石墨炉原子吸收光谱法测定海藻制品中的砷

1、石墨炉原子吸收光谱法测定海藻制品中的砷    2012-07-04     论文导读:应用石墨炉原子吸收光谱技术建立了在海藻制品中测定总砷和三价无机砷的方法,为开展海藻制品中无机砷的监测和食品安全风险评估提供准确的检测方法。 采用湿法消解和微波消解为测定总砷的前处理方式,9mol/L盐酸浸泡后乙酸丁酯萃取和纯水反萃取作为海藻制品中三.    应用石墨炉原子吸收光谱技术建立了在海藻制品中测定总砷和三价无机砷的方法,为开展海藻制品中无机砷的监测和食品安全风险评估提供准确的检测方法

2、。采用湿法消解和微波消解为测定总砷的前处理方式,9mol/L盐酸浸泡后乙酸丁酯萃取和纯水反萃取作为海藻制品中三价无机砷的提取方式,分别利用塞曼扣背景和氘灯扣背景的石墨炉原子吸收光谱法测定总砷和三价无机砷。塞曼扣背景测定砷的线性范围为3.0-60g/L,定量限(LOQ)为2.9g/L,精密度为3.6%,回收率为90%-102%;氘灯扣背景测定砷的线性范围为4. 0-80g/L,定量限(LOQ)为3. 6g/L,精密度为4. 1%,回收率为88%-109%。本法对三价无机砷的提取方法简便实用、提取效率高。原子吸收光谱法的两种背景校正方式测定总砷及三价无机砷的结果准确可靠。为基层实验室开展食品中总砷

3、以及三价无机砷的测定提供实用、可靠的分析方法。砷和它的化合物是常见的环境污染物,近年来随着工农业现代化的发展,含有各种化学毒物的工业废水大量排入江河湖海,导致鱼类、贝类和海藻等海洋生物受到不同程度的砷污染,最终进入人体,引起急性或慢性中毒,甚至致癌。海洋生物比较容易富集重金属,其中砷化合物有无机砷亚砷酸(As3+),砷酸(As5+),有机砷一甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)、三甲基砷酸(TMAO)、砷甜菜碱(AsB)和砷胆碱(AsC)以及其他更复杂的砷化合物,如砷糖,砷脂等。研究表明,砷化合物的毒性为:As3+>As5+>MMA>DMA>TMAO>AsB和

4、AsC。而砷甜菜碱和砷胆碱被认为是无毒的。无机砷的毒性远大于有机砷,在无机砷中,三价砷的毒性比五价砷约高出10多倍。因此测定海藻中的总砷、无机砷,尤其是测定三价无机砷的含量对于保障食品安全具有很重要的现实意义。1988年FAO/WHO提出以无机砷形式暂定可耐受每周摄入量(PTWJ)为15g/kg,我国制定的海藻制品中无机砷的限量标准为1.5mg/kg(GB 2762-2005食品中污染物限量)。测定海藻制品中砷的国标方法"GB/T 5009.11-2003"有砷斑法、银盐法和氢化物原子荧光光谱法。化学法存在着灵敏度低、准确性差等问题。虽然氢化物发生-原子荧光光谱法测试灵敏度

5、高,但测定海藻制品时该方法有不少问题,如有机砷在消解过程中不太容易全部转化为无机砷,常常会导致原子荧光光谱法测定总砷结果偏低;而在测定无机砷的前处理过程中,会引起有机砷形态发生变化,转化为无机砷,又导致海藻中无机砷含量测定结果偏高。除国标方法外,还有离子色谱-电感耦合等离子体质谱法(IC-ICP-MS)和液相色谱-原子荧光光谱法(LC-AFS)等联机测定方式,虽然能对试样中所含砷形态化合物进行有效的分离并测定,但由于联机的技术和成本高,一般基层单位难以开展。本方法采用湿法消解和微波消解为测定海藻类食物中总砷的前处理方式,盐酸浸泡、乙酸丁酯萃取和纯水反萃取为测定三价无机砷的前处理方式,方法实用、

6、提取效率高。采用塞曼扣背景和氘灯扣背景的石墨炉原子吸收光谱法，测定波长为193.7nm,以峰高法为测定方式测定总砷和三价无机砷,测定干扰小,准确度和灵敏度高。相对"GB/T 5009.11-2003"而言,提高了海产食品中总砷测定结果的准确性,减少了无机砷测定结果的偏差。实验部分仪器与试剂VARIAN-240Z型石墨炉原子吸收光谱仪(美国瓦里安公司,塞曼扣背景);Aurora-AI1200型石墨炉原子吸收光谱仪(加拿大欧罗拉公司,氘灯扣背景);砷空心阴极灯(美国瓦里安公司);热解涂层石墨管(美国瓦里安公司);AED-440型多孔电热消化器(北京博瑞赛科技有限公司);LabT

7、ech-EH20B型控温电热板(北京莱伯泰科仪器有限公司)。硝酸(德国默克公司);硫酸(广州试剂一厂);硝酸镁(德国默克公司);硝酸镍(美国Sigma公司);氯化钯(美国Sigma公司);硝酸溶液(1+99);硝酸和硫酸混合消解体系(9+1)。除非另有说明,本实验所用试剂均为优级纯。实验用水为GB/T 6682规定的二级水。总砷前处理方式湿法消解称取样品0.5-3g(精确至0.1mg)于50mL带刻度硬质玻璃消解管中,加入10mL浓硝酸,1mL浓硫酸,在可调式控温电热炉上加热(加热参考条件:120/0.5h,稍放置,升至180/2-4h,再升至220),若变棕黑色,再加硝酸,直至冒白烟,消解液

8、呈无色透明或略带黄色,取出冷却,直接用水定容至10mL,混匀备用,同时作试剂空白实验20。微波消解精确称取0.2-0.6g(精确至0.1mg)样品于高压微波消解罐中,加入5mL浓硝酸、0.5mL浓硫酸,旋紧罐盖后进行消解。25-140/10min;140-160/10min;160-190/20min。冷却后取出,于控温电热板上160赶酸,放冷后将消解液转移至25mL或50mL容量瓶中,用少量水多次洗涤罐和内盖,洗液合并于容量瓶中,用水定容至刻度,混匀备用;同时作试剂空白实验。三价无机砷的提取与反萃取样品粉碎后,精确称取样品1.5g(精确至0.1mg)置于25mL具塞刻度试管中并加入10mL1

9、790光谱实验室第29卷9mol/L盐酸,混匀,置于60水浴中,浸泡18h以上,期间多次振摇2-3min。样品充分浸提后取出冷却,6000r/min高速离心5min,取上清液用定量滤纸滤过,并用少量9mol/L盐酸清洗残渣,滤液置于250mL分液漏斗中,用乙酸丁酯萃取2次(每次20mL),并充分振摇2-3min后静置,分层,合并有机相,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,混匀备用,同时做空白实验。石墨炉原子吸收光谱法测定总砷或无机三价砷塞曼扣背景方式参考条件:内气流量0.3L/min,原子化时停气;测定波长:193.7nm;灯电流:10mA;光谱通带:0

10、.5nm;测定方式:峰高法,塞曼校正背景法;进样体积:10L;升温程序:干燥85-110/30-50s;灰化1100-1200/20-30s;原子化2650-2750/4-5s。砷标准使用液用硝酸溶液(1+99)分别稀释成含砷:0、10、20、30、40g/L和60g/L的标准系列溶液。取砷标准系列溶液10、2L硝酸镍-氯化钯混合溶液(0.5g/L+0.5g/L)注入石墨炉中测定,测吸光度值并绘制校准曲线,然后使用备用的消解液(2.2节)测定总砷以及试剂空白、使用提取液(2.3节)测定三价无机砷以及试剂空白。结果与讨论图1 硫酸、盐酸和高氯酸对样品溶液测定的干扰1-H2SO4;2-HCl;3-HClO4。总砷前处理湿消解法和微波消解都适用于原子吸收光谱法测定总砷的前处理方式。在湿消解法中,硫酸高沸点、强酸和强氧化性的特点能将海藻制品的有机砷转化为无机砷,并且模拟消解后5%以下的硫酸残留量对55.0g/L样品溶液测定结果无影响。而高氯酸和盐酸都不适合为消解试剂,残留的