原子荧光法测砷【原子荧光法测农产品中总砷的前处理方法探讨】
时间：2019-04-08 03:18:49 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：本文通过Mars 高通量密闭微波消解、湿消解等两种前处理方法分别对食用油、预混合饲料、紫菜、酱油进行了总砷的检测(因灰化前处理用原子荧光测砷空白较高,本文不做比较)，并对检测结果进行分析比较，结果表明不同农产品在同样的检测仪器（原子荧光光度计），同样的环境条件下，不同的前处理方法所测出结果的检出限、精密度、加标回收率是不同的，经过试验得出相关数据进行比较分析，总结出前处理方法对不同农产品中总砷的检测结果的影响程度。
关键词：样品处理 微波消解 湿消解 原子荧光 总砷
1、概述
自然界的砷以不同的化学形式存在,包括无机砷(三价砷和五价砷等)以及有机砷(通常包括一甲基胂、二甲基胂等)。毒性大小顺序为AsH3﹥As(Ⅲ)﹥As(Ⅴ)﹥R-As-X。当前食品安全问题受到越来越多的关注，由于含砷农药的使用及环境污染, 以及食品在加工过程中使用某些化学添加剂而引起食品中砷的污染。
2、 仪器和试剂
2.1原子荧光光谱仪 北京金索坤 SK---2003 AZ AFS
2.2自动进样器 SK—YH
2.3 Mars 高通量密闭微波消解仪 美国CEM公司 MARS Xpress
2.4消解罐 Xpress TFM 55ml
2.5控温加热器: DKQ- 43 型智能控温电加热器
2.6硝酸、盐酸、硫酸为优级纯，氢氧化钾、过氧化氢、硫脲、抗坏血酸等为分析纯,水为超纯水。
2.7硼氢化钾溶液( 14 g /L ): 称取14g 硼氢化钾溶于1000 m l 2g /L 氢氧化钾溶液中
2.8 50 g /L硫脲- 抗坏血酸混合溶液: 称取5.0 g 硫脲和5.0 g 抗坏血酸,用100 m l超纯水溶解, 以上试剂临用时现配。实验用玻璃器皿均用硝酸( 1+ 9)浸泡24 h 处理。
2.9砷标准贮备液:1000μg/ ml 国家标准物质研究中心提供, 砷标准使用液: 将砷标准贮备液用超纯水稀释至1.0μg/ ml。
3、 样品预处理
3.1食用油的前处理
3.1.1湿法消解: 根据文献食品检验湿法消解过程和机理探讨[1]中,取0．5g食用油样品，加入硫酸2ml、高氯酸3ml、硝酸5ml，先低温消解(电炉温度约200℃)，待达到硝酸分解温度、冒棕色烟且液面起大量泡沫，轻摇三角瓶等待反应平稳后，置于平板电炉(400℃)升温；待瓶内液面起大量细泡沫并有反应物中心，且出现少量白烟时，开始摇动三角瓶并滴加硝酸，控制滴加速度以调节三角瓶内反应速度，防止样品炭化，也不可滴加太快使温度降低反应变慢。当三角瓶内液面出现均匀且较大泡沫时，溶液变透明，停止摇动三角瓶，置于400℃升温至冒高氯酸烟（白色浓烟），此时瓶内液体有可能再出现棕黄色，这是难消解的有机物被消解的过程，继续消解至冒硫酸烟（沉于瓶内白烟)，这时瓶内液体已经澄清，所剩液体约2ml为硫酸，取下放冷移入25 m l容量瓶, 加入5 m l 50 g /L 硫脲- 抗坏血酸混合溶液和2．5mL盐酸（1+1）, 加水定容至刻度, 同时做试剂空白。
3.1.2微波消解: 精密称取试样0.1～0.3 g 于消解罐中, 加硝酸5 ml , 再加过氧化氢2ml , 放置过夜 ,装好消解装置, 按表1 条件消解。消解完毕后,把Xpress TFM消解罐置于100℃DKQ- 43 型智能控温电加热器上赶去氮氧化物至溶液体积约2 m l至3ml ，移入25 m l容量瓶, 加入5 m l 50 g /L 硫脲- 抗坏血酸混合溶液和2．5mL盐酸（1+1）, 加水定容至刻度, 同时做试剂空白。（表1）
3.2预混合饲料的前处理
3.2.1湿法消解:参照GB/T 13079-2006 饲料中总砷的测定[2]中的5.4.1.1的混合酸消解法，精确称取0．5g预混合饲料样品，加入硫酸3ml、高氯酸4ml、硝酸23ml，放置过夜先低温消解(电炉温度约200℃)，待达到硝酸分解温度、冒棕色烟完后，轻摇三角瓶等反应平稳后，置于平板电炉(400℃)升温，且出现少量白烟时，开始摇动三角瓶并滴加硝酸，控制滴加速度以调节三角瓶内反应速度，防止样品炭化。当三角瓶内液面出现均匀且较大泡沫时，溶液变透明，停止摇动三角瓶，置于400℃升温至冒高氯酸烟（白色浓烟），此时瓶内液体有可能再出现棕黄色，这是难消解的有机物被消解的过程，继续消解至冒硫酸烟（沉于瓶内白烟)，这时瓶内液体已经澄清，所剩液体约2ml为硫酸，取下放冷移入25 m l容量瓶, 加入5 m l 50 g /L 硫脲- 抗坏血酸混合溶液和2．5mL盐酸（1+1）, 加水定容至刻度, 同时做试剂空白。
3.2.2微波消解: 处理方法同3.1.2
3.3紫菜的前处理
3.3.1湿法消解: 根据国标GB/T5009.11[3]中的湿消解法
3.3.2微波消解:处理方法同3.1.2
3.4酱油的前处理
3.4.1湿法消解: 根据国标GB/T5009.11[3]中的湿消解法
3.4.2微波消解:精密称取试样0.3～0.5 g 于消解罐中, 加硝酸5 ml , 再加过氧化氢2ml , 放置30 min ,装好消解装置, 按表1 条件消解。消解完毕后,把Xpress TFM消解罐置于100℃DKQ- 43 型智能控温电加热器上赶去氮氧化物至溶液体积约2 m l至3ml 移入25 m l容量瓶, 加入5 m l 50 g /L 硫脲- 抗坏血酸混合溶液和2．5mL盐酸（1+1）, 加水定容至刻度, 同时做试剂空白。
4、 样品检测
4.1仪器分析条件
本实验的仪器参数：辅气Ar： 800 ml/min； 载气Ar: 400 ml/min；灯电流 80mA ； 负高压 -300v；泵速 80转/分；增溢 1倍 ；积分时间 5秒 ；延迟 3秒；原子化器高度8 mm；自动进样器 SK—YH 读数5秒； 4.2检测步骤
4.2.1标准液配置：分别吸取浓度1.0μg/ ml砷标准使用液0 , 0.05 , 0.1 ,0.2 , 0.5 , 1.0 ml (各相当于砷浓度0 , 2 ,4， 8 , 20 , 40 ng/ ml)于7个25 ml容量瓶中 ,分别加入5 mL50 g /L硫脲-抗坏血酸混合液和2．5mL盐酸（1+1），用水定容至刻度.
4.2.2样品待测夜配置：样品消解液以水定容至刻度。预还原30～45 min 后, 采用连续流动进样测定砷含量。
4.2.3上机测定
仪器稳定后测定标准系列，绘制标准曲线，测定砷的标准工作溶液7次，以发射强度Y对浓度x 进行线性回归，得回归方程：砷为Y=94．4533x+213．9089，相关系数为0．999 5；测定样品液和空白液，根据标准曲线仪器自动计算出的浓度和GB/T5009.11[1] 中的计算公式算出样品中砷含量。
5、 测定结果及分析
5.1检出限及与线性范围
根据仪器操作软件检出限程序,在最佳条件下对消解空白和砷标准溶液交替测定22 次, 用3 倍消解空白荧光值的标准偏差除以标准曲线斜率即方法的检出限都在0.09 ng/ ml左右。砷在0～40 ng/ ml 范围内线性关系良好, 相关系数r > 0.999 7。
5.2方法的精密度和回收率（准确度）
5.2.1精密度: 根据国标GB/T5009.11[3]中第7点对精密度的叙述：在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值是算术平均值的多少为精密度. 8种不同的前处理样品按要求计算出精密度,结果见表2.
表2 不同的前处理后样品被测液中As测定精密度实验结果
两种方法的精密度都符合要求，但高压微波消解法的精密度最高其次是常压微波消解法最后是干灰化法。
5.2.2回收率（准确度）试验：8种不同的前处理样品，分别加入相同浓度50ng/ ml的砷标准液1ml，按3和4的步骤测定，计算加标回收率，结果见表3．
由表3可以看出，As的加标回收率在80．7％ ～95.6％之间，可见不同的的前处理方法对部分比较难处理的试样所测的结果影响是比较大的。
6、结论
1、食用油在湿法消解时会浮在液面，加热会造成爆沸或飞溅，导致回收率比微波消解的低，食用油湿法消解要先加硫酸，再加
硝酸、高氯酸，否则先加硝酸易形成硝酸甘油脂类，易爆燃，但用微波消解这种易爆样品安全性较差。
2、导致两种前处理测预混合饲料中砷的回收率总体偏低除了预混合饲料中所可能添加大量的钙、铜、铁、锰、锌、硒等的干扰，要加相应浓度的屏蔽剂外，还有在预混合饲料中砷存在形态较复杂，部分物理化学性质稳定的砷化物并不能被消解成无机砷形态，从而引起总砷的测定回收率偏低，造成结果不准确。
3、在处理紫菜中微波消解系统对含有复杂形态的砷的水生生物性样品存在消解不完全的情况，部分物理化学性质稳定的砷化物并不能被消解成无机砷形态，从而引起总砷的测定回收率偏低，造成结果不准确。
4、在酱油的中砷存在形式比较简单，因此两种前处理方法所测得的总砷回收率都较高，但敞开式消解样品方法有易导致砷损失, 试剂用量大, 易引入沾污等缺陷。
参考文献：
[1] 陈庆生,李敏等主编 食品检验湿法消解过程和机理探讨 中国中医药咨询 2010.7.259
[2]GB/T 13079-2006 饲料中总砷的测定 2007.3
