海帶中無(wú)機(jī)砷的檢測(cè)技術(shù)研究教案資料

1、海帶中無(wú)機(jī)砷的檢測(cè)技術(shù)研究（1.1）課題研究目的）課題研究目的 海帶中砷分為有機(jī)砷及無(wú)機(jī)砷，但海帶中的致毒根源海帶中砷分為有機(jī)砷及無(wú)機(jī)砷，但海帶中的致毒根源主要是無(wú)機(jī)砷主要是無(wú)機(jī)砷 。目前國(guó)際對(duì)海藻類產(chǎn)品中砷檢驗(yàn)方法目前國(guó)際對(duì)海藻類產(chǎn)品中砷檢驗(yàn)方法中存在著把部分有機(jī)砷誤測(cè)為無(wú)機(jī)砷的現(xiàn)象，造成藻中存在著把部分有機(jī)砷誤測(cè)為無(wú)機(jī)砷的現(xiàn)象，造成藻類產(chǎn)品所測(cè)得的類產(chǎn)品所測(cè)得的無(wú)機(jī)砷含量無(wú)機(jī)砷含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),且且檢測(cè)主要針對(duì)檢測(cè)主要針對(duì)新鮮或干海藻植物新鮮或干海藻植物中砷含量的檢測(cè)。中砷含量的檢測(cè)。 本課題意本課題意摸索一套合理可行、準(zhǔn)確度高的方案，摸索一套合理可行、準(zhǔn)確度高

2、的方案，針對(duì)針對(duì)海帶多種提取物海帶多種提取物中的中的總砷及無(wú)機(jī)砷總砷及無(wú)機(jī)砷進(jìn)行檢測(cè)，具進(jìn)行檢測(cè)，具體是利用體是利用原子熒光光譜法原子熒光光譜法(AFS)進(jìn)行檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)。 1.2研究現(xiàn)狀及采用方法研究現(xiàn)狀及采用方法 總砷樣品預(yù)處理方法及優(yōu)缺點(diǎn)總砷樣品預(yù)處理方法及優(yōu)缺點(diǎn)損失大、消解損失大、消解較不完全、處較不完全、處理樣品少、空理樣品少、空白要求高白要求高耗時(shí)短、酸用耗時(shí)短、酸用量消解溫度達(dá)量消解溫度達(dá)不到不到200，難消解完全。難消解完全。數(shù)據(jù)穩(wěn)定、設(shè)備數(shù)據(jù)穩(wěn)定、設(shè)備操作要求低、大操作要求低、大批量樣品批量樣品,但是，但是，耗時(shí)長(zhǎng)、耗酸耗時(shí)長(zhǎng)、耗酸 量量大大樣品預(yù)處理樣品預(yù)處理干灰化前處理干

3、灰化前處理微波消解法微波消解法濕法消解法濕法消解法 砷元素的檢測(cè)方法砷元素的檢測(cè)方法 砷斑法砷斑法偏差大專屬性差易產(chǎn)生干擾方便快速 銀鹽法銀鹽法靈敏度低分析周期長(zhǎng)試劑有毒，易揮發(fā)準(zhǔn)確度高于砷斑法原子熒光原子熒光光譜法光譜法譜線簡(jiǎn)單靈敏度高精確度高檢出限低操作簡(jiǎn)單原子吸收原子吸收光譜法光譜法靈敏度高簡(jiǎn)便快捷光路復(fù)雜 光損失大信號(hào)較低砷檢測(cè)方法砷檢測(cè)方法電感耦合等電感耦合等離子體質(zhì)譜離子體質(zhì)譜法（法（ICP-MS） 靈敏度高存在干擾實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格昂貴，不易普及 5 2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容目錄：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容目錄： 標(biāo)準(zhǔn)曲線方案研究標(biāo)準(zhǔn)曲線方案研究總砷檢測(cè)方案總砷檢測(cè)方案無(wú)機(jī)砷檢測(cè)方案無(wú)機(jī)砷檢測(cè)方案內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)

4、容內(nèi)容2.12.22.3無(wú)機(jī)砷及總無(wú)機(jī)砷及總砷標(biāo)準(zhǔn)曲線砷標(biāo)準(zhǔn)曲線制作制作t對(duì)照國(guó)標(biāo)，摸對(duì)照國(guó)標(biāo)，摸索檢測(cè)儀器參索檢測(cè)儀器參數(shù)數(shù) 摸索總砷及摸索總砷及無(wú)機(jī)砷標(biāo)曲無(wú)機(jī)砷標(biāo)曲的異同，合的異同，合并標(biāo)曲并標(biāo)曲12查閱文獻(xiàn)，查閱文獻(xiàn)，摸索檢測(cè)方摸索檢測(cè)方法及試劑量法及試劑量的選擇的選擇43Your own footerYour Logo2.1.1標(biāo)準(zhǔn)曲線方案研究及結(jié)論：標(biāo)準(zhǔn)曲線方案研究及結(jié)論：儀器自儀器自身身參數(shù)參數(shù)還原劑還原劑5g/L,鹽酸鹽酸5%同一標(biāo)曲同一標(biāo)曲2.1.2標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)方案：標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)方案：（1）試液的配制）試液的配制（a）標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(1.00 mg/L As) （b）5%鹽酸載流

5、液（c）硼氫化鉀溶液（14g/L）（d）硫脲-抗壞血酸（50g/L）。（2）測(cè)定方法）測(cè)定方法用注射器分別移取砷標(biāo)液（1g/mL）0、0.25、0.50、0.75、1.00 mL于25mL具塞比色管中，分別加濃鹽酸1.25mL，硫脲和抗壞血酸混合溶液2.5 mL，定容至刻度，搖蕩（各相當(dāng)于三價(jià)砷濃度0、10、20、30、40 ng/mL ，測(cè)定。微波消解前是微波消解前是否預(yù)消解否預(yù)消解12h各種樣品取各種樣品取樣量的確定樣量的確定微波消解能微波消解能否消解完全否消解完全Your own footerYour Logo2.2.1總砷檢測(cè)方案研究及結(jié)論：總砷檢測(cè)方案研究及結(jié)論：還原劑還原劑5g/L

6、,鹽酸鹽酸5%總砷檢測(cè)總砷檢測(cè)總砷檢總砷檢測(cè)測(cè)微波后濕法微波后濕法消解酸的選消解酸的選擇擇檢測(cè)方法準(zhǔn)檢測(cè)方法準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)（確性實(shí)驗(yàn)（3個(gè)個(gè)）綜合確定最綜合確定最佳總砷檢測(cè)佳總砷檢測(cè)方法方法需要需要重現(xiàn)性重現(xiàn)性穩(wěn)定性穩(wěn)定性回收率回收率微波加微波加濕法消解濕法消解HNO3KClO4烘干固形烘干固形物約物約0.1g（二）總砷方案研究流程及結(jié)論：（二）總砷方案研究流程及結(jié)論：2.2.2總砷最終檢測(cè)方案：總砷最終檢測(cè)方案：（1）試劑配制如）試劑配制如2.2.2的（的（1）（2）前處理方法）前處理方法分別向裝有樣品的消解罐中加入8mL硝酸和2mL雙氧水后蓋上蓋子放置12小時(shí)，后微波消解，消解后分別轉(zhuǎn)移到10

7、0mL聚四氟乙烯燒杯中。將燒杯置于電熱板上，設(shè)定溫度為250，消解溶液至1 2mL，如溶液有顏色，則補(bǔ)加2 mL高氯酸，繼續(xù)消解直至消解液為無(wú)色澄清透明溶液。消解完畢后，轉(zhuǎn)移溶液至50mL容量瓶中，用水潤(rùn)燒杯，用去離子水定容，備用。2.2.3總砷最終檢測(cè)方案：總砷最終檢測(cè)方案：2.3測(cè)定方法測(cè)定方法 用用10mL移液管移取移液管移取10.00mL待測(cè)樣品溶液于待測(cè)樣品溶液于25mL具具塞比色管中。再用移液槍分別加入塞比色管中。再用移液槍分別加入濃鹽酸濃鹽酸1.25mL，硫硫脲和抗壞血酸混合溶液脲和抗壞血酸混合溶液2.50 mL，定容至刻度，搖勻，定容至刻度，搖勻，靜置靜置20min，搖勻待測(cè)。

8、用待測(cè)液潤(rùn)洗三次小膠管，取，搖勻待測(cè)。用待測(cè)液潤(rùn)洗三次小膠管，取液上機(jī)測(cè)定，求出各樣品中總砷濃度，計(jì)算總砷含量。液上機(jī)測(cè)定，求出各樣品中總砷濃度，計(jì)算總砷含量。乙酸乙酯是否乙酸乙酯是否能做萃取劑能做萃取劑如何減少樣如何減少樣品產(chǎn)泡量品產(chǎn)泡量正辛醇是否正辛醇是否要加要加入入Your own footerYour Logo2.3.1無(wú)機(jī)砷檢測(cè)方案研究及結(jié)論：無(wú)機(jī)砷檢測(cè)方案研究及結(jié)論：不需要不需要總砷檢測(cè)總砷檢測(cè)無(wú)機(jī)砷檢測(cè)無(wú)機(jī)砷檢測(cè)如何純化檢如何純化檢測(cè)體系測(cè)體系檢測(cè)方法準(zhǔn)檢測(cè)方法準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)（確性實(shí)驗(yàn)（3個(gè)個(gè)）綜合確定最綜合確定最佳無(wú)機(jī)砷檢佳無(wú)機(jī)砷檢測(cè)方法測(cè)方法不能不能重現(xiàn)性重現(xiàn)性穩(wěn)定性穩(wěn)定性回收率

9、回收率測(cè)不同樣品測(cè)不同樣品用不同的用不同的預(yù)處理方法預(yù)處理方法石油醚石油醚萃取萃取檢測(cè)產(chǎn)品檢測(cè)產(chǎn)品換為乳化前的換為乳化前的低級(jí)性醇濃縮液低級(jí)性醇濃縮液2.3.2無(wú)機(jī)砷最終檢測(cè)方案：無(wú)機(jī)砷最終檢測(cè)方案：(1)試劑配制如試劑配制如2.2.2的（的（1）(2)前處理方法前處理方法A海帶粉方案：海帶粉方案：稱取約1.0 g干海藻樣品(或5.0 g鮮海藻樣品) 于50mL離心管中,加入40.00mL 5%HCl溶液，室溫下震蕩30min，離心20min，用移液管取10.00mL上清液于25ml具塞管中。B醇提液方案：醇提液方案：稱取約1.0g（按產(chǎn)品中固形物含量為準(zhǔn)）醇提液（含7%石油醚）于干燥燒杯中，

10、加入4ml石油醚，搖勻，再加入10mL 5%HCl溶液，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中萃取，水層轉(zhuǎn)移至15mL離心管中離心20min，用移液管移取4.00mL上清液于25ml具塞管中。C水層方案：水層方案：稱量樣品（以海帶為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)算）于具塞比色管中，加入10ml水溶解。2.3.2無(wú)機(jī)砷最終檢測(cè)方案：無(wú)機(jī)砷最終檢測(cè)方案：（3)測(cè)定方法測(cè)定方法用移液槍往已加樣的具塞比色管中分別加入用移液槍往已加樣的具塞比色管中分別加入1.25mL1.25mL濃濃HClHCl、2.5ml 50g/L2.5ml 50g/L硫脲抗壞血酸溶液硫脲抗壞血酸溶液，定容到定容到25mL,25mL,還原還原20min20min，待測(cè)。用待測(cè)液

11、潤(rùn)洗三，待測(cè)。用待測(cè)液潤(rùn)洗三次小膠管，取液上機(jī)測(cè)定，次小膠管，取液上機(jī)測(cè)定，求出各樣品中總砷濃求出各樣品中總砷濃度，計(jì)算總砷含量。度，計(jì)算總砷含量。3.2海帶各提取物無(wú)機(jī)砷含量分布圖：海帶各提取物無(wú)機(jī)砷含量分布圖： 圖4-10 100.20g海帶粉中各提取物無(wú)機(jī)砷重量追蹤分布總砷總量排布：海帶粉海帶總砷總量排布：海帶粉海帶粉提取液脫砷前水層脫砷粉提取液脫砷前水層脫砷后水層產(chǎn)品海鹽甘露醇固后水層產(chǎn)品海鹽甘露醇固形物水層析出物形物水層析出物濾液1濾液21.37g91.33%脫砷前水層10.93g 30.08%低極性成分產(chǎn)品 0.09g 30.00%低極性醇濾液脫砷后水層 0.42g 21.36%海

12、鹽甘露醇等濾渣低于檢出限水層析出物0.07g 0.376%海帶粉1.50g100.00%脫砷前水層2 0.21g殼聚糖殼聚糖海藻酸銨脫砷方海藻酸銨脫砷方法對(duì)總砷脫除有明顯效果法對(duì)總砷脫除有明顯效果3.2海帶各提取物無(wú)機(jī)砷含量分布圖：海帶各提取物無(wú)機(jī)砷含量分布圖： 圖4-10 100.20g海帶粉中各提取物無(wú)機(jī)砷重量追蹤分布1、無(wú)機(jī)砷總量排布：海帶粉、無(wú)機(jī)砷總量排布：海帶粉脫砷后水層低極性醇濾液脫砷后水層低極性醇濾液脫砷前水層水層析出物脫砷前水層水層析出物2、除醇提液外，其他海帶各、除醇提液外，其他海帶各提取物無(wú)機(jī)砷含量提取物無(wú)機(jī)砷含量GB2005食品中污染物限量對(duì)藻類干食品中污染物限量對(duì)藻類干

13、重（重（1.5mg/kg）的要求。）的要求。濾液1濾液2脫砷前水層10.0163mg 30.08%低極性成分產(chǎn)品0.0198mg 30.00%低極性醇濾液(濃縮）30.00%脫砷后水層0.0219mg21.36% 海鹽甘露醇等濾渣低于檢出限水層析出物0.0002 0.376%海帶粉0.0677mg100.00%脫砷前水層2 殼聚糖殼聚糖海藻酸銨脫砷方法海藻酸銨脫砷方法對(duì)無(wú)機(jī)砷脫除有明顯效果對(duì)無(wú)機(jī)砷脫除有明顯效果3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 穩(wěn)定性RSD/%重現(xiàn)性RSD/%加標(biāo)回收率RSD/%加標(biāo)回收率/%總砷2.661.443.5282.51無(wú)機(jī)砷2.843.592.2792.52總砷與無(wú)機(jī)砷的

14、標(biāo)準(zhǔn)曲線為：Y=142.5096+99.50529X，其相關(guān)系數(shù)R接近0.99900。無(wú)機(jī)砷及總砷檢測(cè)方法經(jīng)穩(wěn)定性、重現(xiàn)性及回收率試驗(yàn)，測(cè)定數(shù)據(jù)的RSD均小于5%，表明檢測(cè)方法可靠性較高且測(cè)定結(jié)果良好，可用于樣品定量檢測(cè)及樣品的標(biāo)準(zhǔn)化。3.4實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)：123總砷檢測(cè)：注意樣品總砷檢測(cè)：注意樣品取樣量取樣量，濕法消解是，濕法消解是否是否消解完全且剩否是否消解完全且剩余量需在余量需在12mL左右左右。無(wú)機(jī)砷檢測(cè)：每個(gè)樣品處理方法無(wú)機(jī)砷檢測(cè)：每個(gè)樣品處理方法不統(tǒng)一不統(tǒng)一，醇，醇濃縮液，海帶，水層前處理方法均不一樣。濃縮液，海帶，水層前處理方法均不一樣。海帶提取無(wú)機(jī)砷方法中不能用超聲波提取

15、，海帶提取無(wú)機(jī)砷方法中不能用超聲波提取，產(chǎn)品檢測(cè)換成產(chǎn)品檢測(cè)換成乳化前醇提液乳化前醇提液的檢測(cè)并用的檢測(cè)并用石油石油醚醚進(jìn)行萃取以簡(jiǎn)化體系，萃取取水層進(jìn)行進(jìn)行萃取以簡(jiǎn)化體系，萃取取水層進(jìn)行離離心心以免水層混入石油醚以免水層混入石油醚3.5實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性創(chuàng)新性：1、無(wú)機(jī)砷及總砷標(biāo)準(zhǔn)曲線：國(guó)標(biāo)無(wú)機(jī)砷及總砷標(biāo)注曲線制備方案是不一樣的，而我們把總砷及無(wú)機(jī)砷方案合并總砷及無(wú)機(jī)砷方案合并在一起，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作，減少實(shí)驗(yàn)誤差；2、總砷：由直接微波消解改良為微波消解加濕法消解聯(lián)用微波消解加濕法消解聯(lián)用;3、無(wú)機(jī)砷：測(cè)不同樣品無(wú)機(jī)砷用不同的預(yù)處理方法不同的預(yù)處理方法；致致 謝謝 我由衷感謝樊亞鳴老師在實(shí)驗(yàn)、生活、學(xué)習(xí)等方面給予我的指導(dǎo)與關(guān)懷。 另外，同時(shí)還要感謝指導(dǎo)過(guò)我的何芝洲老師楊慶，曾源師兄及同實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)們，謝謝大家！謝