1前言
一次性紙杯是一種方便攜帶和使用,價(jià)格低廉的紙質(zhì)杯子,是許多家庭和公共場(chǎng)所常見(jiàn)的喝水工具。紙杯的一般性原料為:食品級(jí)木漿紙+食品級(jí)PE薄膜。此前一次性紙杯一直只有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),缺乏國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此次的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 27590-2011)對(duì)紙杯原材料、添加劑、包裝、印刷等提出更高要求,保障消費(fèi)者的安全。我們通過(guò)微波消解的方法處理紙杯樣品,為了對(duì)紙杯中重金屬含量進(jìn)行有效的測(cè)定,選擇微波消解作為前處理方法,本方法消解迅速,酸用量少,酸霧污染小,有利于后續(xù)對(duì)痕量元素的準(zhǔn)確快速測(cè)定。
2儀器與試劑
2.1 儀器
新儀TANK微波消解儀,趕酸器,分析天平(十萬(wàn)分之一)等。
2.2 試劑
硝酸(68%),氫氟酸(40%)
3實(shí)驗(yàn)方法
3.1 國(guó)標(biāo)參數(shù)驗(yàn)證
首先將紙杯樣品剪碎,然后按照《GB 31604.49-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品 砷、鎘、鉻、鉛的測(cè)定和砷、鎘、鉻、鎳、鉛、銻、鋅遷移量的測(cè)定》要求稱取約0.5g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入8mL硝酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
階段 | 溫度/℃ | 升溫時(shí)間/min | 壓力/MPa | 保溫時(shí)間/min |
1 | 120 | 5 | 400 | 5 |
2 | 150 | 5 | 400 | 10 |
3 | 190 | 5 | 400 | 20 |
實(shí)驗(yàn)壓力超過(guò)400psi,實(shí)驗(yàn)終止。

3.2優(yōu)化參數(shù)增加預(yù)處理
重新稱取剪碎的紙杯樣品約0.5g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入8mL硝酸,放置在趕酸器上120℃預(yù)處理30min,取下冷卻后補(bǔ)加2mL硝酸,然后組裝消解罐,根據(jù)樣品屬性與儀器性能,優(yōu)化消解方案使用一步升溫進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
階段 | 溫度/℃ | 升溫時(shí)間/min | 壓力/MPa | 保溫時(shí)間/min |
1 | 190 | 13 | 400 | 20 |
最大試驗(yàn)壓力350psi,實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至60℃以下,還存在一定壓力,取出泄壓后,轉(zhuǎn)移至燒杯中,存在大量白色沉淀。
3.3降低取樣量
稱取剪碎的紙杯樣品約0.2g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入8mL硝酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
階段 | 溫度/℃ | 升溫時(shí)間/min | 壓力/MPa | 保溫時(shí)間/min |
1 | 200 | 14 | 400 | 20 |
最大實(shí)驗(yàn)壓力300psi,消解液中仍含有白色沉淀。

3.4添加氫氟酸
稱取剪碎的紙杯樣品約0.2g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入6mL硝酸和2mL氫氟酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
階段 | 溫度/℃ | 升溫時(shí)間/min | 壓力/MPa | 保溫時(shí)間/min |
1 | 190 | 13 | 400 | 20 |
最大實(shí)驗(yàn)壓力250psi,去除氫氟酸后轉(zhuǎn)移至燒杯中,消解液澄清透明。

4結(jié)果與討論
實(shí)驗(yàn)選用的紙杯樣品中含有一定的硅元素,需要加入氫氟酸才可完全消解,樣品反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生較大的壓力,建議取樣量在0.2g左右,如要增加取樣量,需加入預(yù)處理步驟。
參考文獻(xiàn)
[1] GB 31604.49-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品 砷、鎘、鉻、鉛的測(cè)定和砷、鎘、鉻、鎳、鉛、銻、鋅遷移量的測(cè)定
注意事項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)所用試劑為硝酸+氫氟酸酸體系,實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行趕酸處理,防止氫氟酸對(duì)玻璃器皿的腐蝕。一次性紙杯種類(lèi)較多,成分也存在一定差異,應(yīng)根據(jù)樣品實(shí)際性質(zhì)選擇最佳方案。