TXRF技术在茶叶重金属元素分析中的应用

一、简介

茶叶作为中国的传统饮品，不仅种植面积和茶类品种均居世界前列，还拥有广阔且多元的消费市场，深受全球消费者的喜爱。然而，随着全球贸易的加深和各国对食品安全标准的提高，茶叶中的重金属含量问题逐渐受到关注。茶叶中的重金属元素，如铅（Pb）、铜（Cu）、汞（Hg）、铬（Cr）、砷（As）、镉（Cd）等，可能经由茶园土壤、水源、大气以及茶叶加工等多种途径被茶叶吸收，进而对人体健康造成潜在威胁。因此，对茶叶中的重金属元素进行准确、快速的检测显得尤为重要。

 二、茶叶中重金属的标准

为保障消费者的健康，各国对茶叶中重金属的含量都制定了严格的标准。其中，中国国家卫生和计划生育委员会发布规定，茶叶中铅的含量不得超过10mg/kg，汞的含量不得超过0.05mg/kg，铜的含量不得超过10mg/kg，锌的含量不得超过50mg/kg。这些标准的制定旨在确保茶叶产品的安全性。

三、检测方法

目前，茶叶中重金属的检测主要依靠仪器和分析技术，常用的检测方法包括原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）、全反射X射线荧光光谱法（TXRF）、分光光度法、电化学分析法等。其中，TXRF技术样品制备过程简便、无需校准、分析快速等特点，在这些方法中脱颖而出！

TXRF工作原理图（点击了解更多原理知识）

四、检测案例

本次实验使用TX3000便携式全反射X射线荧光光谱仪，对某款茶叶进行微量元素分析。

（1）制样方法和步骤

→ 茶叶样品在95℃加热10min；

→ 将10μL 的100 mg/L 的Ga内标溶液（分析X射线能量低于18keV的元素As、Pb）和20μL 的100 mg/L的银内标溶液（分析能量在18keV以上的高能区的Cd等元素），加入到 970μL 茶叶浸取液中；

→ 将10μL 溶液样品滴加在高纯硅载片上，加热干燥，蒸发水分，使其在硅载片上形成薄膜，测试。

（2）测试结果

测试结果如图（1）所示，K的含量为480 mg/L，钙、锰、铁、铜、锌、铷元素的含量为几十ppb至几十ppm（mg/L），未检出有害元素As、Pb、Cd。

图（2）和图（3）分别显示了在茶叶浸取液中加入铅和镉溶液的光谱图，表明超低含量的Pb和Cd在TXRF的谱图中也有很好的灵敏度和检出效果。

图（1）

图（2）

图（3）

四、结论

通过TX3000便携式全反射X射线荧光光谱仪，可以实现对茶叶中重金属元素的准确、快速检测，为茶叶质量控制和食品安全监管提供技术支持。此外，TX3000还可以用于探讨TXRF技术在茶叶产地溯源等方面的应用潜力，为茶叶产业的可持续发展贡献力量。