微波消解-氫化物發(fā)生原子吸收法測(cè)定
更新時(shí)間:2013-01-23 點(diǎn)擊量:3599
微波消解-氫化物發(fā)生原子吸收法測(cè)定
食品和調(diào)味品中微量砷
馮波1,田娟,焦義叢,劉永剛
?。坊ㄉ锟萍技瘓F(tuán)股份有限公司分析測(cè)試中心,河北廊坊065001)
摘要:建立了一種微波消解-氫化物發(fā)生原子吸收法直接測(cè)定總砷方法。采用微波消解前處理,使用氫化物
發(fā)生原子吸收法加以測(cè)定。本方法測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)菠菜(GBW10015)參考值比較,Z<|2|,結(jié)果滿意。砷
的檢出限(3σ)為0.17μg/L,回收率為91.9%~111%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=3)為0.1%~6.6%。本方法具有準(zhǔn)確,靈敏度高等特點(diǎn),可用于食品和調(diào)味品中總砷的分析。
關(guān)鍵詞:微波消解;氫化物發(fā)生;原子吸收;砷
中圖分類號(hào):TS207.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
TraceArsenicinFoodandflavorbyMicrowavedigestion-HydrideGenerationAtomic
AbsorptionSpectrometry
FENGBo,TIANJuan,JIAOYi-cong,LIUYong-gang
?。ˋnalysistestcenter,MeihuaHoldingGroupCo.,Led.ofHebeiProvince,Langfang,065001,China)
Abstract:AmethodfordirectlydeterminationoftotalAsisestablishedByusingmicrowavedigestion-hydridegenerationatomicabsorptionspectrometry(MD-HGAAS).ThetotalAswaspretreattedwithmicrowavedigestionanddeterminedbyMD-HGAAS.Theresultissatisfactory(Z<|2|)betweenthisvaluebyproposedmethodandcertifiedvalueofspinachstandardmaterial(GBW10015).Thedetectionlimit(3σ)of0.17μg/L,recoveryof91.9%~111%andtherelativestandarddeviation(RSD)of0.1%~6.6%.Theproposedmethodhasthecharacteristicsofaccuracyandsensitivity,canbeusedforanalysisoftotalAsinfoodandflavor.Keywords:microwavedigestion;hydridegeneration;atomicabsorptionspectrometry;arsenic
砷存在于自然環(huán)境中[1],砷主要來(lái)源于空氣、食物和水中,具有毒性??梢鸷粑到y(tǒng)疾病、胃腸
疾病、肝疾病、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、血液中砷中毒和糖尿病等[2]。對(duì)食物中砷含量測(cè)定是非常
有必要的。國(guó)標(biāo)GB/T5009.11-2003中推薦氫化物原子熒光法、銀鹽法、砷斑法、硼氫化物還原比色法
四種測(cè)定總砷的方法[3],氫化物原子熒光光譜法[4-8]已廣泛用于總砷的測(cè)定。目前,文獻(xiàn)總砷測(cè)定已有
ICP-MS法[9-11]、ICP-AES法[12-13]、拉曼光譜法[14]、電熱原子吸收法[15]、懸浮進(jìn)樣-氫化物原子吸收光譜法[16]等。樣品前處理多采用干法灰化和濕法消解,懸浮進(jìn)樣和微波消解也有應(yīng)用。由于微波消解省去了冗長(zhǎng)的樣品前處理過(guò)程,具有耗酸量小,對(duì)環(huán)境污染小,消解速度比電熱板提高4~100倍,自動(dòng)化程度
高,樣品重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),本實(shí)驗(yàn)在*條件下,建立微波消解-氫化物原子吸收法測(cè)定痕量砷的方法。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
ZEEnit700p原子吸收分光光度計(jì)(德國(guó)耶拿儀器公司),HS-55型氫化物發(fā)生器(德國(guó)耶拿儀器公
司),Master40罐高通量密閉微波消解/萃取工作站(上海新儀微波化學(xué)有限公司),超純水器一體機(jī)
(millipore),原子吸收砷空心陰極燈(德國(guó)耶拿公司)。所用玻璃器皿在使用前用3%的硝酸浸泡過(guò)夜,
用自來(lái)水沖洗干凈,再用去離子水沖洗多次,烘干后使用。
砷空心陰極燈波長(zhǎng):193.7nm,燈電流:6.0mA;光電倍增管負(fù)高壓:524V;石英池溫度:980℃;
氣體流量25L/h;泵速檔次3檔;吹掃時(shí)間40s;預(yù)清洗時(shí)間10s;采用峰面積讀數(shù);積分時(shí)間30s;調(diào)
零時(shí)間1s;延遲時(shí)間1s;進(jìn)樣體積5mL。
砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000μg/mL):中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院。
砷標(biāo)準(zhǔn)工作液(1μg/mL):移取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000μg/mL)50μL于50mL容量瓶中,加鹽酸2%(v/v)
稀釋定容至刻度。
作者簡(jiǎn)介:馮波(1982—),女,碩士研究生,主要從事金屬痕量分析。:feng2005080
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硼氫化鈉(10g/L)溶液:稱取1.000g的硼氫化鈉,0.2500g氫氧化鈉,加水溶解,定容至100mL。
臨用時(shí)現(xiàn)配。
鹽酸2%(v/v):移取10mL鹽酸(優(yōu)級(jí)純)加入500mL水中,稀釋至1000mL。
抗壞血酸(100g/L)溶液:稱取2.500g的抗壞血酸,加水溶解,定容至25mL。臨用時(shí)現(xiàn)配。
硝酸(MOS級(jí));鹽酸(優(yōu)級(jí)純);過(guò)氧化氫(30%),硼氫化鈉(Sigma公司),氫氧化鈉(優(yōu)級(jí)純)。
1.2樣品分析
GBW10015菠菜;奶粉樣品(檢測(cè)分析中心提供);味精預(yù)混料、調(diào)味品樣品(梅花集團(tuán)通遼生產(chǎn)
基地提供)。
1.3總砷的測(cè)定
稱取試樣0.4g(到0.0001g)于消解罐中,加入5mL硝酸(MOS級(jí))、1mL過(guò)氧化氫(30%),
放入微波消解儀中,按表1設(shè)置程序進(jìn)行消解。消解*后冷卻至50℃取出。冷卻至室溫后,將消化液
轉(zhuǎn)移至燒杯中,用5ml水洗滌消解罐,洗滌液合并到燒杯中,放置電熱板上于130℃加熱趕酸。消化液
剩余1-2mL時(shí),取下冷卻,再加入5mL去離子水,再次趕酸。消化液剩余1-2mL時(shí),取下冷卻至室溫。
將消化液轉(zhuǎn)入25mL容量瓶中,用2%(v/v)鹽酸少量多次洗滌燒杯,洗滌液合并于容量瓶中,加入2mL
抗壞血酸(100g/L),用2%(v/v)鹽酸并定容至刻度,混勻備用;同時(shí)作試劑空白。
表1微波消解程序
Table1ProcedureofMicrowaveDigestion
步驟溫度(℃)時(shí)間(min)功率(W)
1100201200
2120201200
3150401200
1.4標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
分別吸取0,50,100,150,200,250μL砷標(biāo)準(zhǔn)工作液(1μg/mL)于25mL容量瓶中,各加入2mL抗壞血
酸(100g/L),用2%(v/v)鹽酸定容在刻度,搖勻。即為0,2,4,6,8,10μg/L砷系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2結(jié)果與討論
2.1儀器參數(shù)的優(yōu)化
預(yù)清洗時(shí)間和吹掃時(shí)間的選擇:HS-55型氫化物發(fā)生器采用批量模式,*預(yù)清洗時(shí)間和吹掃時(shí)間,
可以有效降低樣品每次進(jìn)樣之間的影響。預(yù)清洗時(shí)間越長(zhǎng),吸光度越低,為此,選擇10s。吹掃時(shí)間有
助于及時(shí)吹除管壁上的水霧,對(duì)吸光度影響不是很大,為此,選擇40s。
2.2氫化物發(fā)生條件的優(yōu)化
硼氫化鈉濃度對(duì)吸光度的影響也很明顯。硼氫化鈉濃度不足,還原能力弱;而硼氫化鈉濃度過(guò)高,
會(huì)產(chǎn)生大量氫氣造成靈敏度下降。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)硼氫化鉀濃度在10g/L時(shí),信號(hào)。
介質(zhì)的酸度是影響氫化物發(fā)生效率的重要因素。通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察了砷(5μg/L)在不同體積百分濃度
0.5~3%(v/v)鹽酸介質(zhì)中氫化物發(fā)生效果。在1.5~3%(v/v)鹽酸濃度范圍內(nèi),砷的吸光度較高。本實(shí)驗(yàn)
選用2%(v/v)的鹽酸介質(zhì)用于氫化物發(fā)生。結(jié)果見圖1。
0.50%1%1.50%2%2.50%3%
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
吸光度
鹽酸濃度
/%
圖1鹽酸濃度對(duì)吸光度的影響
Fig.1EffectofHClconcentrationonabsorptionintensity
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2
2.3共存離子的干擾
本文對(duì)常見元素做了干擾實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,1000倍的Fe3+、Zn2+,1000倍的Hg,200倍的Pb2+、
Cu2+對(duì)200μg/kg砷的測(cè)定無(wú)干擾??紤]到樣品中共存元素的含量,可認(rèn)為常見離子不干擾砷的測(cè)定。
2.4線性與檢出限及精密度
在*條件下,總砷的線性方程y=0.35504C+0.6131,線性范圍0.51~25μg/L,相關(guān)系數(shù)為0.999。
空白溶液經(jīng)連續(xù)11次測(cè)定,根據(jù)空白溶液連續(xù)測(cè)定11次標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍除以校準(zhǔn)曲線的斜率,得到儀
器檢出限(3σ)為0.17μg/L。根據(jù)空白溶液連續(xù)測(cè)定11次標(biāo)準(zhǔn)偏差的10倍除以校準(zhǔn)曲線的斜率,得到定
量限為0.51μg/L。
將0.4g食品及調(diào)味品樣品制備成25mL溶液用于氫化物發(fā)生測(cè)定總砷,方法的定量限為0.016μg/g。
連續(xù)測(cè)定8μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液11次,儀器相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為4.1%,即儀器的精密度為4.1%。
2.5樣品分析
應(yīng)用本方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了總砷含量測(cè)定,測(cè)定結(jié)果列于表2。本方法測(cè)定的總砷含量與參考值
對(duì)比,Z<|2|,結(jié)果滿意。
表2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定(n=3)
Table2DeterminationoftotalAsinstandardmaterials(n=3)
樣品
參考值
?。?mu;g/g)
本方法測(cè)定值
?。?mu;g/g)
Z值*結(jié)果
GBW10015菠菜0.2300.219-0.24滿意
*根據(jù)Horwitz公式計(jì)算Z值。Z≤|2|滿意|2|<|Z<|3|可疑或有問題Z≥|3|不滿意
CMR
ZXXt
0.02?0.8495/
?
?
X——測(cè)定值;Xt——值;C——值/106;MR——10-6。
應(yīng)用本方法對(duì)菠菜GBW10015進(jìn)行天間重復(fù)性及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),同時(shí)對(duì)分析檢測(cè)中心總砷含量較
高的味精預(yù)混料和奶粉兩種樣品進(jìn)行了總砷含量測(cè)定及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),測(cè)定結(jié)果列于表3。
表3樣品測(cè)定與回收率(n=3)
Table3DeterminationandrecoveryoftotalAsinvarioussamples(n=3)
樣品
測(cè)定值
?。?mu;g/g)
RSD
?。?)
平均值
?。?mu;g/g)
加標(biāo)量
?。?mu;g/g)
加標(biāo)測(cè)定值
(μg/g)
加標(biāo)回收率
?。?)
平均回收率
?。?)
菠菜GBW100150.2040.1
0.214
0.1870.397102.8
104.0
菠菜GBW100150.1961.40.1870.399108.8
菠菜GBW100150.2322.20.2500.48199.9
菠菜GBW100150.2221.00.2500.484104.6
味精
預(yù)混料
0.1732.1
0.175
0.1870.381111.0
106.3
味精
預(yù)混料
0.1760.20.1870.365101.5
奶粉0.3170.7
0.325
0.3120.61595.5
93.7
奶粉0.3331.90.3120.62091.9
結(jié)果表明,對(duì)菠菜GBW10015進(jìn)行天間重復(fù)性實(shí)驗(yàn),測(cè)定值滿意,平均加標(biāo)回收率104%。對(duì)于不
同類型的食品樣品,總砷的加標(biāo)回收率為91.9%~111.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=3)為0.1%~2.2%。
應(yīng)用本方法對(duì)5個(gè)批次調(diào)味品樣品進(jìn)行了總砷含量測(cè)定,測(cè)定結(jié)果列于表4。
表4調(diào)味品樣品測(cè)定(n=3)
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3
Table4DeterminationoftotalAsinflavorsamples(n=3)
樣品
測(cè)定值
?。?mu;g/g)
RSD
?。?)
10.02751.8
20.02392.5
30.02993.0
40.03116.6
50.02680.9
結(jié)果表明,對(duì)于調(diào)味品樣品,總As含量均小于GB2720-2003中理化指標(biāo)總砷<0.5mg/kg,可以放
心食用。
3結(jié)論
以微波消解-氫化物發(fā)生原子吸收光譜測(cè)定食品和調(diào)味品中總砷,本方法具有準(zhǔn)確,靈敏度高等特
點(diǎn),可用于食品和調(diào)味品中總砷的測(cè)定。
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