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原子吸收光谱仪配置氢化物发生器可测定食品中的砷
2007-12-26 00:00:00 中国质量新闻网

    摘  要 在原子吸收光谱仪上配置氢化物发生器,然后用其测定食品中的砷含量。主要是通过氢化物装置,将食品中的砷元素转化成挥发性氢化物,提高砷原子化效率,从而提高原子吸收光谱仪检测砷含量的灵敏度,拓宽检测的线性范围,解决笔者所在单位在未配置原子荧光光度计的情况下,利用原子吸收光谱仪就能精确检测食品中砷含量的问题。
    关键词  氢化物发生装置   原子吸收光谱仪  砷

   目前检测砷含量采用的是GB/T5009.11-2003第一法氢化物原子荧光光度法。笔者所在单位没有原子荧光光度计,只有一台原子吸收光谱仪,此前一直用原子吸收光谱仪测砷。由于砷原子化低,所以利用原子吸收光谱仪测砷灵敏度低,线性范围窄,达不到检验要求。如果采用GB/T5009.11-2003第二法:银盐法,操作比较麻烦,不适于大批量样品的检测,并且银盐法测砷误差大,不利于公正检测。为了解决以上问题,笔者单位在北京东西电子技术研究所的指导下,在原子吸收光谱仪上配置了一台氢化物发生器,从而达到利用原子吸收光谱仪测砷的目的。大量的实验证明,只要找到原子吸收光谱仪配置氢化物发生器测砷的最佳条件,用原子吸收光谱仪配置氢化物发生器测砷的效果与GB/T5009.11-2003第一法一致,回收率为100.7%~103.6%。
    1.实验原理
   原子吸收光谱仪测砷含量,主要是利用特定的砷光源,通过待测砷元素原子蒸气,被待测砷元素的原子蒸气吸收,然后根据其减弱程度来测定,但对于砷元素,如果采用液体进样原子化,无论采用火焰原子化法或石墨炉原子化法均不能得到好的灵敏度,如果在原子吸收光谱仪上配置氢化物发生器,将砷在一定酸度下转化成挥发性的氢化物,然后原子化进行测定,检测灵敏度可提高。
    2.实验部分
   2.1仪器:AA-7003型原子吸收光谱仪(北京东西电子技术研究所);HG-01型氢化物发生装置(北京东西电子技术研究所)
    2.2试剂:
    2.2.1 氢氧化钠:优级纯
    2.2.2 载液:1%盐酸
    2.2.3 硝酸高氯酸消解液:1+4
    2.2.4 浓盐酸:优级
    2.2.5 抗坏血酸:分析纯
    2.2.6 碘化钾:分析纯
    2.2.7砷标准储备液(含1.00mg/mL):称取0.6600g经105℃干燥2h的三氧化二砷(As2O3),溶解于5mL20%氢氧化钠溶液中。用酚酞作指示剂,以1mol/L硫酸溶液中和到中性后,再加入15mol/L硫酸溶液,加水定容至500mL。
    2.2.8砷标准溶液(含砷10.0μg/mL):吸取砷标准溶液10.00mL,置于1000mL容量瓶中加纯水定容混匀即可。
    2.2.9砷标准使用液(含砷100μg/L):吸取砷标准溶液5.00mL,稀释定容至500mL,得到100μg/L砷标准使用液。
    2.2.10硼氢化钾溶液(1.5%):称取0.20gNaOH用少量水溶解,再加入1.50g硼氢化钾,溶解后稀释至100mL。
    2.3 操作条件
   原子化温度:900℃;波长:193.7nm;灯电流:8mA;狭缝:0.4nm;积分时间:3s;时间常数2。
    2.4 分析步骤
   2.4.1样品消解:液体试样称样5~10g(精确至小数点后第二位),置入100mL高筒烧杯中,加入10.0mL硝酸高氯酸(4+1)消解液,摇匀后放置过夜。置于电炉上加热至有物质分解或色泽加深,补加消解液10.0mL继续消化,如此反复两三次至消化完全,消化液澄清(带黄绿色或无色)有高氯酸白烟冒出,冷却至室温,同时作试剂空白。
    2.4.2样品测试液的制备:称取0.20gKI和0.10g抗坏血酸,加到50mL容量瓶中,加入5.00mL浓盐酸,将消化后的样品及空白试样转移到容量瓶中,待KI和抗坏血酸溶解后定容,放置1h后(室温)备测。
    2.4.3标准系列制备:取50mL容量瓶4个,称取0.20gKI和0.10抗坏血酸,加到容量瓶中,吸取100μg/L砷标准使用液0.00;2.50;5.00;7.50mL分别加入到容量瓶中,加适量的水,待KI和抗坏血酸溶解后定容,放置1h(室温),则得到0.00;5.00;10.00;15.00μg/L标准系列,备测。
    2.5 测定
    2.5.1抽取食醋进行检测:载气为高纯N2,150mL/分,KBH4溶液浓度为1.5%,载液为1%HCl。
    2.5.2 加标实验:将2.5.1中的食醋样本和加标的食醋样本在102℃条件下干燥2h至接近干燥,然后再加入混酸消解液,前加标样在称量样品后直接吸取5.00mL100μg/L砷标准使用液加入到样品中;后加标样在消解后转移到容量瓶中时加入,加入量为5.00mL100μg/L砷标准使用液,按2.5.1方法进行检测。
    2.5.3 计算公式:P=50×(C1-C2)/1000×m
    式中:P——试样的砷含量,(mg/Kg)
    C1——试样被测液的浓度(μg/L)
    C2——试剂空白液的浓度(μg/L)
    m——试样质量(g)
    2.6 结果
    (1)食醋中砷含量     浓度(μg/L)

检测次数结果检测次数结果
12.156562.1966
22.173372.1889
32.144682.1886
42.171492.1818
52.1618102.1416

(2)前加标实验结果

检测次数结果检测次数结果
112.3167612.1976
212.1756712.3018
312.2949812.3006
412.2933912.1786
512.23401012.1745


(3)后加标实验结果

检测次数结果检测次数结果
112.5767612.4501
212.6614712.5259
312.4198812.5608
412.5258912.6159
512.59681012.4194


    试剂空白平均浓度为0.3441μg/L
    (1)食醋砷含量平均浓度为2.1709μg/L
    (2)前加标砷含量平均浓度为12.2422μg/L
    (3)后加标砷含量平均浓度为12.5353μg/L
    计算回收率
    (1)前加样回收率:
   [(12.2422×50—2.1709×500/5.00×100]×100=100.7%
    (2)后加样回收率:
   [(12.5353×50—2.1709×50)/5.00×100]×100=103.6%
    2.7 讨论
    2.7.1从实验结果看,利用原子吸收光谱仪配置氢化物发生器检测食品中砷含量,其数据稳定性好,再现性较强,其加标回收率高,达到了食品中砷含量加标实验回收率为90%~110%的要求。
    2.7.2实验数据说明,将食品中的砷通过氢化物装置转化成挥发性的氢化物,其解离能低,极易原子化,效率高,使原子吸收光谱法测砷的灵敏度提高到1~3个数量级,并能避免基体的干扰,选择性极好,满足GB/T5009.11—2003第一法检测食品中砷含量的准确度要求。
    参考文献
    朱明华.原子吸收光谱分析.仪器分析(第三版),高等教育出版社,2000.
(作者单位:陕西省安康市产品质量监督检验所)

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