石墨爐原子吸收光譜法測定海藻制品中的砷

1、石墨爐原子吸收光譜法測定海藻制品中的砷    2012-07-04     論文導讀:應用石墨爐原子吸收光譜技術(shù)建立了在海藻制品中測定總砷和三價無機砷的方法,為開展海藻制品中無機砷的監(jiān)測和食品安全風險評估提供準確的檢測方法。 采用濕法消解和微波消解為測定總砷的前處理方式,9mol/L鹽酸浸泡后乙酸丁酯萃取和純水反萃取作為海藻制品中三.    應用石墨爐原子吸收光譜技術(shù)建立了在海藻制品中測定總砷和三價無機砷的方法,為開展海藻制品中無機砷的監(jiān)測和食品安全風險評估提供準確的檢測方法

2、。采用濕法消解和微波消解為測定總砷的前處理方式,9mol/L鹽酸浸泡后乙酸丁酯萃取和純水反萃取作為海藻制品中三價無機砷的提取方式,分別利用塞曼扣背景和氘燈扣背景的石墨爐原子吸收光譜法測定總砷和三價無機砷。塞曼扣背景測定砷的線性范圍為3.0-60g/L,定量限(LOQ)為2.9g/L,精密度為3.6%,回收率為90%-102%;氘燈扣背景測定砷的線性范圍為4. 0-80g/L,定量限(LOQ)為3. 6g/L,精密度為4. 1%,回收率為88%-109%。本法對三價無機砷的提取方法簡便實用、提取效率高。原子吸收光譜法的兩種背景校正方式測定總砷及三價無機砷的結(jié)果準確可靠。為基層實驗室開展食品中總砷

3、以及三價無機砷的測定提供實用、可靠的分析方法。砷和它的化合物是常見的環(huán)境污染物,近年來隨著工農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,含有各種化學毒物的工業(yè)廢水大量排入江河湖海,導致魚類、貝類和海藻等海洋生物受到不同程度的砷污染,最終進入人體,引起急性或慢性中毒,甚至致癌。海洋生物比較容易富集重金屬,其中砷化合物有無機砷亞砷酸(As3+),砷酸(As5+),有機砷一甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)、三甲基砷酸(TMAO)、砷甜菜堿(AsB)和砷膽堿(AsC)以及其他更復雜的砷化合物,如砷糖,砷脂等。研究表明,砷化合物的毒性為:As3+>As5+>MMA>DMA>TMAO>AsB和

4、AsC。而砷甜菜堿和砷膽堿被認為是無毒的。無機砷的毒性遠大于有機砷,在無機砷中,三價砷的毒性比五價砷約高出10多倍。因此測定海藻中的總砷、無機砷,尤其是測定三價無機砷的含量對于保障食品安全具有很重要的現(xiàn)實意義。1988年FAO/WHO提出以無機砷形式暫定可耐受每周攝入量(PTWJ)為15g/kg,我國制定的海藻制品中無機砷的限量標準為1.5mg/kg(GB 2762-2005食品中污染物限量)。測定海藻制品中砷的國標方法"GB/T 5009.11-2003"有砷斑法、銀鹽法和氫化物原子熒光光譜法?；瘜W法存在著靈敏度低、準確性差等問題。雖然氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測試靈敏度

5、高,但測定海藻制品時該方法有不少問題,如有機砷在消解過程中不太容易全部轉(zhuǎn)化為無機砷,常常會導致原子熒光光譜法測定總砷結(jié)果偏低;而在測定無機砷的前處理過程中,會引起有機砷形態(tài)發(fā)生變化,轉(zhuǎn)化為無機砷,又導致海藻中無機砷含量測定結(jié)果偏高。除國標方法外,還有離子色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法(IC-ICP-MS)和液相色譜-原子熒光光譜法(LC-AFS)等聯(lián)機測定方式,雖然能對試樣中所含砷形態(tài)化合物進行有效的分離并測定,但由于聯(lián)機的技術(shù)和成本高,一般基層單位難以開展。本方法采用濕法消解和微波消解為測定海藻類食物中總砷的前處理方式,鹽酸浸泡、乙酸丁酯萃取和純水反萃取為測定三價無機砷的前處理方式,方法實用、

6、提取效率高。采用塞曼扣背景和氘燈扣背景的石墨爐原子吸收光譜法，測定波長為193.7nm,以峰高法為測定方式測定總砷和三價無機砷,測定干擾小,準確度和靈敏度高。相對"GB/T 5009.11-2003"而言,提高了海產(chǎn)食品中總砷測定結(jié)果的準確性,減少了無機砷測定結(jié)果的偏差。實驗部分儀器與試劑VARIAN-240Z型石墨爐原子吸收光譜儀(美國瓦里安公司,塞曼扣背景);Aurora-AI1200型石墨爐原子吸收光譜儀(加拿大歐羅拉公司,氘燈扣背景);砷空心陰極燈(美國瓦里安公司);熱解涂層石墨管(美國瓦里安公司);AED-440型多孔電熱消化器(北京博瑞賽科技有限公司);LabT

7、ech-EH20B型控溫電熱板(北京萊伯泰科儀器有限公司)。硝酸(德國默克公司);硫酸(廣州試劑一廠);硝酸鎂(德國默克公司);硝酸鎳(美國Sigma公司);氯化鈀(美國Sigma公司);硝酸溶液(1+99);硝酸和硫酸混合消解體系(9+1)。除非另有說明,本實驗所用試劑均為優(yōu)級純。實驗用水為GB/T 6682規(guī)定的二級水?？偵榍疤幚矸绞綕穹ㄏ夥Q取樣品0.5-3g(精確至0.1mg)于50mL帶刻度硬質(zhì)玻璃消解管中,加入10mL濃硝酸,1mL濃硫酸,在可調(diào)式控溫電熱爐上加熱(加熱參考條件:120/0.5h,稍放置,升至180/2-4h,再升至220),若變棕黑色,再加硝酸,直至冒白煙,消解液

8、呈無色透明或略帶黃色,取出冷卻,直接用水定容至10mL,混勻備用,同時作試劑空白實驗20。微波消解精確稱取0.2-0.6g(精確至0.1mg)樣品于高壓微波消解罐中,加入5mL濃硝酸、0.5mL濃硫酸,旋緊罐蓋后進行消解。25-140/10min;140-160/10min;160-190/20min。冷卻后取出,于控溫電熱板上160趕酸,放冷后將消解液轉(zhuǎn)移至25mL或50mL容量瓶中,用少量水多次洗滌罐和內(nèi)蓋,洗液合并于容量瓶中,用水定容至刻度,混勻備用;同時作試劑空白實驗。三價無機砷的提取與反萃取樣品粉碎后,精確稱取樣品1.5g(精確至0.1mg)置于25mL具塞刻度試管中并加入10mL1

9、790光譜實驗室第29卷9mol/L鹽酸,混勻,置于60水浴中,浸泡18h以上,期間多次振搖2-3min。樣品充分浸提后取出冷卻,6000r/min高速離心5min,取上清液用定量濾紙濾過,并用少量9mol/L鹽酸清洗殘渣,濾液置于250mL分液漏斗中,用乙酸丁酯萃取2次(每次20mL),并充分振搖2-3min后靜置,分層,合并有機相,用水反萃取2次,每次10mL。合并水相置于25mL比色管中,用水定容至刻度,混勻備用,同時做空白實驗。石墨爐原子吸收光譜法測定總砷或無機三價砷塞曼扣背景方式參考條件:內(nèi)氣流量0.3L/min,原子化時停氣;測定波長:193.7nm;燈電流:10mA;光譜通帶:0

10、.5nm;測定方式:峰高法,塞曼校正背景法;進樣體積:10L;升溫程序:干燥85-110/30-50s;灰化1100-1200/20-30s;原子化2650-2750/4-5s。砷標準使用液用硝酸溶液(1+99)分別稀釋成含砷:0、10、20、30、40g/L和60g/L的標準系列溶液。取砷標準系列溶液10、2L硝酸鎳-氯化鈀混合溶液(0.5g/L+0.5g/L)注入石墨爐中測定,測吸光度值并繪制校準曲線,然后使用備用的消解液(2.2節(jié))測定總砷以及試劑空白、使用提取液(2.3節(jié))測定三價無機砷以及試劑空白。結(jié)果與討論圖1 硫酸、鹽酸和高氯酸對樣品溶液測定的干擾1-H2SO4;2-HCl;3-HClO4?？偵榍疤幚頋裣夥ê臀⒉ㄏ舛歼m用于原子吸收光譜法測定總砷的前處理方式。在濕消解法中,硫酸高沸點、強酸和強氧化性的特點能將海藻制品的有機砷轉(zhuǎn)化為無機砷,并且模擬消解后5%以下的硫酸殘留量對55.0g/L樣品溶液測定結(jié)果無影響。而高氯酸和鹽酸都不適合為消解試劑,殘留的