TCVN10912:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10912:2015 (EN 15763:2009) về Thực phẩm - Xác định các nguyên tố vết - Xác định asen, cadimi, thủy ngân và chì bằng đo phổ khối lượng plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS) sau khi phân hủy bằng áp lực TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10912:2015 EN 15763:2009 THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN TỐ VẾT - XÁC ĐỊNH ASEN, CADIMI, THỦY NGÂN VÀ CHÌ BẰNG ĐO PHỔ KHỐI LƯỢNG PLASMA CẢM ỨNG CAO TẦN (ICP - MS) SAU KHI PHÂN HỦY BẰNG ÁP LỰC Foodstuffs - Determination of trace elements - Determination of arsenic, cadmium, mercury and lead in foodstuffs by inductively couple plasma mass spectrometry (ICP-MS) after pressure digestion Lời nói đầu TCVN 10912:2015 hoàn toàn tương đương v ớ i EN 15763:2009; TCVN 10912:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F13 Phương ph á p phân tích và lấy mẫu biên soạn, Tổng cục Tiêu chu ẩ n Đo lư ờ ng Chất lượng th ẩ m định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN TỐ VẾT - XÁC ĐỊNH ASEN, CADIMI, THỦY NGÂN VÀ CHÌ BẰNG ĐO PHỔ KHỐI LƯỢNG PLASMA CẢM ỨNG CAO TẦN (ICP - MS) SAU KHI PHÂN HỦY BẰNG ÁP LỰC Foodstuffs - Determination of trace elements - Determination of arsenic, cadmium, mercury and lead in foodstuffs by inductively couple plasma mass spectrometry (ICP-MS) after pressure digestion 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng asen, cadimi, thủy ngân và chì trong thực ph ẩ m bằng phương pháp đo phổ khối lượng plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS). Nghiên cứu cộng tác đã thực hiện trên cà rốt, cá xay nhuyễn, n ấ m (CRM), bột graham, thức ăn kiêng mô phỏng E (CRM), tôm, trai và Tort-2 CRM c ó nồng độ khối lượng asen trong dải từ 0,06 mg/kg đến 21,5 mg/kg, cadimi từ 0,03 mg/kg đ ế n 28,3 mg/kg, thủy ngân từ 0,04 mg/kg đến 0,56 mg/kg và chì từ 0,01 mg/kg đến 2,4 mg/kg, tất cả đều tính theo chất khô. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau là rất c ầ n thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối v ớ i các tài liệu viện dẫn ghi n ă m c ô ng b ố thì áp dụng phiên b ả n được n ê u. Đ ố i với các t à i liệu viện dẫn không ghi n ă m công bố thì áp dụng phiên bản mới nh ấ t, bao gồm cả các sửa đổi. TCVN 9525 (EN 13805), Thực phẩm - Phân hủy mẫu bằng áp lực để xác định c á c nguyên tố vết. 3. Nguyên tắc Dung dịch thử thu được sau khi phân hủy bằng áp lực, được phun sương và tạo sol kh í , sau đó được chuyển vào plasma agon cảm ứng cao t ầ n. Nhiệt độ cao c ủ a plasma dùng để làm khô sol khí và đ ể nguyên tử hóa và ion h ó a các nguyên tố. Các ion được tách ra khỏi plasma b ằ ng hệ thống thu mẫu và bộ tách h ì nh nón, sau đó được chuyển vào máy đo phổ khối lượng, trong đó các ion được tách theo tỷ l ệ khối lượng/điện tích của chúng và được xác định bằng h ệ thống detector đếm xung và/hoặc detector tương tự. CẢNH BÁO - Khi áp dụng ti ê u chuẩn này có th ể l iê n quan đến các vật liệu, thiết bị và các thao tác gây nguy hiểm. Tiêu chuẩn này không đ ề cập được h ế t tất cả các v ấ n đ ề an toàn liên quan đ ế n việc sử dụng chúng. Ng ườ i sử dụng ti ê u chuẩn này phải t ự th iế t lập các thao tác an toàn thích h ợ p và xác định khả năng áp dụng hoặc các giới hạn qui đ ị nh t rư ớc khi sử dụng t iê u chuẩn. 4. Thuốc thử 4.1 . Yêu cầu chung Nồng độ của các nguyên tố vết trong thuốc thử và nước được sử dụng đủ th ấ p để không làm ảnh hưởng đến các kết qu ả của phép xác định. Sử dụng phương pháp đa nguyên tố có độ nhạy cao như ICP-MS th ì việc kiểm so á t về nư ớ c và axit của mẫu trắng là rất quan trọng. Nên dùng nước siêu tinh khiết và axit có độ tinh khiết cao, v í dụ: được làm sạch b ằ ng chưng cất sôi. Cầ n sử dụng các thiết bị chuyên dụng để tránh làm nhiễm b ẩ n trong quá trình chuẩn b ị và thực hiện đo (ví dụ: s ử dụng thiết bị vệ sinh). 4.2 . Axit nitric Phần khối lượng không nhỏ hơn w (HNO 3 ) = 65 %, với tỷ trọng khoảng 1,4 g/ml. 4.3 . Dung d ị ch gốc nguyên t ố Nên sử dụng các ch ấ t chuẩn một nguyên tố hoặc đa nguyên tố có bán sẵn trên th ị trường, c ó nồng độ khối lượng r = 1 000 mg/l As, Au, Cd, Hg, Lu, Rh và Pb. Các chất chuẩn của các hãng khác nhau với các nồng độ thích hợp có bán sẵn tr ê n thị trường. Tốt nhất là sử dụng các dung dịch gốc trong axit nitric lo ã ng. 4.4 . Dung dịch gốc thủy ngân pha lo ã ng, r (Hg) = 10 mg/l Dùng pipet lấy 1 ml dung dịch g ố c Hg r (Hg) = 1 000 mg/l (4.3) và 1 ml axit nitric (4.2) cho vào bình định mức 100 ml và thêm nước đ ế n vạch. 4.5 . Dung dịch g ố c đa nguyên t ố pha loãng Các mức nồng độ của các nguyên tố trong dung dịch gốc đa nguyên tố pha lo ã ng có thể được chọn tùy theo kiểu mẫu cần phân tích. VÍ DỤ: r (As) = 20 mg/ l , r ( Cd), r (Pb) = 10 mg/l. Dùng pipet lấy 2 ml As, 1 ml Cd và Pb, tương ứng của từng dung dịch gốc cho vào bình đ ị nh mức 100 ml, thêm 1 ml axit nitric (4.2), th ê m nước đ ế n vạch và chuy ể n d ung dịch sang bình thích hợp. 4.6 . Dung dịch hiệu chuẩn đa nguyên tố Theo ví dụ nêu trong 4.5, dung d ịch hiệu chuẩn đa nguyên tố chứa r = 100 m g/l As, r = 50 m g/l Cd, Hg, Pb. Dùng pipet l ấ y 0,5 ml dung dịch gốc thủy ngân pha loãng (4.4) và 0,5 ml dung dịch g ố c đa nguyên tố pha loãng (4.5) cho vào bình định mức 100 ml, thêm 1 ml axit nitric (4.2), thêm nước đến vạch và chuyển dung dịch sang bình thích hợp (n ê n dùng bình PFA hoặc bình thạch anh). 4.7 . Dung dịch nộ i chuẩn Dung dịch nội chuẩn chứa Rodi và Luteti có nồng độ khối lượng r = 1 000 mg/l. Sử dụng vàng để ổn định thủy ngân trong dung d ị ch và giảm hiệu ứ ng nhớ. Nồng độ của các chất nội chuẩn cần bao trùm dải khối lượng được sử dụng để xác định các nguyên tố. N ồ ng độ các chất này c ó trong dung dịch thử phải không đáng kể. 4.8 . Dung dịch nội chuẩn pha loãng N ồ ng độ của dung dịch nội chuẩn pha loãng cần đủ cao để có cường độ tín hiệu đủ mạnh. Đối với dung dịch nội chuẩn r (Au, Rh, Lu) = 5 mg/l, dùng pipet l ấ y 0,5 ml dung dịch nội chuẩn Au, Rh và Lu (4.7) cho vào t ừ ng bình định mức 100 ml, th ê m 1 ml axit nitric (4.2), th ê m nước đến vạch và chuyển dung dịch sang bình th í ch hợp. 4.9 . Dung d ị ch t ố i ưu hóa Sử d ụ ng dung dịch tối ưu hóa để kiểm tra và tối ưu h ó a trong suốt quá trình cài đặt ICP-MS. Dung dịch này được sử dụng cho mục đích hiệu chuẩn khối lượng và để chỉnh độ nhạy tối đa ở tốc độ thấp của các o xit và các ion t í ch điện kép. Dung d ị ch tối ưu hóa cần chứa các nguyên tố bao trùm toàn bộ dải khối lượng cho tốc độ cao các oxit và các ion tích điện kép. Có th ể sử dụng các dung dịch do nhà sản xuất thiết b ị ICP - MS khuy ế n cáo. Dung dịch chứa, ví dụ: Y, Rh, Ce và Pb là th í ch hợp cho mục đích này. Nồng độ các nguyên tố này c ầ n được chọn để đạt được tốc độ đếm từ 10 000 đến 100 000. 4.10 . Dung dịch mẫu trắng Sử dụng dung dịch mẫu trắng chứa nước và c ù ng một lượng axit như trong dung dịch hi ệ u chuẩn. 5. Thiết bị và dụng cụ 5.1 . Y êu c ầ u chung Độ ổn định của các dung dịch gốc pha loãng và mẫu thử thường b ị ảnh hưởng bởi vật liệu của bình chứa. Đối với ph é p xác định các nguyên tố vết hoặc nồng độ nguy ê n tố ở mức siêu vết, nên sử dụng các bình bằng thạch anh hoặc bằng fl uoropolyme (polytetrafluoroetyle n -PTFE, perfluoroalkoxy-PFA). Không sử dụng bình thủy tinh hoặc polyvinylclorua (PVC). Có thể sử dụng bình làm bằng vật liệu khác nếu không ảnh hưởng đến kết quả. Bình cần được rửa sạch và tráng kỹ. 5.2 . Máy đo phổ kh ố i l ượ ng plasma cảm ứng cao t ầ n (ICP-MS) Máy đo phổ khối lư ợ ng có plasma agon cảm ứng làm việc trong dải khối lượng từ 5 amu đến 240 amu. Sử dụng các cách cài đặt thông s ố đối với máy đo phổ khối lượng cảm ứng cao tần phải có khả năng ph â n giải chiều rộng pic 1 amu ở 5 % chiều cao pic hoặc tốt hơn (độ phân giải 300) và có độ nhạy để đạt được giới hạn ph á t hiện như trong Bảng 2. Có thể sử dụng các máy đo ph ổ khối lượng có buồng phản ứng hoặc c ó buồng va chạm để giảm ảnh hư ở ng của các ion đa nguyên t ử . Cũng có th ể sử dụng các máy đo phổ khối lượng cung từ cho phép tách các ion đa nguyên t ử bằng cách cài đặt độ phân giải cao. Thiết bị ICP-MS, có hệ thống phun với b ơ m nhu động xung thấp, c ầ n được trang b ị bộ phận kiểm so á t tốc độ dòng khí phun. 5.3 . Kh í argon Có độ tinh khiết tối thiểu 99,99 %. 6. Cách tiến hành 6.1 . Xử lý sơ bộ m ẫ u thử Mẫu thực ph ẩ m được xử lý b ằ ng phương pháp phân hủy á p lực nêu trong TCVN 9525 (EN 13805). Dung dịch phân hủy được pha lo ã ng bằng nước đến th ể tích quy định ( d ung dịch thử). Nồng độ axit nitric được sử dụng trong các dung dịch hi ệ u chuẩn cần giống n ồ ng độ axit nitric cuối cùng có trong dung dịch thử. N ế u sử dụng hydro peroxit để ph ân hủy, th ì không cần bổ sung hydro peroxit vào các dung dịch hiệu chuẩn. 6.2 . ICP-MS 6.2.1 . Y ê u cầu chung Mối tương quan giữa n ồ ng độ nguyên tố với tốc độ đ ế m đo được là tuyến tính trên một số bậc biên độ. Do đó, có thể sử dụng các hàm hiệu chuẩn tuyến tính . C ầ n định kỳ kiểm tra dải nồng độ tuyến tính của từng nguyên tố. Thiết b ị ICP-MS có khả năng tổ hợp 2 detector, có dải tuyến tính kéo dài, cần định kỳ kiểm tra hệ số hiệu chuẩn chéo của hai detector. 6.2.2 Cài đặt thiết b ị ICP Bảng 1 - V í dụ về cài đặt thiết bị ICP-MS Thông s ố Cài đặt C ô ng suất cao tần RF (W) 1 500 Tốc độ dò ng khí mang (l/min) 1 , 2 Tốc độ dòng khí Plasma (l/min) 15 Tốc độ dòng khí phụ trợ (l/min) 1,0 Buồng phun L à m lạnh hai lần bằng nước Nhiệt độ bu ồ ng phun (°C) 2 Điện áp th ấ u k í nh 4,5 Phân giải khối lượng 0,8 Điểm thời gian tích phân/ms 3 Đi ể m trên pic 3 Lần lặp lại 3 Cần tuân thủ hướng dẫn vận hành v ề thông s ố thiết bị. Nh ì n chung, cần chọn công suất plasma từ 1 100 W đến 1 500 W . Do việc sử dụng thời gian tích phân ngắn hơn hoặc d à i hơn trên chất đồng vị mà độ nhạy ở chừng mực nào đó bị ảnh hưởng. Nhìn chung, cần thực hiện đo lặp lại ba lần tr ê n mỗi dung dịch. Ví dụ: việc cài đặt thi ế t bị được n ê u trong Bảng 1. 6.2.3 . Quy trình cài đặt ICP-MS Trước khi bắt đầu các phép đo thông thường, cần chạy quy trình cài đặt sau: Làm ấ m thiết bị ICP-MS ở phương thức chạy toàn bộ tối thiểu 20 min đ ế n 30 min. Ki ể m tra độ phân giải, hiệu chuẩn, độ nhạy và độ ổ n đ ị nh của hệ thống sử dụng dung dịch tối ưu hóa (4.9) thích hợp. Dùng dung dịch tối ưu hóa đ ể chỉnh thiết bị ICP-MS hằng ngày đ ể đạt được tín hiệu ion tối đa và tốc độ oxit th ấ p (v í dụ: < 2="" %)="" cũng="" như="" tốc="" độ=""> ấ p của các ion tích điện k é p (ví dụ: < 2="" %).=""> ế u sử d ụng buồng va chạm hoặc buồng phản ứng thì tốc độ dòng khí của buồng cần được tối ưu hóa, để đ ả m bảo gi ả m được độ nhi ễ u của đa nguyên tử. Nếu sử dụng máy đo phổ khối lượng có độ phân giải cao, th ì phải kiểm tra việc hiệu chuẩn khối lượng và độ nhạy đối v ớ i từng độ phân giải được sử dụng. Kiểm tra thời gian nạp mẫu và th ờ i gian rửa trôi li ê n quan đến chi ề u dài của ống. Nếu n ồ ng độ của dung dịch thử dự kiến phụ thuộc nhiều thì thời gian nạp mẫu và thời gian rửa trôi phải được kéo dài. 6.3 . Các chất gây nhi ễ u 6.3.1 . Y ê u cầu chung Các kiểu loại chất gây nhiễu khác nhau có th ể ảnh hưởng đ ế n k ế t quả thu được bằng máy đo ICP-MS. Các chất gây nhiễu không có sắc phổ, v í dụ: do độ nhớt và lượng nền mẫu của dung dịch thử. Lượng muối cao có thể làm ảnh hưởng đ ế n việc phân hủy mẫu, đặ c biệt là trong hệ thống h ì nh nón. Nhìn chung, lượng muối trong dung dịch mẫu không nên vượt q u á 0,2 % (phần khối lượng). Khi d ùng các chất chuẩn nội thì một số hiệu ứng ảnh hưởng kháng phổ khối lượng có thể được hiệu chỉnh. Hiệu ứng nhớ trong hệ thống phân phối mẫu có thể ảnh hưởng đ ế n k ế t quả phân tích sau khi đo mẫu có n ồ ng độ cao. Khi các mẫu chứa hàm lượng thủy ngân rất cao th ì cần kéo dài thời gian rửa trôi và kiểm so á t các lần chạy dung dịch mẫu trắng. Trong các phép đo sử dụng thi ế t bị ICP-MS th ì các chất gây nhiễu phổ (6.3.2, 6.3.3) thường khá cao; Những chất gây nhiễu nhi ề u nhất được liệt k ê tr ong B ả ng 2. Gi ớ i hạn ph á t hiện thay đ ổ i tùy theo thiết b ị và bị ảnh h ưở ng bởi độ phân giải khối lượng của thi ế t b ị , ví dụ: nền mẫu, điều kiện vận hành và môi trường phòng thử nghiệm. Thiết bị được sử dụng cho ICP-MS cần đạt được gi ớ i hạn ph á t hiện nêu trong Bảng 2 dựa vào các dung dịch chuẩn tinh khi ế t và việc cài đặt thiết bị cho phép đo thông thường. T í nh giới hạn ph á t hiện theo 3 x độ lệch chuẩn của giá tr ị trung bình trong dung dịch mẫu trắng. Bảng 2 - Các chất đ ồ ng v ị được khuyến c á o, giới hạn ph á t hi ệ n và khả năng nh iễ u của thiết b ị Nguyên tố Đồng vị G iới hạn ph á t hiện của th iế t b ị m g /I Nhiễu do ion đẳng á p v à io n tích điện kép Nhiễu do i on đa nguy ên tử phụ thuộc vào độ ph â n giải khối l ư ợng 300 10 000 As 75 0 , 5 ArCI + , KAr + , CaCI + , KS + , CaS + , CoO + , CoNH + , NiN + , NiNH + Au 197 Ch ấ t chuẩn nội TaO + , HfOH + , WOH + Cd 111 0,5 MoO + , MoOH + , AsAr + , Se Cl + , SeS + , BrS + , Z n Ar + MoO + , MoOH + 112 a 114 0,2 Sn + MoO + , MoOH + , Se Cl + , SeS + , SeAr + , BrCI + , BrS + MoO + , MoOH + Hg 199 a 200 1 H g H + , WO + , WOH + HgH + 201 a 202 0,2 H g H + , WO + H g H + Lu 175 Chất chu ẩ n nộ i Ba Cl + , BaAr + , CeCI + , LaAr + Pb 206 0,3 RhRh + 207 0,3 PbH + , IrO + PbH + 208 0 , 2 PbH + , HgC + , PtO + PbH + Rh 103 Chất chuẩn nộ i Pb2 ++ , CuAr + , Sr O + , SrOH + , SrNH + , KrOH + , ZnCl + SrO + a Có thể sử dụng chất đồng v ị l à m chất kiểm so á t chất lượng đ ể ki ể m tra t ỷ lệ đ ồ ng vị. 6.3.2 . Các chất gây nhiễu đẳng á p Các chất gây nhiễu đẳng áp, ví dụ: 114 Cd và 114 Sn c ó thể đ ược hiệu c h í nh, sử dụng công thức hiệu ch í nh (ví dụ: trong Bảng 3). Hệ số hiệu ch í nh dựa vào phần trăm tự nhiên của các đồng vị. VÍ DỤ : T í nh hệ số hiệu ch í nh của ch ấ t gây nhiễu 114 Sn khi xác đị nh 114 Cd s ử dụng 118 Sn (0,65 = % của đồng v ị 114 Sn; 24 , 22 = % của đồng vị 118 Sn), dù ng Công thức (1): = 0 , 02 6 84 (1) Các công thức hiệu chính nhiễu thông thường được bao gồm trong ph ầ n m ề m của thiết bị ICP-MS. Bảng 3 - C ô ng thức hiệu chính một s ố chất gây nhiễu đẳng áp Ch ấ t đ ồ ng v ị Hiệu ch í nh đ ượ c khuyến cáo 75 As - 3,127 x (77 Se + 0,322 x 78 Se) Hoặc - 3,127 x ( 77 Se - 0,826 x 82 Se) 114 Cd -0,026 83 x 118 Sn 6.3.3 . Các chất g â y nhi ễ u đa nguyên tử Độ nhiễu gây ra do chất kh í plasma, thuốc thử và nền mẫu có trong plasma. Các v í d ụ được liệt kê trong Bảng 2. S ố lượng các loại ch ấ t gây nhiễu này bị ảnh hưởng mạnh b ở i cách cài đặt plasma của thi ế t b ị (v í dụ như: tỷ lệ oxit), loại và lượng n ề n mẫu có mặt. Có thể thực hiện hiệu chính bằng các hệ số toán học hoặc b ằ ng cách đo hiệu ứ ng nhiễu của nguyên tố gây nhiễu. H ầ u hết các chất gây nhiễu đa nguyên tử có th ể được giải quy ế t bằng cách sử dụng máy đo phổ ICP với độ phân giải khối lượng lên đến 10 000. 6.4 . Dung dịch hiệu chuẩn Để hiệu chu ẩ n thi ế t bị, sử dụng một bộ có ít nhất ba nồng độ khác nhau. Dải n ồ ng độ được chọn cần bao trùm dải nồng độ dự ki ế n và nằm tr ong dải tuy ế n tính của thi ế t b ị . Đi ề u quan trọng là nồng độ của axit nitric có trong các dung dịch mẫu và dung dịch hiệu chuẩn là gần giống nhau. C ó thể tham khảo các v í dụ sau: Dung dịch hiệu chuẩn 1: r (As) = 1 m g / l, r (Cd, Hg, Pb) = 0,5 m g/l Dùng pipet lấy 0,5 ml dung dịch hiệu chuẩn đa nguyên tố (4.6) đã pha loãng, cho vào bình định mức 50 ml, thêm 1 ml axit nitric (4.2) và thêm nước đ ế n vạch. Dung dịch hiệu chuẩn 2: r (As) = 5 m g/l, r (Cd, Hg, Pb) = 2,5 m g/l Dùng pipet lấy 2,5 ml d ung dịch hiệu chuẩn đa nguyên tố (4.6) đã pha loãng, cho vào bình định mức 50 m l , thêm 1 ml axit nitric (4.2) và thêm nước đến vạch. Dung dịch hiệu chuẩn 3: r (As) = 20 m g/ l , r (Cd, Hg, Pb) = 10 m g/ l Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch hiệu chuẩn đa nguyên tố (4.6) đã pha loãng, cho vào bình định mức 50 ml, thêm 1 ml axit nitric (4.2) và thêm nước đến vạch. Cần chuẩn bị các dung dịch hiệu chuẩn này trong ngày sử dụng. 6.5 . Chuẩn bị các d ung dịch hiệu chuẩn và dung dịch th ử đ ể đo ICP-MS Mỗi dung dịch được đo bằng ICP-MS trong các vận hành thông thường cần chứa một chất chuẩn nội. Nồng độ của các chất chuẩn nội phải bằng nhau trong tất c ả các d ung dịch. Đối với phép xác định thủy ngân, cần bổ sung vàng để ổn định thủy ngân. Mẫu thu được b ằ ng phân hủy áp lực [theo TCVN 9525 (EN 13805)] cần được phân t í ch ngay sau khi pha loãng. VÍ DỤ: Dùng pipet l ấ y 10 ml d ung dịch zero hoặc d ung d ị ch hiệu chuẩn cho vào b ì nh đựng mẫu, thêm 0,1 ml dung dịch nội chuẩn pha loãng (4.8) và trộn. Dùng pipet l ấ y 2 ml m ẫ u thử cho vào bình đựng mẫu, thêm 8 ml nước và 0,1 ml dung dịch nội chuẩn pha loãng (4.8) và trộn. Mỗi dung d ịch chứa kho ả ng 10 m g/ l ch ấ t chu ẩ n nội Rh. Dung dịch nội chuẩn cũng có thể được bổ sung trực ti ế p bằng kênh khác tr ê n máy bơm nhu động được sử dụng để phân tích. Chỉnh n ồ ng độ của dung dịch ch ấ t chuẩn nội và tốc độ bơm để đạt được n ồ ng độ khối lượng chất chuẩn nội xấp xỉ r = 50 m g/ l . CHÚ THÍCH: Việc bổ sung chất chuẩn nội trực t iế p c ó th ể d ẫ n đ ế n pha lo ã ng d ung d ị ch th ử . 6.6 . Hiệu chuẩn thiết b ị ICP-MS Đo dung dịch mẫu trắng (4.10) và sau đó đo dung dịch hiệu chuẩn (6.5). Tính hàm hiệu chuẩn theo hướng d ẫ n sử dụng thiết bị. N ế u cần, cần tính đ ế n các tỷ lệ đồng v ị khác nhau giữa các dung dịch hiệu chu ẩ n và dung d ịch thử. 6.7 . Phân tích mẫu Sau khi hiệu chuẩn thiết bị, cần phân tích các dung dịch thử. Các mẫu thu được bằng phân hủy áp lực cần được pha loãng trước khi đo (6.5) để tr ánh nhiễu do các n ồ ng độ các nguyên tố nền mẫu cao. Nếu thể tích cuối cùng của dung dịch phân h ủ y từ 20 ml đến 30 ml, th ì nên pha loãng theo h ệ số 10 để đo ICP-MS. Trong khoảng th ờ i gian ngắn thích hợp (v í dụ: sau năm mẫu hoặc mười mẫu) phải kiểm tra bằng dung dịch mẫu trắng và một dung dịch hiệu chuẩn. Độ đáp ứng của dung d ịch hiệu chuẩn cần dao động trong khoảng ± 10 % độ đáp ứng của các dung dịch hiệu chuẩn trước đó/hiệu chuẩn lại. Đối với các mẫu chứa nồng độ thủy ngân cao th ì ph ải kéo dài thời gian rửa trôi. Đ ể áp dụng các thời gian rửa trôi thích hợp (kéo dài), th ì cần kiểm tra h ệ thống v ề thời gian rửa trôi, sử dụng dung dịch chuẩn hiệu chuẩn cao nhất. Nên sử dụng phép đo kiểm tra m ẫ u trắng sau khi tốc độ đếm các nguyên tố này cao để kiểm tra hiệu ứng nhớ. 6.8 . Ki ể m tr a hiệu ứng nền mẫu Lượng nền mẫu có trong dung dịch thử cần phân tích có thể tạo í t hoặc nhiều hiệu ứng nền mẫu. Để ki ể m tra hiệu ứng nền mẫu, bổ sung một lượng chất chuẩn đa nguy ê n tố đ ã biết vào dung dịch thử. VÍ DỤ: Chuẩn b ị các d ung d ị ch thử (6.5) dùng pipet l ấ y 2 ml mẫu thử cho vào bình đựng mẫu, thêm 7 ml nước và 1 ml dung dịch hiệu chuẩn 3 (6.4). Sau đó, th ê m 0,1 ml dung dịch chất chuẩn nội pha loãng (4.8) và trộn. Chu ẩ n bị mẫu không thêm chuẩn theo cách tương tự, s ử dụng 1 ml nước thay cho dung dịch hiệu chuẩn. Nồng độ khối lượng thu được bằng cách th ê m chuẩn không được vượt quá ± 10 % nồng độ bổ sung. Trường hợp chênh lệch lớn hơn, th ì hiệu ứng nền mẫu phải được bù bằng hiệu chuẩn thêm chuẩn. 6.9 . Hiệu chuẩn thêm chuẩn Việc hiệu chuẩn th ê m chuẩn cần bao gồm ít nhất ba điểm, trong đó có hai điểm thêm chuẩn. Nồng độ cao nhất của chất chuẩn phải lớn hơn nồng độ chất có trong dung dịch mẫu từ ba đến năm lần. Nồng độ thấp nhất của chất chuẩn phải bằng một nửa nồng độ của dung dịch chuẩn cao nhất, nghĩa l à 100 %, 200 % và 400 % nồng độ khối lượng ban đầu của mẫu thử. Sử dụng dung dịch thử không thêm chuẩn l à mức th ấ p nhất trong đường chuẩn. H ồ i quy tuyến tính qua các đ iể m n à y đi qua trục nồng độ âm. Giá tr ị tuyệt đ ố i của điểm này là n ồ ng độ của nguyên tố trong dung dịch thử. VÍ DỤ: Đối với dung dịch thử chứa x ấ p xỉ r (Cd) = 0,5 m g/l, dùng pipet l ấ y 2 ml mỗi mẫu thử cho vào b ố n bình đ ựng m ẫ u khác nhau. Cho 8 ml nước vào bình m ẫ u thứ nhất (dung dịch thử không thêm chu ẩ n). Cho 7,5 ml nước và 0,5 ml dung dịch hiệu chuẩn 3 (6.4) (= mẫu th ê m chuẩn 1, c ó nồng độ khối lượng bổ sung của r (Cd) = 0,5 m g/ l ) v à o bình đựng mẫu thứ hai. Th ê m vào bình đựng mẫu thứ ba, 7 m l nước và 1 ml dung dịch hiệu chuẩn 3 (6.4) (= mẫu thêm chuẩn 2, c ó n ồ ng độ khối lượng bổ sung của r (Cd) = 1 m g/l). Thêm vào bình đựng mẫu thứ tư, 6 ml nước và 2 ml dung dịch hiệu chuẩn 3 (6.4) (= mẫu th ê m chuẩn 3, c ó nồng độ khố i lượng bổ sung của r (Cd) = 2 m g /I). 7. Tính kết quả Việc tính nồng độ các nguyên tố thường được thực hiện tự động bằng phần mềm của thiết bị ICP-MS. Thực hiện các bước sau đây với mỗi nguyên tố: tốc độ đ ế m được hiệu chính theo các hàm hiệu ch í nh đ ã chọn. Tốc độ đ ế m được đo trong dung dịch zero, dung dịch hiệu chuẩn và dung dịch mẫu thử được chuẩn hóa theo tốc độ đếm của chất chuẩn nội. Tính hàm hiệu chuẩn bằng cách sử dụng tốc độ đếm, hàm hiệu chuẩn và h ệ số pha lo ã ng nồng độ của các nguyên tố được tính. Tính hàm lượng, w , của nguyên tố cần xác đ ị nh bằng miligam trên kilogam mẫu thử, sử dụng Công thức (2): w = (2) Trong đó: a phần khối l ư ợng của nguyên tố có trong dung d ịch thử, tính bằng microgam tr ê n lít ( m g/l); V là thể tích dung dịch phân h ủ y, tính b ằ ng mililit (ml); F là hệ số pha loãng của dung dịch thử. m l à khối lượng ph ầ n thử ban đầu, tính bằng gam (g). 8. Kiểm soát chất lượng phân tích Để kiểm so á t chất lượng phân tích, cần phân tích các dung dịch m ẫ u trắng và m ẫ u đ ố i chứng của nền mẫu tương tự có hàm lượng các nguyên t ố c ầ n xác định đ ã bi ế t, song song với các dãy mẫu được phân tích. Các mẫu đối chứng phải được phân t í ch theo tất cả các bước của phương pháp, bắt đầu từ quá trình phân hủy. 9. Giới hạn định lượng Giới hạn định lượng cần được đánh giá đ ố i với từng nguyên tố, có tính đ ế n độ l ệ ch chuẩn t ì m được trong các đánh giá dài hạn. Đối với các nguyên tố v ế t, gi ớ i hạn đ ị nh l ư ợng th ư ờng quy ước bằng 6 s , trong đó s là độ lệch chuẩn của tín hiệu mẫu trắng. 10. Độ chụm 10.1 . Y ê u cầu chung Chi tiết của phép thử liên phòng thử nghiệm được nêu trong Phụ lục A. Các giá tr ị thu được t ừ phép thử liên phòng này có th ể không áp dụng được cho các dải n ồ ng độ phân tích và chất n ề n khác với dải nồng độ và chất nền đ ã cho trong Phụ lục A. 10.2 . Độ l ậ p lạ i Chênh lệch tuyệt đối giữa hai k ế t quả thử độc lập, ri ên g rẽ, thu được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành trên vật liệu thử giống hệt nhau, trong một phòng thử nghi ệ m, do một người thực hiện sử dụng cùng thiết bị, trong một khoảng th ờ i gian ngắn, không quá 5 % các trường hợp vượt quá các giá tr ị gi ớ i hạn lặp lại r nêu trong Bảng 4. 10.3 . Độ tá i lập Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử riêng rẽ, thu đ ượ c khi sử dụng cùng phương pháp, ti ế n hành thử trên vật liệu giống hệt nhau, trong các phòng thử nghiệm khác nhau, do các người khác nhau thực hiện, sử dụng các thi ế t b ị khác nhau, không quá 5 % các trường h ợ p vượt quá các giá trị giới hạn tái lập R nêu trong B ả ng 4. Bảng 4 - Giá tr ị trung bình, gi ớ i hạn lặp lại và giới hạn tái lập đối với As, Cd, Hg và Pb trong th ự c ph ẩ m và CRM (Tort-2) Nguyên t ố M ẫ u Trung bình , mg/kg r , mg/kg R , mg/kg Asen Cà rốt 0,02 Cá xay nhuyễn 1,6 0,2 0,4 N ấ m 0,07 0,03 0,08 Bột Graham 0,02 Thức ăn ki ê ng mô phỏng E 0 , 023 0,012 0,052 Tôm 19 1 , 9 6,1 Trai (mussel) 9 , 3 1 , 2 3,5 TORT-2 21 , 5 1 , 8 7 , 1 Cadimi Cà rốt 0,3 0,02 0,07 Cá xay nhuyễn 0,87 0,18 0,26 N ấ m 0,46 0,05 0,09 Bột Graham 0,033 0,006 0,028 Thức ăn kiêng mô ph ỏ ng E 0,52 0,039 0,12 Tôm 0,08 0,021 0,036 Trai (mussel) 1 , 7 0,18 0,45 TORT-2 28,3 4,0 10 Thủy ngân Cà rốt 0,04 Cá xay nhuyễn 0,104 0,022 0,084 N ấ m 0,24 0,03 0 , 1 Bột Graham 0,04 Thức ăn kiêng mô phỏng E 0,047 0,026 0,042 Tôm 0,57 0,11 0,31 Trai (mussel) 0,15 0,09 0,10 TORT-2 0,31 0,13 0,16 Ch ì Cà rốt 0,088 0,015 0,029 Cá xay nhuyễn 2,1 0,3 0,5 Nấm 1 , 5 0,6 0 , 7 Bột Graham 0,013 0,009 0,018 Thức ă n ki ê ng mô phỏng E 0,26 0,08 Tôm 1,14 0,19 0,31 Trai (mussel) 2,5 0,9 1,1 TORT-2 0,41 0,14 0,17 11. Báo cáo thử nghiệm B áo cáo th ử nghiệm phải bao g ồ m: a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu; b) phương pháp thử đ ã sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này; c) kết quả thu được và đơn v ị biểu thị kết quả; d) ngày và quy trình l ấ y mẫu (nếu biết); e) ngày kết thúc thử nghiệm; f) nếu kiểm tra độ lặp lại th ì n ê u kết quả cuối cùng thu được; g) mọi thao tác không qui định trong tiêu chuẩn này, hoặc được xem là tùy chọn, cùng với mọi t ì nh huống bất thường có thể ảnh hư ở ng đ ế n kết quả thử nghiệm. PHỤ LỤC A (Tham khảo) Các kết quả của phép thử cộng tác Độ chụm của phương pháp được Ủ y ban phân tích thực ph ẩ m Na Uy (NMKL) thiết lập, phép thử cộng tác đã được đánh giá phù hợp với [1 ] . Kết quả được n ê u trong các Bảng A.1 đến A.4. Kết qu ả thực hiện trên mẫu chuẩn chứng nhận được nêu trong Bảng A.5. Mười bốn phòng thử nghiệm tham gia vào nghiên cứu cộng tác về hiệu năng của phương pháp để x á c định asen, cadimi, thủy ngân và ch ì trong thực phẩm bằng phương pháp ph ổ khối lượng plasma cảm ứ ng ca o t ầ n sau khi phân h ủy áp lực. Các thành vi ê n tham gia trong nghiên cứu được giao các mẫu kép mù và thực hiện trên các mẫu đơn lẻ. Mười một phòng thử nghiệm sử dụng lò vi sóng để phân hủy mẫu, còn ba phòng sử dụng thi ế t b ị tro hóa áp lực cao đ ể phân hủy mẫu. Bảng A.1 - Dữ liệu phân t í ch thống k ê của nghiên cứu cộng tác đ ố i với asen w = mg/kg mẫu kép mù Thông s ố M ẫ u Cà rốt Cá xay nhu yễ n Nấm CRM Bột Graham CRM Thức ăn k iê ng mô phỏng E Tôm Trai (mussel) CRM Tort-2 Số lượng phòng thử nghiệm 12 12 12 12 12 12 12 12 Ph ò ng thử nghiệm <> 8 1 2 9 6 0 0 0 Số lượng phòng thử nghiệm ngoại l ệ 0 0 0 0 0 0 0 Số lượng phòng thử nghiệm c ò n lại sau khi trừ ngoại l ệ 0 11 10 0 6 12 12 12 Giá trị trung bình, (mg/kg) 0,02 1,6 0,07 0,02 0,023 19,0 9 , 3 21,5 Độ lệch chuẩn lặp lại, s r (mg/kg) 0,07 0,012 0,004 3 0,68 0,42 0,63 RSDr , (%) 4 , 6 18,6 19 3 , 6 4 , 5 2,9 Giới hạn lặp lại, r (mg/kg) 0,2 0,03 0,012 1 , 9 1,2 1,76 Độ lệch chuẩn tái lập, s R (mg/kg) 0,14 0,28 0,019 2,2 1,2 2,52 RSD R (%) 8,8 43 81 11 13 12 Giới hạn tái lập R (mg/kg) 0,4 0,08 0,052 6,1 3,5 7,1 Giá trị R Horwitz 15 23 23 10 11 10 s r / s R 0,52 0,43 0,23 0,31 0,35 0,25 Trị số R Horrat 0,59 1 , 8 3,2 1 , 1 1 , 2 1,2 Bảng A.2 - Dữ li ệ u phân t í ch thống k ê của nghiên cứu cộng tác đ ố i với cadimi w = mg/kg mẫu kép mù Thông số Mẫu Cà rốt Cá xay nhu yễ n Nấm CRM Bột Graham CRM Thức ăn k iê ng mô phỏng E Tôm Trai (mussel) CRM Tort-2 Số lượng phòng thử nghiệm 13 13 13 13 13 13 13 13 Phòng thử nghiệm <> 0 0 0 0 0 0 0 0 Số lượng ph ò ng thử nghiệm ngoại lệ 0 0 0 0 0 0 0 0 Số lượng phòng th ử nghiệm c ò n lại sau khi trừ ngoại l ệ 13 13 13 13 13 13 13 13 Giá trị trung bình, (mg/kg) 0,30 0,87 0,46 0,033 0,52 0,08 1 , 7 28,3 Độ lệch chuẩn lặp lại, s r (mg/kg) 0,008 0,06 0,02 0,002 0,014 0,008 0,07 1 , 4 RSDr , (%) 2 , 6 7 , 3 3,8 6 2 , 7 9,5 3,9 5,1 Giới hạn lặp lại, r (mg/kg) 0,02 0,18 0,05 0,006 0,04 0,021 0,18 4 Độ lệch chuẩn tái lập, s R (mg/kg) 0,03 0,09 0,03 0,01 0,04 0,013 0,16 3,56 RSD R (%) 8,8 11 6 , 9 32 8,1 16 9,5 13 Giới hạn tái lập R (mg/kg) 0,074 0,26 0,09 0,028 0,12 0,036 0,45 9,97 Giá trị R Horwitz 19 16 18 23 18 23 15 10 s r / s R 0,31 0,68 0,56 0,2 0,33 0,62 0,41 0,4 Trị số R Horrat 0,46 0,66 0,38 1,4 0,46 0,67 0,64 1,3 Bảng A.3 - Dữ li ệ u phân tích thống kê của phép thử cộng tác đ ố i với thủy ngân w = mg/kg mẫu kép m ù Th ô ng s ố M ẫu Cà rốt Cá xay nhu yễ n Nấm CRM Bột Graham CRM Thức ăn k iê ng mô phỏng E Tôm Trai (mussel) CRM Tort-2 Số lượng phòng thử nghiệm 12 12 12 12 12 12 12 12 Phòng thử nghiệm <> 8 0 0 9 2 0 0 0 Số lượng ph ò ng thử nghiệm ngoại lệ 0 0 1 0 1 0 0 0 Số lượng phòng th ử nghiệm c ò n lại sau khi trừ ngoại l ệ 0 12 11 0 9 12 12 12 Giá trị trung bình, (mg/kg) 0,04 0,104 0,24 0,04 0,047 0,57 0,15 0,31 Độ lệch chuẩn lặp lại, s r (mg/kg) 0,008 0,011 0,009 0,04 0,03 0,046 RSDr , (%) 7 , 4 4,5 20 6,8 21 15 Giới hạn lặp lại, r (mg/kg) 0,022 0,03 0,026 0,11 0,09 0,13 Độ lệch chuẩn tái lập, s R (mg/kg) 0,03 0,04 0,015 0,11 0,04 0,057 RSD R (%) 29 16 32 20 24 19 Giới hạn tái lập R (mg/kg) 0,084 0,1 0,042 0,31 0,10 0,16 Giá trị R Horwitz 22 20 23 17 21 19 s r / s R 0,27 0,3 0,6 0,35 0,86 0,8 Trị số R Horrat 1,3 0,78 1 , 4 1,1 1,1 0,96 Bảng A.4 - Dữ liệu phân tích thống k ê của phép thử cộng tác đ ố i với ch ì w = mg/kg mẫu kép m ù Thông số Mẫu Cà rốt Cá xay nhu yễ n Nấm CRM Bột Graham CRM Thức ăn k iê ng mô phỏng E Tôm Trai (mussel) CRM Tort-2 Số lượng phòng thử nghiệm 13 13 13 13 13 13 13 13 Phòng thử nghiệm <> 0 0 0 5 0 0 0 0 Số lượng ph ò ng thử nghiệm ngoại lệ 0 0 0 0 0 0 0 0 Số lượng phòng th ử nghiệm c ò n lại sau khi trừ ngoại l ệ 13 13 13 8 13 13 13 13 Giá trị trung bình, (mg/kg) 0,088 2,1 1 , 5 0,013 0,26 1 , 14 2,5 0,41 Độ lệch chuẩn lặp lại, s r (mg/kg) 0,005 0 , 11 0,2 0,003 0,03 0,07 0,3 0,14 RSDr , (%) 5,9 5 , 0 15 25 10 6,0 13 34 Giới hạn lặp lại, r (mg/kg) 0,015 0,3 0,6 0,009 0,08 0,19 0,9 0,14 Độ lệch chuẩn tái lập, s R (mg/kg) 0,010 0,17 0 , 2 0,006 0,03 0,11 0 , 4 0,059 RSD R (%) 12 8 16 47 13 9,3 16 33 Giới hạn tái lập R (mg/kg) 0,029 0,5 0 , 7 0,018 0,10 0,31 1,1 0,17 Giá trị R Horwitz 23 14 15 23 20 16 14 18 s r / s R 0,52 0,65 0 , 92 0,52 0,79 0,62 0,84 2,4 Trị số R Horrat 0,51 0,56 1,0 2,0 0,64 0,59 1,1 1,8 Bảng A. 5 - Các kết quả đúng của asen, cadimi, thủy ngân và chì trong nghi ê n cứu cộng tác dựa tr ê n CRM (Tort-2, NRC Canada) Nguyên tố Giá tr ị phân tích đ ượ c và s R , mg/kg Giá trị chứng nhận và U mg/kg Z -Score Asen 21,5 ± 2,5 21,6 ± 1,8 -0,1 Cadimi 28,3 ± 3,6 26 , 7 ± 0,6 1,6 Thủy ngân 0,31 ± 0,06 0,27 ± 0,06 2,3 Ch ì 0,41 ± 0,06 0,35 ± 0,13 0 , 1 THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Guidelines for collaborative Study Procedures to Validate Characteristics of a Method of Analysis (1995) J. AOAC Int. 78,143A-160A. [2] K. Julshamn, A. Mage, H. Skaar Norli, K. Grobecker, L . Jorhem and P . Fecher (2007). Determination of arsenic, cadmium, mercury and lead by ICP-MS in foods after pressure digestion: NMKL Collaborative study. J.AOAC INTERNATIONAL, 90, 844-856.