非色散原子荧光光度计测定液态奶制品中砷元素含量的研究

文 / 姜海云 河北省邯郸市产品质量监督检验所靳选东 河北省万全县质量技术监督检验所

在多数食品检测中，砷元素作为有害元素被列为食品卫生中的必测指标。按照国家标准进行检测，虽然可以取得很好的测定结果，但是在大量样品检测时速度不佳，所以许多实验室选择使用更为高级的仪器来进行测定，以满足检测分析的需要。

本文所采用的方法的原理是利用硼氢化钾或硼氢化钠作为还原剂，将液态奶制品的样品溶液中的砷还原为挥发性共价气态氢化物即原子蒸汽，然后借助载气将其导入原子化器，在氩-氢火焰中原子化而形成基态原子。基态原子吸收光源的能量变成激发态，激发态原子在去活化过程中将吸收的能量以荧光的形式释放出来，此荧光信号的强弱与样品中待测砷元素的含量成线性关系，因此通过测量荧光信号强度就可以确定样品中砷元素的含量。这一方法避免了一些繁杂的重复性操作，节省了测定时间，稳定性好，适用性强，结果准确可靠。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

1.1.1 仪器

PP6-2型双道原子荧光光度计（北京普制通用有限公司）、砷特制空心阴极灯（北京科创海光仪器有限公司）、MDS-2002A微波消解仪（上海新仪微波化学科技有限公司）、小型控温加热板（上海新仪微波化学科技有限公司）、纯水系统、试验用玻璃仪器（均须经10%硝酸浸泡24 h以上）。

1.1.2 试剂

试验用水(均为高纯水或去离子水）；2%盐酸（优级纯）做载流；1+1盐酸（优级纯）；50 g/L硫脲（分析纯）；加铁氰化钾的硼氢化钾碱性溶液：称取2.5 g氢氧化钠（优级纯）溶于少量水中，加入12.5 g硼氢化钾（分析纯），5 g铁氰化钾（分析纯），用纯水溶解定容至500 mL，现用现配；0.1 mg/mL砷标准储备液（天津市华东试剂厂）；0.1 μg/mL砷标准使用液：分别吸取砷标准储备液0.1 mL于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，此溶液应当日配制使用。

1.2 仪器工作条件

负高压：280 V ；炉温：1 980 ℃；灯电流： As为60 mA，Pb为40 mA；原子化器高度：8 mm；载气流量：主气295 mL/min，辅气600 mL/min；屏蔽气流量：1 000 mL/min；读数时间：10 s；延迟时间：1 s。

1.3 实验方法

1.3.1 砷系列的测定

吸取0.1 μg/mL砷标准使用液0.0、0.10、1.0、2.0、4.0、10.0、15.0 mL（各相当于砷0.0、0.2、2.0、4.0、8.0、20.0 、30.0 ng/mL）于50 mL 容量瓶中，加适量水，再加入1+1盐酸2.0 mL ，50 g/L硫脲 5.0 mL ，加水定容至刻度。

样品的测定：取液体奶样品2.0～5.0 mL，微波消解后，于溶样杯加5 mL水 ，在小型控温加热板上赶酸至0.5～1.0 mL ，冷却后用少量水转入50 mL容量瓶中，再加入1+1盐酸2.0 mL ，50 g/L硫脲 5.0 mL ，加水定容至刻度。

2 结果与讨论

2.1 样品消化条件的选择

微波消解样品与其它消解方法相比，具有快速、简便、防污染的特点。但应注意取样量、用量酸、控温、消化时间等方面的问题。酸的用量太少，样品消化不彻底，而酸太多会导致消化完毕后赶酸不尽，使空白值提高，影响测定结果。消解温度与时间也是影响消化效果的2 个重要因素。

2.2 负高压和灯电流的选择

灯电流增高，产生的荧光信号强度增大，灵敏度增加，但如果电流过高，会缩短灯的使用寿命，还会出现信号溢出等现象。负高压增高，灵敏度增加，但噪声增大，稳定性降低。在灵敏度达到的情况下，建议尽量使用低负高压和低电流。

2.3 测定体系溶液的选择

样品定容时，能用盐酸的不用硝酸，因硝酸（强氧化剂）有可能被样品基体还原成硝酸根，抑制氢化物的释放。

2.4 载液及其浓度的选择

试验表明，载液可选择2%盐酸或5%硝酸。但盐酸较硝酸的灵敏度高且荧光强度稳定。特别应注意的是，不论用盐酸还是硝酸最好用优级纯的。

2.5 硼氢化钾浓度的选择

硼氢化钾作为还原剂，可直接影响测试结果。浓度过高时，反应生成氢气量过大，灵敏度下降，并引起气、液相干扰，重现性差；浓度过低时，又难以形成气态氢化物，氢化反应不完全而使灵敏度降低，但信噪比会得到改善。综合砷和铅的荧光强度、信噪比、灵敏度等因素，硼氢化钾浓度选择2.5%较适宜。

2.6 铁氰化钾浓度的选择

通过多次试验，在硼氢化钾浓度为2.5%时，铁氰化钾浓度在1%～3%时，测定砷的灵敏度较高。

3 结语

采用原子荧光法测定砷，需要在还原剂硫脲的作用下使As5+还原为As3+，再加入硼氢化钾或硼氢化钠，使As5+还原为砷的气态氢化物；硫脲和铁氰化钾对测定元素无任何影响。■

[1]李盛亮. 原子吸收光谱法. 上海：上海科学技术出版社，1989.

[2]乳品安全国家标准