用原子熒光法測定飼料級硫酸鎂中砷含量

● 山西省產品質量監督檢驗研究院 賈 亮

?

用原子熒光法測定飼料級硫酸鎂中砷含量

● 山西省產品質量監督檢驗研究院 賈 亮

摘 要:砷化物具有毒性，飼料級硫酸鎂的原料中有可能含有砷化物，其有一部分會進入產品中。本實驗通過原子熒光法對飼料級硫酸鎂中的砷含量進行了測定，探討HG2933-2000中砷含量測定方法的改進。

關鍵詞：原子熒光法 飼料級硫酸鎂 砷

原理

在酸性條件下，加硫脲使五價砷還原為三價砷，再加硼氫化鉀使其還原生成砷化氫，由載氣（氬氣）載入石英原子化器，受熱分解為原子態砷，在特制砷空心陰極燈發射光的照射下，基態砷原子被激發至高能態，去活化回到基態后發射出特征波長的熒光，其熒光強度在一定濃度范圍內與砷含量成正比，與標準系列比較定量。

試驗過程

1. 試劑

本方法所用試劑純度為優級純，試驗用水為二級去離子水。

（1）濃鹽酸；

（2）氫氧化鉀溶液(3 g/L)：稱取3 g氫氧化鉀溶于1 000 mL水中；

（3）硼氫化鉀溶液(15 g/L)：稱取硼氫化鉀15 g溶于1 000 mL氫氧化鉀溶液中；

（4）鹽酸溶液(5%V/V)：量取5mL濃鹽酸于100 mL容量瓶中，加水至刻度；

（5）硫脲+抗壞血酸溶液（20%）：稱取研磨后硫脲5 g，加水約60 mL，加熱溶解，待冷卻后，加入5 g抗壞血酸，定容至100 mL，搖勻；

（6）砷標準儲存溶液（1 mg/mL）：購置砷（As）單元素標準溶液；

（7）砷標準工作液（0.1μg/mL）：移取砷標液按1：10逐級稀釋至砷標液為0.1μg/mL，臨用時配制。

2.儀器

AF-610C型原子熒光光譜儀（北京瑞利分析儀器公司）；AS-2高性能空心陰極燈。

3 .分析步驟

(1)標準曲線的制備

取5個100 mL容量瓶，依次加入0.1μg/mL 砷標準工作液0 mL、1 mL、5 mL、10 mL和20 mL，各加入濃鹽酸5 mL、20%硫脲溶液10 mL 用水定容至刻度。此時標準曲線各個砷的質量濃度依次為0 ng/mL、1 ng/mL、5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL。

(2)樣品處理

稱取(1. 00±0.0l)g 試樣，置于燒杯中，用50 mL 水溶解，并轉移至100 mL容量瓶中，用水定容至刻度，搖勻。吸取10 mL，于100 mL容量瓶中，加入5 mL濃鹽酸、5 mL20%硫脲，用水定容至刻度，搖勻。同時作試劑空白。

(3)測定

①儀器條件

燈電流60 mA；光電倍增管負高壓 240V；載氣流量800mL/min；輔助電流0 mA；測量方式為熒光強度或質量濃度直讀；原子化方式：火焰法；采樣泵速：100 r/min；采樣時間：8 s；注入泵速：100 r/min；讀數時間16 s；延遲時間2 s；載流液為5%鹽酸溶液，還原劑為15 g/L硼氫化鈉溶液；標準或樣品加入體積 2 mL。

②測定過程

開機預熱，輸入儀器條件中相應的參數值。測量時，先進行標準系列測定，繪制標準曲線后，再測定兩次空白溶液的空白值，隨后測定樣品。

③計算

按下式計算樣品含砷量:

式中：x：樣品中砷的含量，%；

m1：試樣的質量，g；

c：試樣被測液的濃度，mL；

c0： 試樣空白液的濃度，mL。

結果與討論

1.反應介質的影響

以硼氫化鉀作還原劑時，反應介質一般為鹽酸溶液，不同砷含量使用不同濃度鹽酸時熒光強度見表1：

表1　不同砷含量使用不同濃度鹽酸時熒光強度

由此得知，鹽酸溶液在5%～10%時，熒光強度好且基本沒有變化，故選擇最佳反應介質酸度為5%。

2.線性范圍

按照“標準曲線的制備”測定標準曲線線性范圍，數據見表2和圖1：

表2　標準曲線線性范圍

從圖1可知：砷濃度為0 ng～50 ng時，其熒光強度與濃度呈良好的線性關系，r=0.9999，回歸方程為Y=168.12 X+27.35 。

圖1　砷含量與熒光強度標準曲線

3.檢出限

采用儀器配套軟件程序檢出限測量方法，連續測量空白液11次，熒光值分別為35.292、35.070、50.338、29.894、23.283、54.676、38.375、26.906、33.975、41.430、30.061。檢出限為0.1703 ng/g。

4.回收率試驗

分別移取10 mL樣品置于100 mL容量瓶中，按低、中、高濃度加入不同的砷標準溶液，按“分析步驟”操作，測定回收率，結果見表3。

表3　回收率試驗結果

5.對比試驗

運用本方法與砷斑法分別測定10份樣品，經配對t檢驗，兩種方法無統計學意義（t=1.33，p＞0.05）。見表4。

表4　兩種方法測定10份樣品的結果（%）

結論

通過本實驗證明原子熒光法具有線性范圍寬、檢出限好、準確度高等特點，可以避免砷斑法目測時人為誤差及砷斑對于時間的敏感性。建議將原子熒光法引入飼料級硫酸鎂中砷含量的測定國家標準或行業標準中。