微波消解-原子荧光法测定蔬菜粉末中的砷

荀晔

摘 要：目的：建立微波消解-原子荧光法测定蔬菜粉末中的砷。方法：蔬菜粉末经微波消解，采用原子荧光法测定蔬菜粉末中的砷含量。结果：蔬菜粉末样用微波消解，方法的线性范围为0～30 μg/L，回收率96.7%～114.2%，精密度为2.1%～8.1%。结论：此法快速、简单、回收率高，此方法适用于评估原子荧光法测定盲样蔬菜粉末中的砷测定。

关键词：微波消解;原子荧光法;蔬菜粉末;砷

Determination of Arsenic in Vegetable Powder by Microwave Digestion-Atomic Fluorescence Spectrometry

XUN Ye

（Jiangsu Provincial Jianhu County Center for Disease Control and Prevention， Jianhu 224700， China）

Abstract： Objective： To establish microwave digestion atomic fluorescence method for the determination of arsenic in vegetable powders. Method： The vegetable powder samples were digested by microwave and atomic fluorescence method was used to evaluate the content of arsenic in vegetable powders. Result： The vegetable powder samples were digested by microwave， and the linearity range of the method was 0～30 μg/L， with recoveries of 96.7%～114.2% and precision of 2.1%～8.1%. Conclusion： This method is rapid， simple and provides high recovery， and it is suitable for the determination of arsenic in blind vegetable powder

Keywords： microwave digestion; atomic fluorescence method; vegetable powder; arsenic

砷分布广泛，是药品、化妆品、农产品及生活饮用水中必须严格控制的有毒成分之一，也是食品污染物主要监测指标。国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer，LARC）将砷确定为第一类致癌物[1]。目前砷的测定方法有砷斑法、银盐法、原子吸收法、电感耦合等离子体发射光谱法及原子荧光法等[1-2]。砷斑法是半定量法，银盐法操作烦琐，原子吸收法灵敏度低、干扰大;电感耦合等离子体发射光谱法测定范围广，分析速度快，但对于砷的测定，其灵敏度难易达到要求，仪器价格较高难易普及。氢化物原子荧光光谱法具有灵敏度高、干扰少、线性范围宽等优点。传统的样品前处理方法，如干法灰化法和湿法消解法等，易存在消解不完全、耗时、误差大的缺点[3]。近年来，微波消解技术作为一种比较先进的预处理方法，其具有消解完全、时间短、消耗的酸少和不易损失的特点[4-5]。本试验采用微波消解原子荧光法测定蔬菜粉末中砷，取得了理想的检测效果。

1 材料与方法

1.1 样品来源

样品由江苏省疾病预防控制中心发放，蔬菜粉未盲样（编号：J-049号）;实验要求：使用国家标准方法《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》（GB 5009.11—2014），每次测量建议准确称取蔬菜粉未样品0.5 g，最少0.2 g。测量结果根据数理统计法进行修约，保留3位有效数字，同时提供测量不确定度。

1.2 材料与设备

盐酸：优级纯（ρ20=1.19 g/mL）;硼氢化钾溶液（20 g/L）;5%盐酸载液;5%硫脲溶液;砷标准储备液[ρ（AS）=1 000 μg/mL]，编号为GBW08611，由中国计量科学研究院提供;生物成分分析标准物质GBW10015（GSB-6菠菜），AS（0.23±0.03 mg/kg），由北京盈泽纳新化工技术研究提供;所用标准物质及标准样品皆在有效期内使用。

AFS-230E型双道原子荧光光度计，砷特制空心阴极灯（北京海光仪器公司）;微波消解仪MSD-2002，ECH-1型电子恒温加热板，上海新仪微波化学科技公司。

1.3 试验方法

1.3.1 标液配制

砷标准使用液[ρ（AS）=1.00 μg/mL）]：用10 mL

移液管、100 mL容量瓶分3次将1 000 μg/mL的砷标准储备溶液逐级稀释成1.00 μg/mL标准应用液，临用前现配。实验纯水电阻为18.2 mΩ/cm。用

1 mL刻度吸管分别吸取0.0 mL、0.15 mL、0.25 mL、

0.30 mL、0.50 mL及0.75 mL至25 mL容量瓶中，各加硫酸（1+9）12.5 mL，5%硫脲2.5 mL，补水至刻度，则标准系列为ρ（AS）=0 ng/mL、6 ng/mL、10 ng/mL、12 ng/mL、20 ng/mL及30 ng/mL。

1.3.2 微波消解

稱取样品0.5 g（精确到0.000 1 g）放入聚四氟乙烯消化罐中，加入5 mL浓硝酸，1 mL过氧化氢，盖好内盖，置电子控温板90 ℃预消解30 min，装进外罐，拧紧外盖，再进行微波消化，定量梯度加压消解4步程序见表1。消化完全后取出消解罐，冷却后开罐，把聚四氟乙烯溶样杯置于150 ℃电子控温板上赶氮氧化物至溶液约1 mL.冷却后转移至

25 mL容量瓶中，少许去离子水冲洗溶样杯，洗液并入容量瓶内加5%硫脲2.5 mL，（1+9）硫酸

12.5 mL，再加水定容至刻度，同时做空白。

1.3.3 湿法消解

取0.2～1.0 g样品于150 mL高脚烧杯中，加混合酸硝酸+高氯酸（4+1）20 mL及几粒防爆玻璃珠，盖上表面皿过夜，再于电热板上消化（防止爆炸，严禁烧干），消化至无色透明至有白烟时，再继续消化至体积为2 mL左右，加水在电热板上赶酸，冷却后转移至25 mL容量瓶中加5%硫脲2.5 mL，加硫酸（1+9）12.5 mL，再加水定容至刻度。同时做空白。

1.3.4 仪器条件

负高压：260 V;灯电流：60 mA;载气流量：400 mL/min;屏蔽气流量：900 mL/min;原子化器高度：8 mm;原子化器加热温度：200 ℃。延时时间：1 s;读数时间：10 s;测量方式：标准曲线法;读数方式：峰面积。

2 结果与分析

2.1 仪器工作参数的选择

2.1.1 微波消解条件选择

由于食品样品基体成分复杂，各种食品消解度差异较大，各类食品消解条件也不一样，本样品选择硝酸-过氧化氢消解体系，它具有较强的氧化性，消解完全也容易赶酸，取样0.5 g样品加5 mL浓硝酸，1 mL过氧化氢。

2.1.2 炉高

分别将炉高调至6 mm、7 mm、8 mm、9 mm及10 mm测荧光强度，原子化器增高，荧光强度增大，过高时会出现严重干扰，背景噪音也大，原子化器过低，荧光强度低，调节炉高是应选择氢基最丰富的区域内，炉高为8 mm时，灵敏度较高，稳定性较好。本试验选择炉高为8 mm。

2.1.3 负高压

分别改变负高压240 V、260 V、280 V及300 V，测荧光强度，随着负高压增大，荧光强度也增大，但噪音也相应增大，负高压过高或过低都不稳定。本试验选择负高压260 V，信噪比高，重现性也好。

2.1.4 灯电流

分别调节灯电流50 mA、60 mA、70 mA测荧光强度，随着灯电流的加大，荧光强度也增大，灯电流低时，荧光强度低不稳定，灯电流过高会影响空心阴极灯的使用寿命，容易产生自吸收，本试验选择灯电流60 mA时，信噪比高。

2.1.5 载气与屏蔽气流量

载气流量大，则稀释了样品浓度，荧光强度降低，载气流量小，火焰不稳定。试验表明载气流量在300～500 mL/min，屏蔽气流量在500～1 100 mL/min，荧光强度最大。本试验选择载气流量400 mL/min与屏蔽气流量900 mL/min。

2.2 盐酸的影响

检测中可用盐酸或硫酸作为酸性介质，试验表明，两种酸对砷所产生的荧光强度没有影响。本实验采用盐酸介质，浓度为5%。

2.3 线性范围与检测限

测定0～30 ng/mL标准系列，以浓度为横坐标，以荧光强度为纵坐标，绘制标准曲线，线性方程为Y=43.211X+19.153，平均相关系数为0.999 8。空白及标准液22次，空白S=0.514，根据斜率K=IF/C和检出限D=3δ/K（δ=SD），计算处方法检测限为0.036 ng/mL。

2.4 精密度试验

菠菜标准样品2份及盲样蔬菜样品4份，经两种消解方法处理，每个样品重复测定6次以上，取平均值，计算精密度，如表2所示。

2.5 回收率试验

在其中一份盲样蔬菜样品采用微波消解中加9 μg/L的As，重复测定6次，回收率为96.7%～

114.2%，如表3所示。

2.6 盲样检测结果

本实验标准对照，生物成分分析标准物质GBW10015（GSB-6菠菜），As：（0.23±0.03）mg/kg;检测结果为0.205 mg/kg，0.228 mg/kg，符合標准值。盲样蔬菜粉末（J49）检测结果为（0.465±0.084）mg/kg，在组织方质控结果通告的（0.52±0.11）mg/kg范围内，结果满意。从以上方法回收率及质控结果可以表明，本方法准确度高，结果可靠。

3 结论

本方法采用微波消解氢化物原子荧光光度法测定考核蔬菜粉末中砷，与湿法消解比，具有操作简便、分析快速快、干扰少及定量准确等优点，是一个实用性很强的好方法。

参考文献

[1]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定：GB 5009.11—2014[S].北京：中国标准出版社，2014.

[2]赵素莲，王玲芬，梁京辉.饮用水中砷的危害及除砷措施[J].现代预防医学，2002，29（5）：651-652.

[3]任韧，孙华.微波消解氢化物发生原子荧光法测定化妆品中的砷[J].中国卫生检验杂志，2005，15（6）：706.

[4]董玉英，冉亚莉.氢化物发发生-原子荧光法测定螺旋藻制品中的砷[J].中国卫生检验杂志，2005，15（6）：696-697.

[5]郭健，范稚莉，赵乃曼.氢化物原子荧光光度法测定水产品中的总砷[J].中国卫生检验杂志，2005，15（1）：69.