《武汉工程大学学报》  2008年02期 35-37   出版日期：2008-02-28   ISSN:1674-2869   CN:42-1779/TQ

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石墨炉原子吸收光谱法测定动物胶中痕量砷


0引言砷是有毒重金属元素.中华人民共和国《食品中砷限量卫生标准》（GB48101994）规定，砷含量一般不得超过0.7 mg/kg，否则会对人体健康产生危害.动物胶作为原料广泛地用于食品与医药，准确、快速地检测其中砷的含量非常重要.目前尚未见用石墨炉原子吸收光谱法测定动物胶中砷含量的报道.本研究探索了用石墨炉原子吸收光谱测定动物胶中痕量砷的方法、条件、参数、准确性和重复性.1实验部分1.1仪器与试剂SOLAAR M6（Thermo electron corporation） 原子吸收光谱仪.砷标准储备液1 mg/mL.砷标准使用液：100 μg/L，将砷标准储备液稀释10 000倍.硝酸：优级纯.高氯酸：优级纯.硝酸镍：优级纯，0.4%水溶液.氯化钯：优级纯，0.1%水溶液.硝酸镁：优级纯，0.5%水溶液.硝酸锰：优级纯，0.1%水溶液.高纯水：18 MΩ.1.2实验方法
1.2.1样品的消解 称取1.5克样品（准确到0.000 1克）于100 mL开氏瓶中，加入15 mL硝酸静止过夜.加入3 mL 高氯酸，盖上弯颈小漏斗，于电炉上缓慢加热，至溶液清亮.否则再补加适量的硝酸和高氯酸加热至溶液清亮.加热到冒白烟（高氯酸）时，调低炉温继续加热赶走余酸至开氏瓶中的溶液少于1 mL，取下冷却，用4%的硝酸溶液转入25 mL容量瓶中定容.同时做空白实验.
1.2.2仪器分析条件如表1、表2所示.表1测定条件
Table 1The test conditions
项目参数项目参数灯电硫6 mA测量方式峰高波长193.7 nm扣背景方式zeeman狭缝0.5 nm基体改进剂硝酸镍20 μg进样体积20 μL测试介质4%HNO3 溶液进样方式自动进样注：自动进样程序是先取基体改进剂溶液，再取20 μL样品，一次进样.表2石墨炉原子化器加热程序
Table 2The graphite furnace atomizer heats procedure
阶段温度保持时间升温速度气体气体流量干燥100℃50.0 s10℃·s-1 氩气0.2 L·min-1灰化1 000℃20.0 s150℃·s-1 氩气0.2 L·min-1原子化2 200℃3.0 s0氩气off净化2 700℃3.0 s0氩气0.2 L·min-11.2.3样品的测试按1.2.1和1.2.2所述的方法和条件，对动物胶样品进行测试，重复5次，测得砷平均含量为0.223 mg/kg，相对标准偏差为5.7%.如表3所示.2结果与讨论2.1样品消解方法的选择通常有机样品的消解有干法和湿法.测定动物胶中的痕量砷不能用干法消解，要用湿法消解（如1.2.1所示）.因为，动物胶的干灰化温度较高，经试验，动物胶完全灰化的临界温度为700℃，而砷在550℃就有12%的挥发损失［1］，干法消解不能使砷定量回收.2.2测试介质的酸及酸度的选择石墨炉原子吸收光谱法测定元素含量一般都在酸性条件下进行，不同的酸以及不同的酸度，测定的灵敏度不同.因此被测样品溶液与标准溶液必需在相同的酸及酸度条件下才能得出准确的结果，通常以硝酸介质为佳［2］.图1是0.8 ng砷（40 μg·L-1砷标准溶液，进样20μL）在其它测定条件一致时，于 0.2%~7.5%的硝酸介质中的吸光度（A）曲线.可以看出，硝酸浓度与吸光度呈反比趋势，在0.2%~4%区间吸光度变化较大，在4%~7.5%范围变化甚微.由于样品溶液的酸度难于准确控制，又由于在4%的硝酸介质中测定砷能满足灵敏度要求，所以选择4%的硝酸作为测试介质.图1酸度对测定的影响
Fig.1The influence of acidity on test2.3基体改进剂及用量的选择砷是易挥发元素，约在550℃以上有挥发损失，而灰化阶段的温度一般需在700℃以上才能使基体有效分离，因此必须加入化学改进剂防止砷在灰化阶段的挥发损失，提高测定灵敏度.参考有关资料［24］，经过研究和比较，用20 μg硝酸镍作基体改进剂测定动物胶中的砷，灵敏度较高，并且经济实惠.在其它测定条件一致时，分别添加20 μɡ硝酸镍，20 μɡ氯化钯，40 μɡ硝酸镁和10 μɡ硝酸锰（锰镁合剂）作基体改进剂的实验表明：锰镁合剂作基体改进剂灵敏度较低；硝酸镍和氯化钯作基体改进剂都有较高灵敏度，但由于氯化钯比较昂贵，所以推荐用硝酸镍作基体改进剂.在其它测定条件一致时，分别添加0 μg、10 μg、20 μg、40 μg硝酸镍作基体改进剂的实验表明：添加20 μɡ硝酸镍灵敏度最高.第2期吴豫鄂：石墨炉原子吸收光谱法测定动物胶中痕量砷
武汉工程大学学报第30卷
2.4最佳灰化温度与最佳原子化温度的选择其他测定条件相同，改变灰化温度.灰化温度为1 000℃时吸光度最大，所以最佳灰化温度为1 000℃.如图2所示.图2灰化温度对测定的影响
Fig.2The influence of ash temperature on test其他条件相同，改变原子化温度，原子化温度为 2 200℃时吸光度最大，所以最佳原子化温度为2 200℃.如图3所示.图3原子化温度对测定的影响
Fig.3The influence of atomise temperature on test2.5线性范围及检出限在上述最佳条件下（详见表1、表2），石墨炉法测定砷的线性范围是0~80 μg·L-1. 线性方程：y=0.009 26x+0.023 5.相关系数：r=0.996.特征质量为8.11×10-12 g.检出限为1.0×10-12 g.2.6重复实验和回收实验结果同一样品进行5次重复测试，相对标准偏差为5.7%.回收实验是将1.000 0 μg标准砷加入到100 ml开氏瓶中，与样品在相同的条件下进行消解和测定.三次回收实验的回收率为97%，如表3所示.表3重复实验和回收实验结果
Table 3The results of repeat test and retrieve test
As实验编号12345平均
值RSD
/%回收率
/%重复实验
/mg·kg-10.2300.2030.2360.2190.2250.2235.7—回收实验
μg1.0020.9350.974——0.9703.5973结语硝酸高氯酸消解样品，以4%的硝酸为介质，20 μg硝酸镍作基体改进剂，在干燥灰化原子化净化温度分别为1001 0002 2002 700℃的条件下来，用石墨炉原子吸收光谱法测定动物胶中砷的含量，检出限为1.0×10-12，相对标准偏差为5.7%，回收率为97%.此方法检出限低，准确性好，重复性好，是测定动物胶中痕量砷良好的方法.