食品重金屬測定儀的準確性與可靠性直接關系到食品安全檢測的有效性。其測定結果受多種因素共同影響，包括儀器性能、樣品處理方式、環境條件、化學試劑純度及操作規范等。以下從技術原理、操作流程及外部環境三個維度，系統分析影響檢測結果的關鍵因素。
一、儀器性能與參數設置
1. 檢測原理的局限性
不同類型儀器(如原子吸收光譜儀、電感耦合等離子體質譜儀ICP-MS)對元素的敏感度差異顯著。例如：
- 原子吸收光譜儀(AAS)：對鉛(Pb)、鎘(Cd)等金屬靈敏度高，但對砷(As)、汞(Hg)等揮發性元素需結合氫化物發生技術。
- ICP-MS：可同時檢測多元素，但易受高鹽基質干擾，需配合碰撞反應池技術消除干擾。
- X射線熒光光譜儀(XRF)：無損檢測但受限于表面分析，對低濃度重金屬檢出限較高。
2. 儀器校準與穩定性
- 基線漂移：光電倍增管老化或光源能量波動會導致信號 baseline 偏移，需每日用標準溶液校正。
- 檢測限(LOD)：儀器噪聲水平直接影響低濃度檢測結果，例如ICP-MS的LOD可達ppt級，而比色法僅達ppm級。
- 交叉污染：前次高濃度樣本殘留可能導致后續低濃度樣本假陽性，需嚴格清洗進樣系統。
二、樣品前處理的關鍵環節
1. 消解方法的選擇
- 酸消解法：常用HNO?-H?O?體系，但消解不全可能導致金屬損失。例如，鉛在高溫下易揮發，回收率可能低于90%。
- 微波消解：密閉高壓環境提高消解效率，但過量壓力可能導致消解罐泄漏或爆炸風險。
- 超聲波萃取：適用于松散基質(如蔬菜)，但對油脂類樣品提取效率低。
2. 污染控制
- 外源性污染：實驗用水需為超純水(電阻率≥18.2 MΩ·cm)，玻璃器皿需硝酸浸泡過夜。
- 內源性污染：消解試劑中微量金屬雜質(如優級純HNO?含Pb≤0.001 ppm)可能引入背景噪聲。
3. 基質匹配標準曲線
- 標準添加法：在樣品基質中添加梯度標樣，比純溶劑標定更準確，尤其適用于復雜食品(如海鮮中砷形態分析)。
- 內標法：加入鈧(Sc)、釔(Y)等惰性元素補償信號漂移，但需確保內標物與目標元素行為一致。
三、環境與操作因素
1. 實驗室環境控制
- 溫濕度：ICP-MS要求室溫±2℃，濕度>70%易導致電弧不穩定；XRF需恒溫避光以減少晶體熱噪。
- 潔凈度：空氣中氣溶膠(如Cd塵)可能沉積于樣品表面，潔凈室等級需達ISO 5級以上。
2. 操作規范性
- 取樣均勻性：固體樣品需粉碎至80目以下，液體樣品需充分混勻，否則相對偏差(RSD)可能超過10%。
- 進樣精度：自動進樣器移液誤差應<0.5%，手動操作時需使用校準過的微量注射器。
- 消解冷卻時間：驟冷可能導致金屬化合物沉淀(如硫化物沉淀造成砷損失)。
四、數據處理與結果修正
1. 光譜干擾校正
- 分子干擾：Cl?在ICP-MS中形成ArCl?干擾As的信號，需通過碰撞反應池注入H?或He分解干擾離子。
- 同質異位素重疊：例如汞的²?²Hg?與??As?的干擾，需采用高分辨率質譜或數學校正算法。
2. 空白試驗與質量控制
- 試劑空白：每批次檢測需同步測定消解試劑空白，扣除背景值(如HNO?本底Pb≤0.1 ppb)。
- 平行樣與加標回收：6次平行樣RSD應<5%，加標回收率控制在80%-120%(砷等揮發性元素放寬至70%-130%)。
