, CADIMI, ASEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ NGUỒN PLASMA CẢM ỨNG CAO TẦN KẾT NỐI KHỐI PHỔ (ICP-MS)

Honey - Determination of Lead, Cadmium, Arsenic by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)

Lời nói đầu

TCVN 14187:2024 do Trung tâm Kiểm tra vệ sinh thú y Trung ương I - Cục Thú y biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, đề nghị Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

MẬT ONG - XÁC ĐỊNH CHÌ, CADIMI, ASEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ NGUỒN PLASMA CẢM ỨNG CAO TẦN KẾT NỐI KHỐI PHỔ (ICP-MS)

Honey - Determination of Lead, Cadmium, Arsenic by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định cách xác định Chì, Cadimi, Asen có trong mật ong bằng phương pháp quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ (ICP-MS).

Giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp đối với Chì là 30,0 μg/kg, Cadimi là 2,0 μg/kg và Asen là 15,0 μg/kg,

2  Nguyên tắc

Mẫu mật ong được vỏ cơ hoá hoàn toàn bằng phương pháp nung mẫu với thời gian và nhiệt độ phù hợp. Sử dụng máy quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ (ICP-MS) để xác định Chì, Cadimi, Asen.

3  Thuốc thử

Trong tiêu chuẩn này chỉ sử dụng thuốc thử đạt chất lượng tinh khiết phân tích trừ khi có yêu cầu khác.

3.1  Nước, điện trở suất ≥ 18,2 MΩ.cm.

3.2  Dung dịch axit nitric (HNO₃) 65 %, loại dùng cho ICP-MS.

3.3  Dung dịch axit nitric (HNO₃) 1 %, pha loãng 15,4 ml axit nitric 65% (3.2) với nước (3.1) và định mức đến vạch 1000 ml.

3.4  Dung dịch axit nitric (HNO3) 10 %, pha loãng 154 ml axit nitric 65% (3.2) với nước (3.1) và định mức đến vạch 1000 ml.

3.5  Dung dịch chuẩn gốc Chì (Pb), nồng độ 10 mg/l (ppm), loại dùng cho ICP-MS.

3.6  Dung dịch chuẩn gốc Cadimi (Cd), nồng độ 10 mg/l (ppm), loại dùng cho ICP-MS.

3.7  Dung dịch chuẩn gốc Asen (As), nồng độ 10 mg/l (ppm), loại dùng cho ICP-MS.

3.8  Dung dịch nội chuẩn gốc, nồng độ 100 mg/l (ppm), loại dùng cho ICP-MS.

Dung dịch nội chuẩn gốc chứa Yttry (Y) và Thori (Th). Sử dụng Y làm nội chuẩn để xác định Cd, As và Th làm nội chuẩn để xác định Pb. Nội chuẩn được sử dụng nhằm hiệu chỉnh độ trôi thiết bị và sự ảnh hưởng hiệu ứng nền trong quá trình đo mẫu. Để sai số nhỏ nhất, nội chuẩn phải có mặt trong các dung dịch với cùng một nồng độ.

3.9  Dung dịch chuẩn trung gian Cadimi (S1) 400 μg/l

Dùng pipet (4.9) hút 800 μl dung dịch chuẩn gốc Cadimi (3.6) vào bình định mức 20 ml và định mức đến vạch 20 ml bằng axit nitric 1 % (3.3). Dung dịch này được bảo quản ở 20 °C ± 5 °C hạn sử dụng trong thời gian 2 tháng.

3.10  Dung dịch chuẩn hỗn hợp trung gian (S2) Chì 300 μg/l; Cadimi 20 μg/l, Asen 150 μg/l

Dùng pipet (4.9) hút 600 μl dung dịch chuẩn gốc Chì (3.5); 1000 μl dung dịch chuẩn trung gian Cadimi (3.9); 300 μl dung dịch chuẩn gốc Asen (3.7) vào bình định mức 20 ml và định mức đến vạch 20 ml bằng axit nitric 1% (3.3). Dung dịch này được bảo quản ở 20 °C ± 5 °C hạn sử dụng trong thời gian 1 tháng.

3.11 Dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc Chì, Cadimi, Asen

Dùng pipet (4.9) hút 100 μl; 200 μl; 400 μl; 1000 μl của dung dịch chuẩn hỗn hợp trung gian (S2) (3.10) vào 4 bình định mức 10 ml và định mức tới vạch 10 ml bằng dịch chiết mẫu trắng mật ong (mẫu blk).

Bảng 1 - Nồng độ dãy dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc

Nồng độ (μg/l)	C1	C2	C3	C4	C5
Chì	0	3	6	12	30
Cadimi	0	0,2	0,4	0,8	2
Asen	0	1,5	3	6	15

Dung dịch này được sử dụng trong ngày.

3.12  Dung dịch nội chuẩn trung gian 1 mg/l

Dùng pipet (4.9) hút 500 μl dung dịch nội chuẩn gốc (3.8) vào bình định mức 50 ml và định mức đến vạch 50 ml bằng axit nitric 1 % (3.3). Dung dịch này được bảo quản ở 20 °C ± 5 °C hạn sử dụng trong thời gian 4 tháng.

3.13  Dung dịch nội chuẩn làm việc 10 μg/l

Dùng pipet (4.9) hút 500 μl dung dịch nội chuẩn trung gian (3.12) vào bình định mức 50 ml và định mức đến vạch 50 ml bằng axit nitric 1 % (3.3). Dung dịch này được bảo quản ở 20 °C ± 5 °C hạn sử dụng trong thời gian 1 tháng.

4 Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị và dụng cụ phòng thử nghiệm thông thường, cụ thể như sau:

4.1  Hệ thống máy quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ (ICP-MS), gồm:

4.1.1  Thân máy ICP-MS, gồm: Bộ chuyển mẫu, hệ thống plasma, giao diện (interface), hệ phản ứng tứ cực, bộ phân tích khối, đầu dò, hệ chân không...

4.1.2  Hệ thống hút mẫu tự động.

4.1.3  Máy tính, máy in và phần mềm điều khiển

4.1.4  Thiết bị làm mát tuần hoàn.

4.1.5  Quạt hút khí thải.

4.1.6  Khí argon (4.11).

4.1.7 Khí oxy (4.12).

4.2  Lò nung, có chương trình đặt nhiệt độ và thời gian, đặt được nhiệt độ 450 °C ± 20 °C.

4.3  Cân phân tích, độ chính xác đến 0,1 mg.

4.4  Bếp nhiệt điện, đặt được nhiệt độ từ 0 °C -100 °C.

4.5  Bể siêu âm

4.6  Máy lắc ngang, dải tốc độ từ 10 rpm đến 300 rpm.

4.7  Pipet paster, dung tích 5 ml.

4.8  Cốc thủy tinh, dung tích: 200 ml, 100 ml, 50 ml.

4.9  Pipet các loại, thể tích hút từ 20 μl - 1000 ml.

4.10  Lọ xử lý mẫu, dung tích 25 ml. Chịu được nhiệt độ 450 °C ± 20 °C.

4.11  Khí argon, độ tinh khiết 99,999 %.

4.12  Khí oxy, độ tinh khiết 99,9995 %.

4.13  Máy đồng hóa mẫu.

5  Lấy mẫu

Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này. Mẫu phòng thử nghiệm nhận được phải là mẫu không bị hư hỏng hoặc thay đổi trong quá trình vận chuyển và bảo quản.

6  Chuẩn bị mẫu

6.1  Chuẩn bị mẫu thử

Dùng cân phân tích (4.3), cân 1 g ± 0,005 g mẫu đã đồng nhất bằng máy đồng hóa mẫu (4.13) trong 5 min vào lọ xử lý mẫu (4.10).

6.2  Chuẩn bị mẫu trắng

Mẫu trắng là mẫu mật ong không có tín hiệu của chất phân tích hoặc tín hiệu của chất phân tích trong mẫu trắng ≤ 30% tín hiệu của chất phân tích trong mẫu tại giá trị LOQ. Trong một lô mẫu phân tích, chuẩn bị tối thiểu một mẫu trắng. Chuẩn bị mẫu trắng giống như chuẩn bị mẫu thử.

6.3  Chuẩn bị mẫu kiểm soát

Mẫu kiểm soát được chuẩn bị từ mẫu trắng có bổ sung 100 μl dung dịch chuẩn hỗn hợp trung gian (3.10) để có được nồng độ chuẩn của mẫu kiểm soát Chì là 30,0 μg/kg, Cadimi là 2,0 μg/kg và Asen là 15,0 μg/kg. Chuẩn bị mẫu kiểm soát giống như chuẩn bị mẫu thử.

7  Cách tiến hành

7.1  Vô cơ hóa mẫu

- Đưa mẫu vào lò nung (4.2) và nung theo chương trình nhiệt độ Bảng 2;

Bảng 2 - Chương trình nhiệt độ nung mẫu mật ong

Nhiệt độ ban đầu (°C)	Tỷ lệ tăng nhiệt độ (°C/min)	Nhiệt độ cuối (°C)	Thời gian giữ nhiệt độ cuối (h)
Nhiệt độ phòng	5	95	5
95	0,8	130	8
130	0,8	450	5

- Chuyển lọ nung vào tủ hút và để nguội đến nhiệt độ phòng;

- Dùng pipet paster (4.7) thêm 2 giọt nước (3.1) và 2 giọt dung dịch axit nitric 65 % (3.2), làm khô trên bếp nhiệt điện (4.4). Để nguội và hòa tan lượng tro thu được bằng 10 ml dung dịch axit nitric 1 % (3.3);

- Đặt mẫu vào bể siêu âm (4.5), siêu âm 10 min;

- Đặt mẫu vào máy lắc ngang (4.6), lắc 10 min;

- Trường hợp mẫu phân tích chưa tro hóa hoàn toàn (mẫu có màu nâu hoặc đen), dùng pipet paster (4.7) thêm 2 giọt nước (3.1) và 2 giọt axit nitric 65 % (3.2) và làm khô trên bếp nhiệt điện (4.4);

- Đưa mẫu vào lò nung (4.2) và nung theo chương trình nhiệt độ Bảng 3;

Bảng 3 - Chương trình nhiệt độ nung mẫu mật ong chưa tro hóa hoàn toàn

Nhiệt độ ban đầu (°C)	Tỷ lệ tăng nhiệt độ (°C/min)	Nhiệt độ cuối (°C)	Thời gian giữ ở 450 °C (h)
190	1,5	450	1

- Lặp lại bước trên cho đến khi mẫu tro hóa hoàn toàn.

7.2  Phép xác định trên ICP-MS

7.2.1  Yêu cầu chung

Việc cài đặt các thông số cho máy quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ (ICP- MS) phải được chuẩn hóa theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

7.2.2  Cài đặt thiết bị ICP-MS

Bảng 4 - Các thông số sau đây được coi là thích hợp

Thông số	Cài đặt
Công suất cao tần RF (W)	1600
Tốc độ dòng khí argon phun sương (l/min)	0.96
Tốc độ dòng khí argon phụ trợ (l/min)	1.2
Tốc độ dòng khí plasma (l/min)	17
Nhiệt độ buồng phun (°C)	2
Số lần quét chọn ion	20
Thời gian ion đi trong tứ cực (ms)	50
Số lần lặp lại	3
Chất phân tích/chất nội chuẩn/loại khí (phân tích Pb)	208Pb / 232Th / Argon
Chất phân tích/chất nội chuẩn/loại khí (phân tích Cd)	111Cd / 89Y/ Argon
Chất phân tích/chất nội chuẩn/loại khí (phân tích As)	91AsO / 89Y / Argon và Oxy

7.3  Trình tự bơm mẫu

- Bơm dung môi kiểm tra máy: Dung dịch axit nitric 1 % (3.3);

- Bơm các dung dịch dựng đường chuẩn (3.11);

- Bơm mẫu trắng;

- Bơm mẫu kiểm soát;

- Bơm mẫu thử.

Nội chuẩn chứa Yttry (Y) và Thori (Th) 10 μg/l được thêm vào cả dung dịch chuẩn và mẫu trong quá trình chạy máy thông qua bơm nhu động của máy quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ ICP-MS.

7.4  Xây dựng đường chuẩn

Đường chuẩn xây dựng được có dạng phương trình tuyến tính (1) sau:

y = ax + b (1)

Trong đó:

y  là tín hiệu chất phân tích;

x  là nồng độ tương ứng của chất chuẩn;

a và b là hệ số trong phương trình tuyến tính.

7.5  Tính toán kết quả

Hàm lượng chất phân tích trong mẫu, X, biểu thị bằng microgam trên kilogam (μg/kg) được tính theo công thức (2) sau:

Trong đó:

C  là nồng độ chất phân tích trong dung dịch mẫu thử, tính bằng microgam trên lít (μg/l);

V  là thể tích cuối cùng của mẫu thử, tính bằng mililit (V = 10 ml);

F  là hệ số pha loãng mẫu khi đo (nếu không pha loãng, F = 1);

m  là khối lượng mẫu thử, tính bằng gam (m = 1 g).

Nếu mẫu vượt đường chuẩn thì pha loãng mẫu với nền mẫu trắng (mẫu blk).

Kết quả được biểu thị bằng đơn vị μg/kg (ppb) được làm tròn đến hai chữ số sau dấu phẩy.

8  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:

- Thông tin cần thiết về việc nhận biết đầy đủ mẫu thử;

- Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu có;

- Phương pháp thử đã sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này;

- Các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng tới kết quả thử nghiệm;

Kết quả thử nghiệm thu được.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Quy trình nội bộ của Trung tâm Kiểm tra về sinh thú y Trung ương I (VS1/QT/01/TD) “Mật ong - Xác định dư lượng Chì, Cadimi, Asen bằng phương pháp cảm ứng cao tần ghép nối khối phổ ICP-MS”.

[2] AOAC official method 999.11 (2003). Determination of Lead, Cadmium, Copper, Iron and Zine in foods.

[3] Food Chemistry Analytical Unit, Food Science Division, Newforge Lane, Belfast BT9 5PX, 2002, Standard operating procedure for the preparation of biological and food materials for the determination of elements (SOP PRL 39 V.11).

[4] Food Chemistry Analytical Unit, Food Science Division, Newforge Lane, Belfast BT9 5PX, 2002, Standard operating procedure for the determination of element concentrations in prepared solutions by atomic absorption spectroscoscopy (SOP PRL 41 v.10).