食品添加剂铅砷含量测定前处理

关键词：食品及食品添加剂中砷、铅测定 氢化物原子吸收  前处理方案

仪器设备：氢化物发生器  原子吸收主机

辅助设备：电热板或电炉  马弗炉  千分之一天平

玻璃器皿：三角烧瓶100ml  容量瓶50ml  100ml 塑料瓶 50 100 200 250 ml

      移液管1 2 5 10 ml 烧杯

试剂：

1、  硝酸 优级

2、  硫酸 优级

3、  高氯酸 分析

4、  硫脲 分析

5、  碘化钾 分析

6、  硼氢化钾 优级

7、  氢氧化钠 优级

8、  盐酸 优级

实验室应配备通风设备，分析化验人员至少1名

样品消解：固体试样称样1~2.5 g，液体试样称样5~10 g（或mL）（精确至0.01 g），置于50~100 mL锥形瓶中，同时做两份试剂空白。加硝酸20 mL，高氯酸4 mL，硫酸1.25 mL，摇匀后放置到第二天。置于电热板上加热消解。若消解液处理至1 mL左右时仍有未分解物质或色泽变深，取下放冷，补加硝酸5~10 mL，再消解至2 mL左右观察，如此反复两三次，注意避免炭化。继续加热至消解完全后，再持续蒸发至高氯酸的白烟散尽，硫酸的白烟开始冒出。冷却，加水25 mL，再蒸发至冒硫酸白烟。冷却，用水将内溶物转入100 mL容量瓶中，加入硫脲溶液6-10mL，用水定容至刻度并混匀,室温放置2小时或水浴加热20分钟后备测。

二：砷

1、载液：1%盐酸(硝酸)

2、还原剂：1.5% KBH₄+0.3%NaOH。

3、硫脲溶液：5%硫脲+10%KI。

4、1+5盐酸(1+7硝酸) 。

5、标准溶液：分别取标准溶液（母液1000ng/ml）0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 ml于100ml容量瓶中（相当于含砷0， 5，10，15，20ng/ml 的标准系列），分别加6~10ml硫脲溶液。再加入1+5盐酸50ml。用水定容到100ml。室温下2个小时以上。或用水浴加热20分钟。空白、样品与标准系列同样配制。

6、样品的配制：与标准样品同样配制

7、条件参数：

狭缝宽度：0.4

元素灯：As高性能空心阴极灯

灯电流：8.0 +8.6

波长：根据常量范围可以选择193.7nm

原子化温度：900~950度。 (920度)

氮气流量：150~400ml/min(360ml) 气体为高纯氮气

在原子吸收光谱仪上配置氢化物发生器，然后用其测定食品中的砷含量。主要是通过氢化物装置，将食品中的砷元素转化成挥发性氢化物，提高砷原子化效率，从而提高原子吸收光谱仪检测砷含量的灵敏度，拓宽检测的线性范围，解决笔者所在单位在未配置原子荧光光度计的情况下，利用原子吸收光谱仪就能精确检测食品中砷含量的问题。
  

由于砷原子化低，所以利用原子吸收光谱仪测砷灵敏度低，线性范围窄，达不到检验要求。如果采用GB/T5009.11-2014第1法：银盐法，操作比较麻烦，不适于大批量样品的检测，并且银盐法测砷误差大，不利于公正检测。为了解决以上问题，，在原子吸收光谱仪上配置了一台氢化物发生器，从而达到利用原子吸收光谱仪测砷的目的。大量的实验证明，只要找到原子吸收光谱仪配置氢化物发生器测砷的最佳条件，用原子吸收光谱仪配置氢化物发生器测砷的效果与GB/T5009.11-2014第一法一致，回收率为100.7%～103.6%。
    1．实验原理
    原子吸收光谱仪测砷含量，主要是利用特定的砷光源，通过待测砷元素原子蒸气，被待测砷元素的原子蒸气吸收，然后根据其减弱程度来测定，但对于砷元素，如果采用液体进样原子化，无论采用火焰原子化法或石墨炉原子化法均不能得到好的灵敏度，如果在原子吸收光谱仪上配置氢化物发生器，将砷在一定酸度下转化成挥发性的氢化物，然后原子化进行测定，检测灵敏度可提高。
    2．实验部分
    2.1仪器：原子吸收光谱仪；氢化物发生装置
    2.2试剂：
    2.2.1 氢氧化钠：优级纯
    2.2.2 载液：1%盐酸
    2.2.3 硝酸高氯酸消解液：1+4
    2.2.4 浓盐酸：优级
    2.2.5 抗坏血酸：分析纯
    2.2.6 碘化钾：分析纯
    2.2.7 砷标准储备液（含1.00mg/mL）：称取0.6600g经105℃干燥2h的As2O3，溶解于5mL20%氢氧化钠溶液中。用酚酞作指示剂，以1mol/L硫酸溶液中和到中性后，再加入15mol/L硫酸溶液，加水定容至500mL。
    2.2.8 砷标准溶液（含砷10.0μg/mL）：吸取砷标准溶液10.00mL，置于1000mL容量瓶中加纯水定容混匀即可。
    2.2.9 砷标准使用液（含砷100μg/L）：吸取砷标准溶液5.00mL，稀释定容至500mL，得到100μg/L砷标准使用液。
    2.2.10 硼氢化钾溶液（1.5%）：称取0.20gNaOH用少量水溶解，再加入1.50g硼氢化钾，溶解后稀释至100mL。
    2.3 操作条件
    原子化温度：900℃；波长：193.7nm；灯电流：8mA；狭缝：0.4nm；积分时间：3s；时间常数2。
    2.4 分析步骤
    2.4.1样品消解：液体试样称样5～10g（精确至小数点后第二位），置入100mL高筒烧杯中，加入10.0mL硝酸高氯酸（4+1）消解液，摇匀后放置到第二天。置于电炉上加热至有物质分解或色泽加深，补加消解液10.0mL继续消化，如此反复两三次至消化完全，消化液澄清（带黄绿色或无色）有高氯酸白烟冒出，冷却至室温，同时作试剂空白。
    2.4.2 样品测试液的制备：称取0.20gKI和0.10g抗坏血酸，加到50mL容量瓶中，加入5.00mL浓盐酸，将消化后的样品及空白试样转移到容量瓶中，待KI和抗坏血酸溶解后定容，放置1h后（室温）备测。
    2.4.3 标准系列制备：取50mL容量瓶4个，称取0.20gKI和0.10抗坏血酸，加到容量瓶中，吸取100μg/L砷标准使用液0.00；2.50；5.00；7.50mL分别加入到容量瓶中，加适量的水，待KI和抗坏血酸溶解后定容，放置1h（室温），则得到0.00；5.00；10.00；15.00μg/L标准系列，备测。
    2.5 测定
    2.5.1 抽取食醋进行检测：载气为高纯N2，150mL/分，KBH4溶液浓度为1.5%，载液为1%HCl。
    2.5.2 加标实验：将2.5.1中的食醋样本和加标的食醋样本在102℃条件下干燥2h 至接近干燥，然后再加入混酸消解液，前加标样在称量样品后直接吸取5.00 mL100μg/L砷标准使用液加入到样品中；后加标样在消解后转移到容量瓶中时加入，加入量为5.00mL100μg/L砷标准使用液，按2.5.1方法进行检测。
    2.5.3 计算公式：P=50×（C1－C2）/1000×m
    式中：P——试样的砷含量，（mg/Kg）
    C1——试样被测液的浓度（μg/L）
    C2——试剂空白液的浓度（μg/L）
    m——试样质量（g）
    2.6 结果
    （1）食醋中砷含量     浓度（μg/L）

（2）前加标实验结果

（3）后加标实验结果

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    试剂空白平均浓度为0.3441μg/L
    （1）食醋砷含量平均浓度为2.1709μg/L
    （2）前加标砷含量平均浓度为12.2422μg/L
    （3）后加标砷含量平均浓度为12.5353μg/L
    计算回收率
    （1）前加样回收率：
    [（12.2422×50—2.1709×500/5.00×100]×100=100.7%
    （2）后加样回收率：
    [（12.5353×50—2.1709×50）/5.00×100]×100=103.6%
    2.7 讨论
    2.7.1 从实验结果看，利用原子吸收光谱仪配置氢化物发生器检测食品中砷含量，其数据稳定性好，再现性较强，其加标回收率高，达到了食品中砷含量加标实验回收率为90%～110%的要求。
    2.7.2 实验数据说明，将食品中的砷通过氢化物装置转化成挥发性的氢化物，其解离能低，极易原子化，效率高，使原子吸收光谱法测砷的灵敏度提高到1～3个数量级，并能避免基体的干扰，选择性极好，满足GB/T5009.11—2014第一法检测食品中砷含量的准确度要求。