2021-4-9 | 醫(yī)學(xué)
砷作為常見的有毒有害元素,被受人們的關(guān)注。它廣泛存在于自然界中,近年來環(huán)境污染嚴(yán)重,使人們不得不重視對(duì)食品中砷的測定,尤其是對(duì)海產(chǎn)品中砷的測定。目前,測定海產(chǎn)品中總砷的方法主要有原子熒光光譜法,原子吸收光譜法,電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(IPC-AES)以及IPC-MS等。對(duì)于基層的食品監(jiān)測單位,原子熒光法是一種投入少,操作簡單,分析速度快,靈敏度高的一種較為普及的分析方法。對(duì)于食品檢測,能否得到準(zhǔn)確結(jié)果,選擇合適的前處理方法,顯得尤其重要。本文就原子熒光光譜法測砷,針對(duì)樣品消解方法作了一些探討。對(duì)金屬元素,類金屬元素含量的測定,我們通常采用的消解方法有濕法消解,干法消解,壓力溶彈消解,微波消解這幾種消解方法,我們就這幾種消解方法作為原子熒光光測砷的前處理作以下探討。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1原理
試樣經(jīng)消化,在酸性條件下,五價(jià)砷被硫脲-抗壞血酸還原為三價(jià)砷。硼氫化鉀與鹽酸作用生成大量新生態(tài)氫,與三價(jià)砷生成砷化氫由氬氣載入石英原子化器中分解為原子態(tài)砷,在特質(zhì)砷空心陰極燈發(fā)射光譜的激發(fā)下產(chǎn)生原子熒光強(qiáng)度與砷含量成正比,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量[3]。
1.2主要儀器與試劑
AFS-930型雙道原子熒光光度計(jì)(北京吉天儀器有限公司);BERGHOF型微波消解系統(tǒng)(德國利曼);壓力溶彈(北京石油化工科學(xué)研究院);氫氧化?溶液(5g/L);硼氫化鉀(20g/L):稱取10g硼氫化鉀于(5g/L)氫氧化鉀中溶解后定容500ml;硫脲-抗壞血酸混合液:稱?。保埃缌螂?,10g抗壞血酸溶解于去離子水中并定容200ml,搖勻,臨用時(shí)配制:六水硝酸鎂(150g/L);氧化鎂;過氧化氫;高氯酸;硝酸;鹽酸(1+1);鹽酸(50ml/L);砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000mg/L國家標(biāo)物中心);砷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液(100μg/L)。試劑均為上海醫(yī)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司的產(chǎn)品,其中鹽酸、硝酸鎂、高氯酸、硝酸為優(yōu)級(jí)純,其它試劑為分析純,實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水。樣品來自國家標(biāo)物中心,標(biāo)值為(3.7±0.9)mg/kg國家標(biāo)準(zhǔn)扇貝質(zhì)控樣(GBW10024GSB-15)。為了能讓蝦粉樣品的考核,能夠得到滿意的結(jié)果,我們認(rèn)為選擇合適的樣品前處理的方法很重要,因此我們選擇了與蝦粉基質(zhì)相近(同是海產(chǎn)品)的扇貝質(zhì)控樣對(duì)4種消解方法進(jìn)行比較探討。
1.3樣品前處理
1.3.1濕法消解
取0.2000g樣品于100ml的凱氏燒瓶中,加少量水濕潤,加10ml硝酸后在電爐上加熱片刻?;鸷蠓胖眠^夜,加1ml硫酸,在瓶口上加一小漏斗,于電熱板上加熱消解,并分次冷卻后加入硝酸,直至消解液較清。取下冷卻,去掉小漏斗,加入3ml硝酸,1ml高氯酸,放于電爐上加熱至有大量白煙出現(xiàn)并趕去,至液體無色澄清,剩余液體1ml左右。取下冷卻后分兩次加水20ml放于電爐上加熱至冒白煙。同時(shí)做空白試驗(yàn)。用50ml/L的鹽酸,分多次移入25ml容量瓶中,至22ml左右,加2.5ml硫脲-抗壞血酸混合液,然后加水定容至刻度,混均后待測。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.3.2干法消解
取0.2000g樣品于50ml的瓷坩鍋中,加10ml(150g/L)硝酸鎂,在水浴上蒸干后加1.000g的氧化鎂,盡可能均勻地覆蓋在樣品上,然后在電熱板上小心碳化至無煙,放于550℃馬弗爐中灰化完全。冷卻后,取出加少量水濕潤后,加(1+1的鹽酸)12ml完全溶解后,用水分多次移入25ml的容量瓶中,至22ml左右,加2.5ml硫脲-抗壞血酸混合液,然后加水定容至刻度,混均后待測。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.3.3微波消解
?。埃玻埃埃埃鐦悠酚谖⒉ㄏ夤拗?,加少許水濕潤后,加入10ml硝酸過夜后加2ml過氧化氫,放置片刻,然后于微波爐中消解至消解完全。冷卻后取出,于水浴上趕酸至2ml左右。用50ml/L的鹽酸,分多次移入25ml的容量瓶中,至22ml左右,加2.5ml硫脲-抗壞血酸混合液,然后加水定容至刻度,混均后待測。同時(shí)做空白試驗(yàn)。微波設(shè)置5個(gè)階段,微波總時(shí)間1h。微波消解條件見表1。
1.3.4壓力溶彈消解
與微波消解的方法相近,加試劑與樣品定容與微波消解相同,不同的是將罐放于干燥箱中保溫(120~140℃)消解至完全。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.4測定
樣品消解定容后,用雙道原子熒光光度計(jì)測定。測定條件:光電倍增管負(fù)高壓260V;燈電流30mA;載氣流量400ml/min;屏蔽氣流量800ml/min;原子化高度8mm;砷標(biāo)液范圍5.0~100μg/L。
2結(jié)果
2.1測定結(jié)果準(zhǔn)確度
微波消解和壓力溶彈消解法結(jié)果都與標(biāo)值差得很遠(yuǎn),所測值僅有標(biāo)值的1/3左右,可見消解不完全。濕法消解測定結(jié)果3.83mg/kg,干法消解測定結(jié)果4.39mg/kg。都落在3.7±0.9mg/kg范圍內(nèi),濕消解法更接近標(biāo)值,干法消解結(jié)果明顯偏高。
2.2精密度試驗(yàn)
濕法消解RSD值比干法消解要小,準(zhǔn)確度也高,表明濕法消解更容易操作控制。見表2。
3討論
造成微波消解和壓力溶彈消解法結(jié)果偏低的原因可能是,由于海產(chǎn)品中的砷是以多種形態(tài)存在,其中有砷酸鹽,亞砷酸鹽這類的無機(jī)砷,除此之外還存在大量的有機(jī)砷,如一甲基胂酸鹽、二甲基胂酸鹽等,有的有機(jī)砷結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,要達(dá)到一定的溫度才能破壞其結(jié)構(gòu)。微波消解法最高溫度控制在220℃,壓力溶彈消解法則120~140℃,故微波消解和壓力溶彈消解法,不適宜作為原子熒光光度計(jì)測定砷的前處理方法,與文獻(xiàn)報(bào)道的相符[2]。而干法消解可達(dá)550℃,濕法消解,我們采用了硝酸-硫酸-高氯酸消解體系,因?yàn)橛辛肆蛩岷透呗人岬拇嬖?,破壞性比較強(qiáng),硫酸又能提高消解液的溫度,硫酸恒沸溶液可達(dá)338℃。就以上測定數(shù)據(jù)可見,濕法消解(硝酸-硫酸-高氯酸),干法消解的溫度可達(dá)到破壞有機(jī)砷的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),從而得到準(zhǔn)確的測定結(jié)果。