食品類測總砷的應用方案

引言砷，俗稱砒，廣泛分布于自然界。砷在自然界中主要以硫化物的形式存在，如含砷的礦物雌黃和雄黃。砷有黃、灰、黑褐三種同素異形體。其中灰色晶體具有金屬性，脆而硬，具有金屬般的光澤，并善于傳熱導電，質硬而脆，易被搗成粉末。砷的化合價3和5。砷在空氣中加熱到200℃時，出現磷光。400℃時燃燒，呈藍色火焰，形成白色的三氧化二砷煙霧，有大蒜味。砷在613℃時升華。金屬砷不溶于水，溶于硝酸和王水，也能溶解于強堿，生成砷酸鹽。砷易與氟和氮化合，在加熱情況亦與大多數金屬和非金屬發(fā)生反應。

砷及其化合物在工農業(yè)中有著廣泛的應用如化學制藥、玻璃工業(yè)中的脫色劑、各種殺蟲劑、殺鼠劑、砷酸鹽藥物、化肥、硬質合金、皮革、農藥等。

在土壤、水、礦物、植物中都能檢測出微量的砷。正常人體組織中也含有微量的砷。本來金屬砷因不溶解于水，是沒有毒性的，但是，砷化物，特別是三氧化二砷，卻是劇毒的。通常說的砷中毒，實際上是砷化物，主要是三氧化二砷中毒。三氧化二砷，又名砒霜。純砒霜，色白，無味，易溶于水，溶解度可高達30％。

世界衛(wèi)生組織及Et本公布的水中砷含量控制線已降至0.01ug/mg。FAO／WHO建議對無機砷的允許攝入量為0．015 mg/kg；我國重金屬殘留限量國家標準規(guī)定砷含量最高(糧食)為0.7 mg/kg，鮮乳為0.2mg/kg。

關鍵詞  砷  原子熒光

原理在鹽酸介質中，以硼氫化鉀作還原劑，使砷生成砷化氫。以氬氣作載氣將砷化氫導入石英爐原子化器進行原子化，以砷特種空心陰極燈作激發(fā)光源，砷原子受光輻射激發(fā)產生電子躍遷，當激發(fā)態(tài)的電子返回基態(tài)時即發(fā)出熒光，熒光強度在一定濃度范圍內與砷的含量成正比。

儀器與試劑
美析AFS-680原子熒光光度計，配砷特種空心陰極燈。所用試劑皆用二次去離子水配制，實驗用玻璃儀器均用1+1硝酸浸泡過夜處理，所用酸、試劑為優(yōu)級純。

(1)鹽酸(ρ=1.19 g/mL)溶液(1+1)。

(2)硫脲(50g/L)一抗壞血酸(50g/L)混合溶液：稱取硫脲[(NH2)2CS]5g、抗壞血酸(C6H8O6)5g溶于純水中，稀釋至100 mL，用時現配。

(3)硼氫化鉀溶液(7g/L)：稱取2g氫氧化鉀溶于200mL純水中，加入7g硼氫化鉀并使之溶解，用純水稀釋至1000 mL。

(4)砷標準儲備溶液(0.100 mg／mL)：稱取經過105℃干燥2h的三氧化三砷(優(yōu)級純)0.1320g于50 mL燒杯中，加10 mL氫氧化鈉溶液(40g/L)使之溶解，加10mL鹽酸溶液(1+1)，轉入1000 mL容量瓶中定容，搖勻。

(5)砷標準使用溶液(0.100ug/mL)：吸取砷標準儲備溶液5.00 mL于500 mL容量瓶中，以純水定容，搖勻。此溶液1.00mL含有1.00ug砷。吸取此溶液10.00mL于100 mL容量瓶中，以純水定容，搖勻。此溶液1.00mL含有0.10ug砷。

樣品預處理

(1)在采樣和制備過程中，應注意不使樣品污染。

(2)糧食、豆類去雜物后，磨碎，過20目篩，貯于塑料瓶中，保存?zhèn)溆谩?

(3)蔬菜、水果等水分含量高的鮮樣，用食品加工機或勻漿機打成勻漿，貯于塑料瓶中，保存?zhèn)溆谩?

樣品消解(可根據實驗室條件選用以下任何一種方法消解)

(1)干法灰化：稱取1.OO～5.OO g樣品于瓷坩堝中，加入150g／L硝酸鎂10mL混勻，先小火蒸干，冷卻后加1.OO～2.00 g氧化鎂蓋于干渣上面，繼續(xù)炭化至不冒煙，轉入馬弗爐，500℃恒溫2h，再升至800℃，保持20 min，冷卻，加10 mL鹽酸(1+1)以中和氧化鎂并溶解灰分，將樣品消化液洗入或過濾入(視消化后樣品的鹽分而定)25 mL容量瓶中，加入50 g／L硫脲2．5 mL，用(1+9)硫酸少量多次洗滌瓷坩堝，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時做試劑空白實驗。

(2)濕式消解法；稱取樣品1．00～5．00 g于三角瓶或高腳燒杯中，放數粒玻璃珠，加10mL混合酸(或再加1～2 mL硝酸)，加蓋浸泡過夜，加一小漏斗電爐上消解，若變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶黃色，放冷將樣品消化液洗入或過濾入(視消化后樣品的鹽分而定)10～25 mL容量瓶中，加入50 g／L硫脲2.5 mL，用水少量多次洗滌三角瓶或高腳燒杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時做試劑空白實驗。

標準曲線的繪制

取6支25 mL容量瓶，依次準確吸取砷標準使用溶液0、0.10、0.20、0.50、1.00、2.50、5.00mL，各加(1+9)硫酸12.5 mL和硫脲溶液2.5mL，以純水稀釋至25 mL，混勻備用。

儀器參考條件

光電倍增管電壓：400V；砷空心陰極燈電流：35 mA；原子化器溫度：820～850℃，高度7 mm；氮氣流速：載氣600 mL／min；測量方式：熒光強度或濃度直讀，讀數方式：峰面積；讀數延遲時間:1s；讀數時間：15s；硼氫化鉀溶液加液時間5s；標液或樣液加入體積：2 mL。

樣品測定

按照儀器說明書，以5％鹽酸作為載流，7g/L硼氫化鉀溶液作為還原劑啟動自動進樣品，進行校正曲線和試樣的測定。將標準系列的濃度、樣品取樣量和稀釋體積輸入儀器工作站，儀器測定后自動計算結果并打印。

計算

X=C₁-C₀/m*25/1000

式中：x——樣品中砷的含量，mg／kg；
C₁——試樣被測液的濃度，ng／mL；
C₀——試劑空白液的濃度，ng／mL；
m——試樣的質量，g。

儀器參數

AFS-680原子熒光光度計

1．產品簡介

AFS-680系列是在原有型號基礎上減小了光源與PMT的激發(fā)角度，既增加了接收熒光信號強度，又降低了背景干擾，從而提高儀器靈敏度，采用半透明耐腐蝕的ABS磁吸結構的儀器前門，避免了外部空氣的繞動干擾，同時可在線觀察測試過程的化學反應情況，電路上增加分道信號控制模塊，雙道同時測定時，即使樣品中測定的兩元素濃度差異很大的情況下仍能保證無道間干擾。特別適用于樣品量較大雙道同時測定的檢測部門，創(chuàng)新的軟、硬件設計確保樣品分析的準確性、安全性、易用性，儀器維護簡單便捷。

2．儀器特點    

*雙道兩元素可同時測量,適用于樣品中砷、汞、硒、錫、鉛、鉍、銻、碲、鍺、鎘、鋅、金等十二種元素的痕量分析

*空芯陰極燈采用新式脈沖調制/恒流驅動供電方式

*采用斷續(xù)流動進樣裝置。（樣品空白交替引入，避免樣品交叉污染，保證測量準確性）.具有載氣穩(wěn)流裝置 ，既可在線消除硼氫化鉀產生的氣泡，又可降低試劑間擴散效應，提高儀器穩(wěn)定性.空芯陰極燈采用編碼技術，儀器自動識別空芯陰極燈，并可監(jiān)控空芯陰極燈的工作狀態(tài)及使用壽命.采用高效涌流式兩級化學氣液反應分離裝置，化學反應更完全，氣液分離效果更佳，特別適合巖礦、土壤等復雜樣品測定

*采用新型節(jié)氣型氣路設計，可隨時控制關閉氣源，節(jié)約氬氣用量，減少儀器運行成本.儀器電路采用強、弱電分離及最新型高集度模塊、穩(wěn)流分離式氣路發(fā)生裝置，新型節(jié)氣型氣路設計，可隨時控制關閉氣源，節(jié)約氬氣用量，減少儀器運行成本

*采用密閉式石英原子化器.儀器采用低溫爐原子器

*具有外置濾光氬氫火焰實時觀察窗，可直接對火焰狀態(tài)實時進行觀察

3．產品特性    

儀器功能

*單道、雙道同時檢測功能。

*單點、兩點、多點建立標準曲線功能。

*具有單點、兩點標準曲線校正功能。

*具有雙道獨立曲線校正、雙道獨立稀釋功能。

*自動稀釋高濃度樣品功能。

*具有連續(xù)流動進樣及斷續(xù)進樣等全面的進樣方式控制功能。

*具有實時觀測測試過程，在線調節(jié)原子化器三維參數功能。

*具有壓力自平衡式廢液排除功能，無需額外的泵排廢。

*具有小背景扣除功能。

*友好的軟件界面，推薦最佳儀器測試條件，測試數據的圖形顯示和回放、統(tǒng)計與查詢，各種圖形、數據的頁面保存、輸出、備份和打印等功能。懸浮式測量窗口，增加可顯示信息數量（熒光強度、空白值等）。

*儀器自檢及斷氣預警保護功能。

*具有可與液相及在線消解單元進行無縫對接實現砷汞硒等元素的形態(tài)分析功能。

干擾及消除方法

（1）Fe、Al、Mg、Ca、K、Na、Cu、Pb、Li、Rb、Cs、Mn、W、Mo、V、Sr、Ti、Sn、Ba、Ti、Cd、Co、Ni、Cr、Ge、Ga、In不干擾測定。

（2）可形成氫化物元素As、Sb、Bi不大于500μg/mL一般不干擾測定。

（3）Au<5μg/mL，Ag<25μg/mL不干擾測定。

（4）Au、Ag、Pt和Pd等元素有干擾時，可以加入硫脲消除貴金屬干擾，降低KBH4濃度或加入鐵鹽也可減輕上述元素干擾。

氫化物發(fā)生系統(tǒng)

采用具有多功能反應模塊,該模塊高度集成了氫化反應、氣液分離、廢液排除等功能于一身。測試無機砷時產生的大量氣泡對測試結果造成很大影響。多功能反應模塊可以有效消減氣泡,既簡化了管路，又減少了故障點，直接插拔裝卸，為操作、維護儀器帶來便利。進樣系統(tǒng)

采用具有發(fā)明專利技術的連續(xù)流動進樣方式,雙蠕動泵進樣大大提高了測試效率，是傳統(tǒng)進樣方式工作效率的三倍。測試一個樣品三次數據僅需30秒

4．技術指標    

樣品原子化

*原子化器:氫化法屏蔽式原子化器

*載氣/屏蔽氣:氬氣樣品制備與導入

*蒸汽:采用新型斷續(xù)流動無殘留蒸氣發(fā)生反應系統(tǒng)，反應效率更高*氫化物發(fā)生器:采用高效涌流式兩級化學氣液反應分離裝置，化學反應更完全，氣液分離效果更佳，特別適合巖礦、土壤等復雜樣品測定

*蠕動泵:6通道蠕動泵，帶兩個壓力可調的壓管夾,軟件調速*排氣系統(tǒng):具有壓力自平衡式廢液排除功能，無需額外的泵排廢

光學系統(tǒng)

*光學設計:短焦距，非色散，一體化密閉光學設計

*雙通道:雙道兩元素可同時測量

*光源:空芯陰極燈采用編碼技術，儀器自動識別空芯陰極燈，并可監(jiān)控空芯陰極燈的工作狀態(tài)及使用壽命

*檢測器:采用進口光電倍增管

*線性范圍:大于三個數量級元素檢測性能

*檢出限(D.L.):As、Se、Pb、Bi、Sb、Te、Sn＜ 0.01μg/L

                               Hg、Cd＜0.001μg/L

                                   Ge＜0.05μg/L

                                   Zn＜1.0μg/L

                                   Au＜3.0μg/L

*精密度(RSD):＜ 0.7％.線性范圍:大于三個數量級

數據處理系統(tǒng)：

*可隨意脫機/連機切換工作.單/多窗口任意打開.單/多數據庫任選.進一步提高測量準確度的管理樣校正.無限制報告格式編排,測量數據都能切換到EXCEL進行修定.測量數據可通過局域網實現資源共享

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上海美析儀器有限公司(以下簡稱美析)，是一家具有自主知識產權的高新技術企業(yè)，美析的創(chuàng)業(yè)理念“科技——因你改變”，并以此為企業(yè)宗旨，不斷探究、果敢創(chuàng)新。特別是在分析測試儀器領域，不斷開發(fā)出先進的產品，使美析成為優(yōu)質儀器資源的供應者。

      美析主營光譜類儀器可見分光光度計、紫外可見分光光度計、原子吸收光譜儀、超微量分光光度計、原子熒光光度計、ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、ICP電感耦合等離子體質譜儀，目前，我們的產品已廣泛應用于有機化學、無機化學、生物化學、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農業(yè)等領域。同時美析利用在產品機械結構、光學設計、電氣應用和軟件開發(fā)方面積累的豐富經驗，結合市場的最新實際需求，近期將陸續(xù)推出一批全新的分析類儀器。

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（美析儀器不僅僅只是一家高新技術認證企業(yè)，更通過了CE認證、FCC認證、RoHS認證以及國內多項資質審查認證，并有著多項自行研發(fā)的光譜類專利版權等等）