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摘要：采用氢化物原子荧光光度法测定大米中总砷的含量。研究了还原剂浓度的选择、消化中加入过氧化氢的必要性、湿法消解和微波消解的选择等因素对测定的影响，优化了仪器工作条件。在0～50μg/L范围内，砷浓度与荧光强度呈线性关系，相关系数为0.9997、加标回收率在97.2%～105.8%，检出限为0.01mg/kg。
关键词：氢化物原子荧光光度法；大米；总砷
1 引言
砷及其化合物是自然界常见的有毒有害物质，具有较强的毒性，其污染物主要来源于采矿和冶炼业产生的废渣、工业废水及含砷农药的生产和使用。土壤和水质受到砷的污染，有可能影响农产品的质量安全，因此对农产品中砷含量的检测显得尤为重要。本研究以大米为例，采用氢化物原子荧光光度法对大米中总砷含量的测定进行了研究，确定了测定所需要的最佳前处理方法和最佳测定条件。
2 材料与方法
2.1 仪器与试剂
2.1.1 仪器
AFS-920双道原子荧光光度计（北京吉天仪器有限公司）；砷（As）空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；MOS-6微波消解仪（上海新仪）；高压消解罐；玻璃器皿：用15%硝酸溶液浸泡24h以上，用超纯水冲洗干净，晾干备用。
2.1.2 试剂[1]
硼氢化钾（KBH4）溶液（10g/L）：称取2.5g氢氧化钾溶于100ml超纯水中摇匀，加入10g硼氢化钾溶解，用超纯水定容至500ml，临用时现配。硫脲溶液（50g/L）：称取5g硫脲溶于100ml超纯水中，临用时现配。盐酸溶液（2%）：10ml盐酸加入超纯水定容至500ml。砷标准储备液（10μg/ml）：准确移取砷标准溶液（1g/ml）1ml加入2%盐酸溶液定容至100ml。砷标准使用液（1μg/ml）：准确移取砷标准储备液（10μg/ml）10ml加入2%盐酸溶液定容至100ml。盐酸（优级纯），过氧化氢（化学纯）。
2.2 试验方法
2.2.1 原理
大米粉试样经微波消解后，加入硫脲使五价砷预还原为三价砷，再加入硼氢化钾使还原生成砷化氢，由氩气载入石英原子化器中分解为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，其荧光强度在固定条件下与被测液中的砷浓度成正比，与标准系列比较定量。
2.2.2标准系列制备[1]
取25ml比色管6支，分别加入适量2%盐酸溶液，依次准确加入1μg/ml砷标准使用液0、0.5、1、2、4、5ml（各相当于砷浓度0、5.0、10.0、20.0、40.0、50.0ng/ml），各加入硫脲10ml，用2%盐酸溶液定容至刻度，混匀备测。
2.2.3 前处理[5]
称取大米粉试样0.2g于高压消解罐中，加入3ml超純水浸透试样，加入3ml硝酸及2ml过氧化氢，浸泡过夜，在电热板上加热赶酸至黄烟消失，密封消解罐，放入微波消解仪中进行微波消解。待试样消解完全后，在电热板继续加热赶酸至黄豆粒大小时取下冷却，用少量2%盐酸溶液冲洗消解罐，加入1ml硫脲，用2%盐酸溶液定容至10ml摇匀，反应半小时后上机测定。同时做样品空白试验。
2.2.4 测定[3]
开机设定最佳工作条件，预热20min后点火，原子化器预热20min，稳定后进行标准系列测定及样品测定，绘制工作曲线。
3 结果与讨论
在试验条件下，砷浓度在0～50μg/L范围内，砷浓度与荧光强度呈线性关系，相关系数为0.9997，曲线方程为：I=11.8175*C+3.8184。
3.1 还原剂浓度的选择
在酸性介质中，试样中的砷与还原剂在氢化物发生系统中反应，硼氢化钾浓度过低，还原能力弱，荧光强度下降；硼氢化钾浓度过高，会产生大量氢气稀释氢化物浓度。通过对10g/L、15g/L、20g/L、25g/L的硼氢化钾浓度进行试验，荧光强度均比较稳定，检测结果无明显改变，故本试验还原剂采用的硼氢化钾浓度为10g/L。
3.2消化时加入过氧化氢的必要性
微波消解过程中加入过氧化氢起辅助氧化作用，可以提高消解时的压强，加速消解。试验证明微波消解时不加过氧化氢，荧光强度不稳定，而加入过氧化氢试样消解更完全，荧光强度稳定呈线性关系。
3.3 湿法消解和微波消解的选择[4]
湿法消解用酸量大，消化时间长，待测元素易丢失，污染严重，空白值高；而微波消解用酸少，污染少，空白值低，精密度好，准确度高，工作效率高。试验证明采用微波消解对试样进行消化的回收率（97.2%～105.8%）明显高于湿法消解的回收率（85.4%～92.7%），故采用微波消解作为试样的消化方法。
4 结论
本文采用氢化物原子荧光光度法对大米中总砷含量的测定进行了研究，确定了测定所需要的最佳前处理方法和最佳测定条件。本法具有简便、快速、稳定、准确度高、重现性好的优点，适用于质检机构大批样品的检测。
参考文献
[1]GB/T 5009.11-2003 食品中总砷和无机砷的测定[S]
[2]北京吉田仪器公司主编.双道原子荧光光度计软件操作手册[Z].2005：19-20
[3]邓源喜，许晖，李妍，等.氢化物发生—原子荧光法测定食品中砷研究[J].粮食与油脂，2011（6）：40-43
[4]郭同兵，黄谦，刘剑波.微波消解氢化物原子荧光法测定食品中的砷和汞[J].Food&Machinery，2011，27（4）：87-89
[5]刘忠秋.大米中砷的微波消解—原子荧光光谱测定法[J].辽宁医学院学报，2009，30（1）：72
作者简介：王卉丹（1985-），女，粮油检验工程师，研究方向：粮油质量检测。
（作者单位：哈尔滨市粮食研究所）
关键词：氢化物原子荧光光度法；大米；总砷
1 引言
砷及其化合物是自然界常见的有毒有害物质，具有较强的毒性，其污染物主要来源于采矿和冶炼业产生的废渣、工业废水及含砷农药的生产和使用。土壤和水质受到砷的污染，有可能影响农产品的质量安全，因此对农产品中砷含量的检测显得尤为重要。本研究以大米为例，采用氢化物原子荧光光度法对大米中总砷含量的测定进行了研究，确定了测定所需要的最佳前处理方法和最佳测定条件。
2 材料与方法
2.1 仪器与试剂
2.1.1 仪器
AFS-920双道原子荧光光度计（北京吉天仪器有限公司）；砷（As）空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；MOS-6微波消解仪（上海新仪）；高压消解罐；玻璃器皿：用15%硝酸溶液浸泡24h以上，用超纯水冲洗干净，晾干备用。
2.1.2 试剂[1]
硼氢化钾（KBH4）溶液（10g/L）：称取2.5g氢氧化钾溶于100ml超纯水中摇匀，加入10g硼氢化钾溶解，用超纯水定容至500ml，临用时现配。硫脲溶液（50g/L）：称取5g硫脲溶于100ml超纯水中，临用时现配。盐酸溶液（2%）：10ml盐酸加入超纯水定容至500ml。砷标准储备液（10μg/ml）：准确移取砷标准溶液（1g/ml）1ml加入2%盐酸溶液定容至100ml。砷标准使用液（1μg/ml）：准确移取砷标准储备液（10μg/ml）10ml加入2%盐酸溶液定容至100ml。盐酸（优级纯），过氧化氢（化学纯）。
2.2 试验方法
2.2.1 原理
大米粉试样经微波消解后，加入硫脲使五价砷预还原为三价砷，再加入硼氢化钾使还原生成砷化氢，由氩气载入石英原子化器中分解为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，其荧光强度在固定条件下与被测液中的砷浓度成正比，与标准系列比较定量。
2.2.2标准系列制备[1]
取25ml比色管6支，分别加入适量2%盐酸溶液，依次准确加入1μg/ml砷标准使用液0、0.5、1、2、4、5ml（各相当于砷浓度0、5.0、10.0、20.0、40.0、50.0ng/ml），各加入硫脲10ml，用2%盐酸溶液定容至刻度，混匀备测。
2.2.3 前处理[5]
称取大米粉试样0.2g于高压消解罐中，加入3ml超純水浸透试样，加入3ml硝酸及2ml过氧化氢，浸泡过夜，在电热板上加热赶酸至黄烟消失，密封消解罐，放入微波消解仪中进行微波消解。待试样消解完全后，在电热板继续加热赶酸至黄豆粒大小时取下冷却，用少量2%盐酸溶液冲洗消解罐，加入1ml硫脲，用2%盐酸溶液定容至10ml摇匀，反应半小时后上机测定。同时做样品空白试验。
2.2.4 测定[3]
开机设定最佳工作条件，预热20min后点火，原子化器预热20min，稳定后进行标准系列测定及样品测定，绘制工作曲线。
3 结果与讨论
在试验条件下，砷浓度在0～50μg/L范围内，砷浓度与荧光强度呈线性关系，相关系数为0.9997，曲线方程为：I=11.8175*C+3.8184。
3.1 还原剂浓度的选择
在酸性介质中，试样中的砷与还原剂在氢化物发生系统中反应，硼氢化钾浓度过低，还原能力弱，荧光强度下降；硼氢化钾浓度过高，会产生大量氢气稀释氢化物浓度。通过对10g/L、15g/L、20g/L、25g/L的硼氢化钾浓度进行试验，荧光强度均比较稳定，检测结果无明显改变，故本试验还原剂采用的硼氢化钾浓度为10g/L。
3.2消化时加入过氧化氢的必要性
微波消解过程中加入过氧化氢起辅助氧化作用，可以提高消解时的压强，加速消解。试验证明微波消解时不加过氧化氢，荧光强度不稳定，而加入过氧化氢试样消解更完全，荧光强度稳定呈线性关系。
3.3 湿法消解和微波消解的选择[4]
湿法消解用酸量大，消化时间长，待测元素易丢失，污染严重，空白值高；而微波消解用酸少，污染少，空白值低，精密度好，准确度高，工作效率高。试验证明采用微波消解对试样进行消化的回收率（97.2%～105.8%）明显高于湿法消解的回收率（85.4%～92.7%），故采用微波消解作为试样的消化方法。
4 结论
本文采用氢化物原子荧光光度法对大米中总砷含量的测定进行了研究，确定了测定所需要的最佳前处理方法和最佳测定条件。本法具有简便、快速、稳定、准确度高、重现性好的优点，适用于质检机构大批样品的检测。
参考文献
[1]GB/T 5009.11-2003 食品中总砷和无机砷的测定[S]
[2]北京吉田仪器公司主编.双道原子荧光光度计软件操作手册[Z].2005：19-20
[3]邓源喜，许晖，李妍，等.氢化物发生—原子荧光法测定食品中砷研究[J].粮食与油脂，2011（6）：40-43
[4]郭同兵，黄谦，刘剑波.微波消解氢化物原子荧光法测定食品中的砷和汞[J].Food&Machinery，2011，27（4）：87-89
[5]刘忠秋.大米中砷的微波消解—原子荧光光谱测定法[J].辽宁医学院学报，2009，30（1）：72
作者简介：王卉丹（1985-），女，粮油检验工程师，研究方向：粮油质量检测。
（作者单位：哈尔滨市粮食研究所）