微波消解-原子熒光光譜法測(cè)定山茶油中痕量砷

沈 佳 馮 啟 王 越 朱妙琴

(浙江外國(guó)語(yǔ)學(xué)院科技學(xué)院，杭州310023)

前言

由于空氣、水、土壤的污染，山茶油中可能含有痕量砷、汞有毒元素，因此，許多分析技術(shù)已被應(yīng)用于食用油中微量元素的測(cè)定。在測(cè)定樣品中微量元素時(shí)，常用的儀器方法包括電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，電熱蒸發(fā)-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法，電感耦合等離子體質(zhì)譜法和原子吸收光譜法[1-5]。在這些方法中，氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法的檢出限僅次于電感耦合等離子體質(zhì)譜法，并優(yōu)于原子吸收光譜法和氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法是測(cè)定微量元素的最靈敏的一種方法，它符合成本效益。

近年來(lái)，微波消解技術(shù)在各種樣品的前處理中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是茶葉、無(wú)花果樹(shù)葉、人參、竹筍、稻谷等植物樣品[6-10]。酸性系統(tǒng)，包括硝酸、高氯酸和過(guò)氧化氫溶液常用于工業(yè)微波消解系統(tǒng)中植物樣品的消解。在多組實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了微波消解條件，用原子熒光光譜法測(cè)定山茶油中痕量的As；研究了幾組不同消解酸比例的實(shí)驗(yàn)，以確定其中較理想的消解條件。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

AFS-930型原子熒光光度計(jì)(北京吉天儀器有限公司)，Multiwave3000微波消解儀(奧地利安東帕公司)，SPB石墨消解儀(珀金埃爾默儀器有限公司),砷、汞空心陰極燈等。

砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/L，北京普析通用公司)，標(biāo)準(zhǔn)茶葉對(duì)照樣：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品編號(hào)為GBW10052(GSB-30)。某浙江產(chǎn)山茶油；其它試劑為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.3 g(精確至0.000 1 g)試樣放入消解罐內(nèi)，加入不同配比的混合酸，過(guò)夜，次日在消解儀內(nèi)參考預(yù)設(shè)的流程開(kāi)展消解操作。40 ℃預(yù)熱10 min，確保設(shè)備可以有效的開(kāi)啟。運(yùn)行完成之后需要冷卻，放入趕酸架上110 ℃(由于砷易揮發(fā)，故趕酸溫度不能高于110 ℃)趕酸至溶液澄清透明剩余1～2 mL左右時(shí)取下。冷卻到室溫環(huán)境中，使用硝酸(0.5%)溶液洗滌消解，洗滌液并入到瓶?jī)?nèi)同時(shí)定容至25 mL刻度線，實(shí)現(xiàn)良好的混勻待測(cè)操作，并同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器檢出限

為了檢查儀器是否準(zhǔn)確，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，將儀器條件調(diào)至最佳狀態(tài)(與上述測(cè)量條件相同)，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)空白溶液11次，根據(jù)公式(1)、(2)計(jì)算得到儀器的檢出限。其中S為標(biāo)準(zhǔn)偏差，b為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。

(1)

QL=3S/b

(2)

運(yùn)算獲得砷的設(shè)備檢出限是0.312 μg/L。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

移取2.5 mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1 mg/L)到容量瓶?jī)?nèi)，用鹽酸(5%)稀釋?zhuān)砑? mL硫脲-抗壞血酸(12.5%)溶液，定容，搖晃均勻后留作后用。

將設(shè)備設(shè)定到自動(dòng)進(jìn)樣，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列各自是2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μg/L；得As標(biāo)準(zhǔn)曲線為：Y=7 655X-5.796,R2=0.999 7。

2.3 試樣溶液的測(cè)定

按實(shí)驗(yàn)方法消解樣品，定容至 25 mL容量瓶?jī)?nèi)(測(cè)砷需要加入1 mL硫脲-抗壞血酸進(jìn)行預(yù)還原)，充分搖勻，用標(biāo)準(zhǔn)曲線方法進(jìn)行測(cè)定。砷載流是一定濃度的溶液，還原劑是硼氫化鉀(1%)。

2.4 消解條件優(yōu)化

2．4．1 濕法消解法

濕法消解的消解結(jié)果大多數(shù)以失敗告終。消解過(guò)程，樣品反應(yīng)劇烈，上層出現(xiàn)很多泡沫，且不斷溢出，樣品和消解液易爆沸，且大多數(shù)樣品碳化嚴(yán)重，多次補(bǔ)酸，效果也不明顯，不易消解完全。為了實(shí)驗(yàn)的安全，最終放棄了濕法消解。

2．4．2 微波消解法

為了找出較理想的微波消解酸配比, 先研究了茶葉對(duì)照樣GSB-30。按實(shí)驗(yàn)方法，分別實(shí)驗(yàn)四組不同配比的混合酸，每組酸平行實(shí)驗(yàn)3個(gè)樣品。茶葉對(duì)照樣微波消解條件優(yōu)化及測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1，山茶油樣品測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表1結(jié)果表明：消解0.30 g茶葉對(duì)照樣，6 mL硝酸+4 mL過(guò)氧化氫消解樣品時(shí)測(cè)定結(jié)果最高，說(shuō)明該配比條件下消解最完全。該消化配比條件下，測(cè)定結(jié)果的精密度也較理想。

表1 茶葉對(duì)照品微波消解條件優(yōu)化及測(cè)定結(jié)果Table 1 Analytical results of As in standard reference of tea

表2 油樣品微波消解條件優(yōu)化及測(cè)定結(jié)果Table 2 Analytical results of As in Camellia Oil

表2結(jié)果表明：消化0.30 g樣品油，6 mL硝酸+4 mL過(guò)氧化氫消解時(shí)測(cè)定結(jié)果最高，說(shuō)明該配比條件下消解最完全。該消化配比條件下，測(cè)定結(jié)果的精密度也較理想。

3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱(chēng)取三份油樣品各0.30 g，分別加入一定量砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1 mg/L)，按照理想條件下的方法進(jìn)行消解處理，測(cè)定As含量，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見(jiàn)表3。表3 結(jié)果表明 : 加標(biāo)回收率在92%～102%，結(jié)果理想。

表3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)Table 3 Recovery test of the ideal method

4 結(jié)語(yǔ)

從實(shí)驗(yàn)的一致性、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及樣品的測(cè)定結(jié)果以及加標(biāo)回收率的結(jié)果看，微波消解-原子熒光光譜法適用于測(cè)定山茶油中痕量砷。該法在測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品的過(guò)程中，精密度較為理想，加標(biāo)回收率符合要求。微波消解可適用于幾乎所有食品樣品，消解過(guò)程是在高溫高壓密閉的條件下進(jìn)行，需要注意實(shí)驗(yàn)安全及規(guī)范操作。如果消解管的防爆片未放在正確的位置將導(dǎo)致消解管內(nèi)的液體飛濺，微波消解儀自動(dòng)停止。