🍎 ICP-MS 测定食品中的砷、镉、汞和铅——样品按 EN 13805 进行压力消解,溶液稀释后加入内标(铑、镥)和稳定汞的金,在选定同位素上测定元素并校正同量异位素和多原子离子干扰;用至少三个硝酸浓度相同的溶液校准,PN-EN 15763
三句话速览
食品中的砷、镉、汞和铅用电感耦合等离子体质谱法测定。该检测依据 PN-EN 15763:2010;协同试验范围(1)——干物质:As 0,06–21,5 mg/kg;Cd 0,03–28,3 mg/kg;Hg 0,04–0,56 mg/kg;Pb 0,01–2,4 mg/kg。整个程序共 5 个步骤;主要用于:食品——砷、镉、汞和铅;协同试验:蔬菜、鱼、蘑菇、面粉、海产品、混合膳食(第 1 章)、鱼、肉、乳和特殊膳食用食品中金属含量的控制——PCA 5 家实验室的认可范围、饲料和镍——仅为个别实验室使用的扩展,不在标准文本的范围内。
要点速览
- 标准: PN-EN 15763:2010
- 类别: 食品化学
- 操作步骤数: 5
- 状态(目录卡截至 03.10.2026): PN-EN 15763:2010(英文版)现行有效
- 版本(据 PKN 目录卡): PN-EN 15763:2010,18 页,KT 235,ICS 67.050;引入 EN 15763:2009 [IDT]
- 样品制备(2、6.1): 按 EN 13805 压力消解;用水稀释;校准溶液中的酸与样品相同
概述
本标准涵盖的内容。PKN 目录卡 PN-EN 15763:2010(英文版)的“范围”字段全文(我们的翻译):“规定了用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食品中砷、镉、汞和铅含量的方法”。标准正文我们读的是 SIST EN 15763:2010 样本(EN 15763:2009 文本未作修改),从标题页经目录、前言和第 1–5 章直至第 6 章 6.5(含);表 2(同位素、检出限、干扰)的文本排版混合了各列,因此我们只给出其中的同位素和仪器检出限。样本之外的是第 6 章其余部分(测量)、第 7–11 章(计算、质量控制、定量限、精密度、试验报告)以及附录 A(协同试验结果)。
依据 EN 15763:2009 文本(第 1–5 章、6.1–6.5)。本标准由 CEN/TC 275“食品分析——通用方法”(秘书处 DIN)制定。范围(1):用 ICP-MS 测定食品中的砷、镉、汞和铅;协同试验包括胡萝卜、鱼匀浆、蘑菇(参考物质)、全麦粉、模拟膳食 E(参考物质)、对虾、贻贝和参考物质 Tort-2,干物质中的质量分数:砷 0,06–21,5 mg/kg,镉 0,03–28,3 mg/kg,汞 0,04–0,56 mg/kg,铅 0,01–2,4 mg/kg。规范性引用(2):EN 13805(压力消解——见 PN-EN 13805 条目)。原理(3):压力消解后的溶液经雾化,气溶胶进入电感耦合氩等离子体,在其中被干燥、原子化和电离;离子经采样锥和截取锥进入质谱仪,按质荷比分离,并由脉冲计数或模拟检测器计数。警告:本方法可能涉及危险材料和操作;安全措施由使用者制定。试剂(4):试剂和水中的元素含量不得影响结果——推荐使用超纯水和高纯酸(如经亚沸蒸馏纯化)以及防污染设施(如层流工作台);硝酸至少 65 %(约 1,4 g/ml);市售 1000 mg/l As、Au、Cd、Hg、Lu、Rh 和 Pb 储备液,最好在稀硝酸中;稀汞溶液 10 mg/l;稀多元素溶液(例:As 20 mg/l,Cd 和 Pb 10 mg/l);校准溶液(例:As 100 µg/l,Cd、Hg、Pb 各 50 µg/l,置于 PFA 或石英容器中);内标——铑和镥 1000 mg/l,金可稳定溶液中的汞并减少记忆效应;内标应覆盖质量范围且在样品中含量可忽略;稀内标溶液(例:Au、Rh、Lu 各 5 mg/l);用于质量校准和调谐的优化溶液(如 Y、Rh、Ce、Pb),计数率为 10 000–100 000;空白溶液——含与校准溶液等量酸的水。仪器(5):溶液稳定性取决于容器材质——痕量和超痕量水平推荐石英或含氟聚合物(PTFE、PFA);不应使用玻璃和 PVC;ICP-MS 质量范围 5–240 amu,在 5 % 峰高处分辨率至少 1 amu(分辨率 300),灵敏度须达到表 2 的检出限;可使用反应池或碰撞池以及高分辨扇形磁场质谱仪;雾化气质量流量控制器;氩气。步骤(6.1):按 EN 13805 压力消解,用水稀释至已知体积;校准溶液中的硝酸浓度应与试液相近;若消解时加入了过氧化氢,校准溶液中不加。ICP-MS(6.2):计数与浓度在数个数量级内呈线性——须定期检查每种元素的线性范围,双检测器还须检查交叉校准因子;示例设置(表 1):射频功率 1500 W,载气 1,2 l/min,等离子气 15 l/min,辅助气 1,0 l/min,水冷双通道雾室 2 °C,重复三次;一般功率为 1100–1500 W;测量前预热 20–30 min,每天用优化溶液调谐至最大信号,同时保持低氧化物比率(如 < 2 %)和低双电荷离子比率(如 < 2 %);使用碰撞池或反应池时优化池气流量;检查进样和清洗时间——浓度差异大时延长。干扰(6.3):非光谱干扰——粘度和基体负荷、锥上的盐沉积(试液盐含量一般不超过 0,2 % 质量分数),部分可用内标校正;高浓度后(尤其是汞)的记忆效应——延长清洗时间并测控制空白溶液;光谱干扰——同量异位素干扰和多原子离子干扰。仪器检出限(表 2,空白溶液 3 倍标准偏差):75As——0,5 µg/l;111Cd——0,5 µg/l,114Cd——0,2 µg/l;200Hg——1 µg/l,202Hg——0,2 µg/l;206Pb 和 207Pb——0,3 µg/l,208Pb——0,2 µg/l;197Au、175Lu 和 103Rh——内标。同量异位素干扰(6.3.2)用基于天然同位素丰度的公式校正:114Cd − 0,02683 × 118Sn(114Sn 丰度 0,65 %,118Sn 24,22 %),75As − 3,127 × (77Se + 0,322 × 78Se) 或 − 3,127 × (77Se − 0,826 × 82Se);这些公式通常已包含在仪器软件中。多原子离子干扰(6.3.3)来自等离子气、试剂和基体;取决于等离子体设置(如氧化物比率)和基体;可用数学因子或测量干扰元素影响进行校正,大多数可由分辨率高达 10 000 的扇形磁场质谱仪分辨。校准(6.4):至少三个浓度,根据预期含量和线性范围选择,硝酸浓度与样品相近;例:As 1、5 和 20 µg/l,Cd、Hg、Pb 0,5、2,5 和 10 µg/l;溶液须新鲜配制。测量溶液的制备(6.5):每个溶液须含相同浓度的内标;测汞时加入金;消解液稀释后测量——例:2 ml 试液 + 8 ml 水 + 0,1 ml 稀内标溶液(约 10 µg/l Rh);内标也可通过单独的泵通道在线加入,浓度约 50 µg/l。
状态(目录卡截至 03.10.2026)。PN-EN 15763:2010(英文版,发布于 28-01-2010,18 页,价格组 J)目录卡没有“已废止”标头:食品、农业和林业部门,KT 235 食品分析,ICS 67.050,“引入:EN 15763:2009 [IDT]”;目录卡没有“取代”字段。PKN 检索(检索词“PN-EN 15763”,03.10.2026)未显示其他版本或波兰文版。在 iTeh 目录(读取于 03.10.2026)中,斯洛文尼亚采用版 SIST EN 15763:2010 状态为“Published”。
多少实验室、以何种形式(认可范围数据库副本,数据截至 17.09.2026,读取于 03.10.2026)。编号 15763 出现在 5 家实验室的 9 条记录中:AB 381、AB 438、AB 444、AB 545、AB 1447。在 PCA 网站上的现行范围中(读取于 03.10.2026,版本日期从 31.10.2025 到 01.10.2026),AB 438、AB 545 和 AB 1447 写作“PN-EN 15763:2010”,AB 381 和 AB 444 仅写编号不带年份,属灵活范围(对象为“食品 E”),与程序 PB/PACH/41(AB 381)或“检测程序”(AB 444)并列。“实验室”选项卡(“PN-EN 15763”)显示同样的 5 家实验室;已于 03.10.2026 在生产服务器 labcoda.pl 上用选项卡查询核实。
实验室检测什么(PCA 中的条目)。鱼和鱼制品、肉和肉制品——铅 (0,020–1,30) mg/kg、镉 (0,0010–1,10) mg/kg、砷 (0,20–13,0) mg/kg、汞 (0,004–3,0) mg/kg(AB 545);乳和乳制品——镉、汞、砷和铅分列为单独条目,本标准下未给出范围(AB 1447);特殊膳食用食品——铅和砷 (0,008–5,000) mg/kg、镉 (0,004–5,000) mg/kg(AB 438);灵活范围内的食品(AB 381)以及灵活范围内的食品和饲料(AB 444)。技术均为 ICP-MS。AB 438 还将本标准用于镍 (0,044–5,000) mg/kg——同时引用内部程序 IB-23-A-804;本标准不涵盖镍(第 1 章)。AB 444 也将其用于饲料,而文本讲的是食品。
容易得到看似正确结果的地方。消解和试剂方面:ICP-MS 非常灵敏,受污染的酸、水或玻璃、PVC 容器在空白中就会使结果偏高(4.1、5.1)。汞方面:溶液中没有金时汞不稳定并被系统“记忆”——高含量样品之后的下一个样品结果偏高;因此须延长清洗并测控制空白溶液(4.7、6.3.1)。测镉和砷时:114Sn 与 114Cd 重叠,ArCl+ 等多原子离子与 75As 重叠——没有表 3 的公式或碰撞池时,锡或氯化物含量高的食品会给出看似偏高的镉或砷(6.3.2、6.3.3、表 2)。基体方面:盐含量超过约 0,2 % 会沉积在锥上并改变灵敏度——内标只能部分校正(6.3.1)。校准方面:标准要求校准溶液中的硝酸浓度与试液相近(6.1、6.4)。结果方面:协同试验的范围(如汞至 0,56 mg/kg、铅至 2,4 mg/kg 干物质)比一些认可范围的上限窄(如 AB 545 的汞至 3,0 mg/kg、AB 438 的铅至 5,000 mg/kg)——第 10 章的精密度(我们未读)针对试验中的基质和水平。
我们未给出的内容。第 6 章其余部分、第 7–11 章和附录 A 我们未读,因此不给出计算方法、质量控制要求、方法定量限、精密度数据和试验报告内容。压力消解由 EN 13805 描述——此处不再重复。我们不给出食品中这些元素的最高限量,因为本条目未阅读相关法规文本。
方法原理
压力消解后的食品样品溶液雾化进入电感耦合氩等离子体,元素在其中原子化和电离;质谱仪按质荷比分离离子,所选同位素上的计数与浓度成正比。以相同浓度加入所有溶液的内标(Rh、Lu)校正基体引起的灵敏度变化,金稳定汞,同位素和多原子离子的重叠用公式或碰撞池校正。
应用领域
- 食品——砷、镉、汞和铅;协同试验:蔬菜、鱼、蘑菇、面粉、海产品、混合膳食(第 1 章)
- 鱼、肉、乳和特殊膳食用食品中金属含量的控制——PCA 5 家实验室的认可范围
- 饲料和镍——仅为个别实验室使用的扩展,不在标准文本的范围内
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 状态(目录卡截至 03.10.2026) | PN-EN 15763:2010(英文版)现行有效 |
| 版本(据 PKN 目录卡) | PN-EN 15763:2010,18 页,KT 235,ICS 67.050;引入 EN 15763:2009 [IDT] |
| 样品制备(2、6.1) | 按 EN 13805 压力消解;用水稀释;校准溶液中的酸与样品相同 |
| 协同试验范围(1)——干物质 | As 0,06–21,5 mg/kg;Cd 0,03–28,3 mg/kg;Hg 0,04–0,56 mg/kg;Pb 0,01–2,4 mg/kg |
| 仪器检出限(表 2)——对仪器的要求 | 75As 0,5 µg/l;111Cd 0,5,114Cd 0,2 µg/l;202Hg 0,2,200Hg 1 µg/l;206Pb、207Pb 0,3,208Pb 0,2 µg/l |
| 内标(4.7、6.5) | Rh 和 Lu(以及稳定 Hg 的 Au)在所有溶液中浓度相同,如约 10 µg/l Rh |
| 同量异位素校正(表 3) | 114Cd − 0,02683 × 118Sn;75As − 3,127 × (77Se + 0,322 × 78Se) |
| 调谐(6.2.3) | 预热 20–30 min;每天氧化物 < 2 %,双电荷离子 < 2 %(标准示例) |
| 在认可范围中的覆盖(读取于 03.10.2026) | 5 家实验室,数据库副本中 9 条记录;“实验室”选项卡(“PN-EN 15763”)——生产服务器上同样 5 家 |
标准
- 标准编号
- PN-EN 15763:2010
- 标准名称(波兰语)
- Artykuły żywnościowe — Oznaczanie pierwiastków śladowych — Oznaczanie zawartości arsenu, kadmu, rtęci i ołowiu metodą spektrometrii mas z plazmą wzbudzoną indukcyjnie (ICP-MS) po mineralizacji ciśnieniowej
- 标准名称(英语)
- Foodstuffs — Determination of trace elements — Determination of arsenic, cadmium, mercury and lead in foodstuffs by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after pressure digestion
分步操作程序
-
消解
按 EN 13805 压力消解;用水稀释至已知体积。PN-EN 15763:2010 现行有效(PKN 目录卡截至 03.10.2026)。
-
ICP-MS 调谐
预热 20–30 min;优化溶液——最大信号,氧化物和双电荷离子如 < 2 %;使用碰撞池时优化气体;进样和清洗时间。
-
校准
至少三个新鲜溶液(如 As 1–20 µg/l,Cd、Hg、Pb 0,5–10 µg/l),酸浓度与样品相同;检查线性。
-
测量溶液
每个溶液加入相同的内标(Rh、Lu),测汞时加金;如 2 ml 试液 + 8 ml 水 + 0,1 ml 内标。
-
测量与校正
表 2 的同位素,表 3 的同量异位素校正公式,用空白溶液控制汞的记忆效应。计算(第 7 章)在所读样本之外。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| ICP-MS 质谱仪 | 质量范围 5–240 amu,分辨率至少 300;允许使用碰撞/反应池和扇形磁场仪器(5.2) | — |
| 雾化气质量流量控制器 | 配低脉动蠕动泵(5.2) | — |
| 石英或含氟聚合物(PTFE、PFA)容器 | 用于痕量溶液;不用玻璃和 PVC(5.1) | — |
| 层流工作台 | 制备和测量时防止污染(4.1) | — |
| 压力消解系统 | 按 EN 13805(6.1) | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 硝酸 | 7697-37-2 | 至少 65 %,约 1,4 g/ml;高纯,如经亚沸蒸馏纯化(4.1、4.2) |
| As、Cd、Hg、Pb 储备液 | — | 1000 mg/l,市售,在稀硝酸中;稀释液:Hg 10 mg/l,As 20 mg/l,Cd 和 Pb 10 mg/l(4.3–4.5) |
| 铑和镥——内标 | — | 1000 mg/l;稀释至如 5 mg/l(4.7、4.8) |
| 金 | 7440-57-5 | 1000 mg/l 溶液;稳定汞并减少记忆效应(4.7) |
| 优化溶液 | — | 如 Y、Rh、Ce、Pb;10 000–100 000 计数;调谐和质量校准(4.9) |
| 超纯水 | 7732-18-5 | 元素含量不影响结果(4.1) |
| 氩气 | 7440-37-1 | 等离子气(5.3) |
职业健康与安全
- 本方法可能涉及危险材料、操作和设备——安全措施由使用者制定(第 3 章警告)
- 浓硝酸具腐蚀性;砷、镉、汞和铅溶液剧毒
- ICP 等离子体:高压、紫外辐射和高温气体——按仪器制造商说明操作
常见问题
该检测依据哪项标准?
该检测依据的标准为 PN-EN 15763:2010 — 《Foodstuffs — Determination of trace elements — Determination of arsenic, cadmium, mercury and lead in foodstuffs by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after pressure digestion》。
该方法的原理是什么?
压力消解后的食品样品溶液雾化进入电感耦合氩等离子体,元素在其中原子化和电离;质谱仪按质荷比分离离子,所选同位素上的计数与浓度成正比。以相同浓度加入所有溶液的内标(Rh、Lu)校正基体引起的灵敏度变化,金稳定汞,同位素和多原子离子的重叠用公式或碰撞池校正。
测量范围和准确度是多少?
状态(目录卡截至 03.10.2026):PN-EN 15763:2010(英文版)现行有效;版本(据 PKN 目录卡):PN-EN 15763:2010,18 页,KT 235,ICS 67.050;引入 EN 15763:2009 [IDT];样品制备(2、6.1):按 EN 13805 压力消解;用水稀释;校准溶液中的酸与样品相同;协同试验范围(1)——干物质:As 0,06–21,5 mg/kg;Cd 0,03–28,3 mg/kg;Hg 0,04–0,56 mg/kg;Pb 0,01–2,4 mg/kg。
完成检测需要多长时间?
整个程序共 5 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备?
ICP-MS 质谱仪、雾化气质量流量控制器、石英或含氟聚合物(PTFE、PFA)容器、层流工作台、压力消解系统。
该检测用于哪些场景?
食品——砷、镉、汞和铅;协同试验:蔬菜、鱼、蘑菇、面粉、海产品、混合膳食(第 1 章);鱼、肉、乳和特殊膳食用食品中金属含量的控制——PCA 5 家实验室的认可范围;饲料和镍——仅为个别实验室使用的扩展,不在标准文本的范围内。
需要采取哪些安全防护措施?
本方法可能涉及危险材料、操作和设备——安全措施由使用者制定(第 3 章警告);浓硝酸具腐蚀性;砷、镉、汞和铅溶液剧毒;ICP 等离子体:高压、紫外辐射和高温气体——按仪器制造商说明操作。
哪家实验室可以开展此项检测?
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 15763。