非色散原子熒光光度計測定液態奶制品中砷元素含量的研究

文 / 姜海云 河北省邯鄲市產品質量監督檢驗所靳選東 河北省萬全縣質量技術監督檢驗所

在多數食品檢測中，砷元素作為有害元素被列為食品衛生中的必測指標。按照國家標準進行檢測，雖然可以取得很好的測定結果，但是在大量樣品檢測時速度不佳，所以許多實驗室選擇使用更為高級的儀器來進行測定，以滿足檢測分析的需要。

本文所采用的方法的原理是利用硼氫化鉀或硼氫化鈉作為還原劑，將液態奶制品的樣品溶液中的砷還原為揮發性共價氣態氫化物即原子蒸汽，然后借助載氣將其導入原子化器，在氬-氫火焰中原子化而形成基態原子。基態原子吸收光源的能量變成激發態，激發態原子在去活化過程中將吸收的能量以熒光的形式釋放出來，此熒光信號的強弱與樣品中待測砷元素的含量成線性關系，因此通過測量熒光信號強度就可以確定樣品中砷元素的含量。這一方法避免了一些繁雜的重復性操作，節省了測定時間，穩定性好，適用性強，結果準確可靠。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

1.1.1 儀器

PP6-2型雙道原子熒光光度計（北京普制通用有限公司）、砷特制空心陰極燈（北京科創海光儀器有限公司）、MDS-2002A微波消解儀（上海新儀微波化學科技有限公司）、小型控溫加熱板（上海新儀微波化學科技有限公司）、純水系統、試驗用玻璃儀器（均須經10%硝酸浸泡24 h以上）。

1.1.2 試劑

試驗用水(均為高純水或去離子水）；2%鹽酸（優級純）做載流；1+1鹽酸（優級純）；50 g/L硫脲（分析純）；加鐵氰化鉀的硼氫化鉀堿性溶液：稱取2.5 g氫氧化鈉（優級純）溶于少量水中，加入12.5 g硼氫化鉀（分析純），5 g鐵氰化鉀（分析純），用純水溶解定容至500 mL，現用現配；0.1 mg/mL砷標準儲備液（天津市華東試劑廠）；0.1 μg/mL砷標準使用液：分別吸取砷標準儲備液0.1 mL于100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，此溶液應當日配制使用。

1.2 儀器工作條件

負高壓：280 V ；爐溫：1 980 ℃；燈電流： As為60 mA，Pb為40 mA；原子化器高度：8 mm；載氣流量：主氣295 mL/min，輔氣600 mL/min；屏蔽氣流量：1 000 mL/min；讀數時間：10 s；延遲時間：1 s。

1.3 實驗方法

1.3.1 砷系列的測定

吸取0.1 μg/mL砷標準使用液0.0、0.10、1.0、2.0、4.0、10.0、15.0 mL（各相當于砷0.0、0.2、2.0、4.0、8.0、20.0 、30.0 ng/mL）于50 mL 容量瓶中，加適量水，再加入1+1鹽酸2.0 mL ，50 g/L硫脲 5.0 mL ，加水定容至刻度。

樣品的測定：取液體奶樣品2.0～5.0 mL，微波消解后，于溶樣杯加5 mL水 ，在小型控溫加熱板上趕酸至0.5～1.0 mL ，冷卻后用少量水轉入50 mL容量瓶中，再加入1+1鹽酸2.0 mL ，50 g/L硫脲 5.0 mL ，加水定容至刻度。

2 結果與討論

2.1 樣品消化條件的選擇

微波消解樣品與其它消解方法相比，具有快速、簡便、防污染的特點。但應注意取樣量、用量酸、控溫、消化時間等方面的問題。酸的用量太少，樣品消化不徹底，而酸太多會導致消化完畢后趕酸不盡，使空白值提高，影響測定結果。消解溫度與時間也是影響消化效果的2 個重要因素。

2.2 負高壓和燈電流的選擇

燈電流增高，產生的熒光信號強度增大，靈敏度增加，但如果電流過高，會縮短燈的使用壽命，還會出現信號溢出等現象。負高壓增高，靈敏度增加，但噪聲增大，穩定性降低。在靈敏度達到的情況下，建議盡量使用低負高壓和低電流。

2.3 測定體系溶液的選擇

樣品定容時，能用鹽酸的不用硝酸，因硝酸（強氧化劑）有可能被樣品基體還原成硝酸根，抑制氫化物的釋放。

2.4 載液及其濃度的選擇

試驗表明，載液可選擇2%鹽酸或5%硝酸。但鹽酸較硝酸的靈敏度高且熒光強度穩定。特別應注意的是，不論用鹽酸還是硝酸最好用優級純的。

2.5 硼氫化鉀濃度的選擇

硼氫化鉀作為還原劑，可直接影響測試結果。濃度過高時，反應生成氫氣量過大，靈敏度下降，并引起氣、液相干擾，重現性差；濃度過低時，又難以形成氣態氫化物，氫化反應不完全而使靈敏度降低，但信噪比會得到改善。綜合砷和鉛的熒光強度、信噪比、靈敏度等因素，硼氫化鉀濃度選擇2.5%較適宜。

2.6 鐵氰化鉀濃度的選擇

通過多次試驗，在硼氫化鉀濃度為2.5%時，鐵氰化鉀濃度在1%～3%時，測定砷的靈敏度較高。

3 結語

采用原子熒光法測定砷，需要在還原劑硫脲的作用下使As5+還原為As3+，再加入硼氫化鉀或硼氫化鈉，使As5+還原為砷的氣態氫化物；硫脲和鐵氰化鉀對測定元素無任何影響。■

[1]李盛亮. 原子吸收光譜法. 上海：上?？茖W技術出版社，1989.

[2]乳品安全國家標準