测定砷含量的几种方法

此处介绍银盐法、氢化物原子荧光光度法、氢化物发生原子吸收光谱法。一、银盐法1.原理样品经消化后，以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，经银盐溶液吸收后，形成红色胶态物，在510nm处比色，与标准系列比较定量。最低检出量为0.2mg/kg。2.适用范围标准方法（GB/T5009.11-1996），适用于各类食品中总砷的测定。3.试剂除另有规定，所用的试剂为分析纯试剂，水为蒸馏水或同等纯度水。（1）硝酸。（2）硫酸。（3）盐酸。（4）硝酸＋高氯酸混合液(4＋1)：量取80ml硝酸，加20ml高氯酸，混匀。（5）硝酸镁溶液(150g/L)：称取15g硝酸镁〖Mg(NO3)2·6H2O〗溶于水中，并稀释至100ml。（6）氧化镁。（7）碘化钾溶液(150g/L)：称取15g碘化钾溶于水中，并稀释至100ml，储于棕色瓶中。（8）酸性氯化亚锡溶液：称取40.0g氯化亚锡（SnCl2·2H2O），加盐酸溶解并稀释至100.0ml，加入数颗金属锡粒。**氯化亚锡（SnCl2）又称二氯化锡，白色或半透明晶体，带二个分子结晶水（SnCl2·2H2O）的是无色针状或片状晶体，溶于水、乙醇和乙醚。氯化亚锡试剂不稳定，在空气中被氧化成不溶性氯氧化物，失去还原作用，为了保持试剂具有稳定的还原性，在配制时，加盐酸溶解为酸性氯化亚锡溶液，并加入数粒金属锡粒，使其持续反应生成氯化亚锡及新生态氢，使溶液具有还原性。氯化亚锡在本实验的作用为将As5+还原为As3+；在锌粒表面沉积锡层以抑制产生氢气作用过猛。（9）盐酸溶液(1＋1)：量取50ml盐酸，小心倒入50ml水中，混匀。（10）乙酸铅溶液(100g/L)。（11）乙酸铅棉花：用100g/L乙酸铅溶液浸透脱脂棉后，压除多余溶液，并使疏松，在100℃以下干燥后，储存于玻璃瓶中。**乙酸铅棉花塞入导气管中，是为吸收可能产生的硫化氢，使其生成硫化铅而滞留在棉花上，以免吸收液吸收产生干扰，硫化物和银离子生成灰黑色的硫化银，但乙酸铅棉花要塞得不松不紧为宜。（12）无砷锌粒。不同形状和规格的无砷锌粒，因其表面积不同，与酸反应的速度就不同，这样生成的氢气气体流速不同，将直接影响吸收效率和测定结果。一般认为蜂窝状锌粒3g，或大颗粒锌粒5g均可获得良好结果。也有人认为大小颗粒的锌粒混合使用则效果满意。一般确定标准曲线与试样均用同一规格的锌粒为宜。（13）氢氧化钠溶液(200g/L)。（14）硫酸溶液(6＋94)：量取6.0ml硫酸，小心倒入94ml水中，混匀。（15）二乙氨基二硫代甲酸银-三乙醇胺-三氯甲烷溶液：称取0.25g二乙氨基二硫代甲酸银〖(C2H5)2NCS2Ag〗置于乳钵中，加少量三氯甲烷研磨，移入100ml量筒中，加入1.8ml三乙醇胺，再用三氯甲烷分次洗涤乳钵，洗液一并移入量筒中，再用三氯甲烷稀释至100.0ml，放置过夜。滤入棕色瓶中保存。**二乙氨基二硫代甲酸银（silverdiethyldithiocarbamate），或称二乙基二硫代氨基甲酸银盐（diethyldithiocarbamicacid，Agsalt），(C2H5)2NC(S)SAg，分子量256.15，为黄色粉末，不溶于水而溶于三氯甲烷，性质极不稳定，遇光或热，易生成银的氧化物而呈灰色，因而配置浓度不易控制。若市售品不适用，实验室也可自行制备。**二乙氨基二硫代甲酸银制备法：分别溶解1.7g硝酸银、2.3g二乙氨基二硫代甲酸钠（DDCNa，铜试剂）于100ml蒸馏水中，冷却到20℃以下，缓缓搅拌混合，过滤生成的柠檬黄色银盐（AgDDC）沉淀，用冷蒸馏水洗涤沉淀数次，在干燥器中干燥，避光保存备用。**吸收液中AgDDC浓度以0.2%～0.25%为宜，浓度过低将影响测定的灵敏度及重现性，因此，配置试剂时，应放置过夜或在水浴上微热助溶。轻微的混浊可以过滤除去。若试剂溶解度不好时，应重新配制，吸收液必须澄清。（16）砷标准储备溶液：精密称取0.1320g在硫酸干燥器中干燥过的或在100℃干燥2h的三氧化二砷，加5ml200g/L氢氧化钠溶液，溶解后加25ml硫酸(6＋94)溶液，移入1000ml容量瓶中，加新煮沸冷却的水稀释至刻度，储存于棕色玻璃塞瓶中。此溶液每毫升相当于0.10mg砷。（17）砷标准使用液：吸取1.0ml砷标准溶液，置于100ml容量瓶中，加1ml硫酸(6＋94)溶液，加水稀释至刻度，此溶液每毫升相当于1.0μg砷。4.仪器（1）分光光度计。（2）测砷装置①100～150ml锥形瓶：19号标准口。②导气管：管口19号标准口或经碱处理后洗净的橡皮塞与锥形瓶密合时不应漏气。管的另一端管径1.0mm。③吸收管：10ml刻度离心管作吸收管用。5.操作方法5.1样品消化（1）硝酸-高氯酸-硫酸法A.粮食、粉丝、粉条、豆干制品、糕点、茶叶等及其他含水分少的固体食品：称取5.00g或10.00g的粉碎样品，置于250～500ml定氮瓶中，先加水少许使湿润，加数粒玻璃珠，10～15ml硝酸-高氯酸混合液，放置片刻，小火缓缓加热，待作用缓和，放冷。沿瓶壁加入5ml或10ml硫酸，再加热，至瓶中液体开始变成棕色时，不断沿瓶壁滴加硝酸-高氯酸混合液至有机质完全分解。加大火力，至产生白烟，溶液应澄明无色或微带黄色，放冷。在操作过程中应注意防止爆炸。加20ml水煮沸，除去残余的硝酸至产生白烟为止，如此处理两次，放冷。将冷后的溶液移入50ml或100ml容量瓶中，用水洗涤定氮瓶，洗涤液并入容量瓶中，放冷，加水至刻度，混匀。定容后的溶液每10ml相当于1g样品，相当加入硫酸量1ml。样品消化液中残余的硝酸需如法驱尽，硝酸的存在影响反应与显色，会导致结果偏低，必要时需增加测定用硫酸的加入量。取与消化样品相同量的硝酸-高氯酸混合液和硫酸，按同一方法做试剂空白实验。B.蔬菜、水果：称取25.00g或50.00g洗净打成匀浆的样品，置于250～500ml定氮瓶中，加数粒玻璃珠，10～15ml硝酸-高氯酸混合液，以下按粮食等样品自放置片刻起依法操作，但定容后的溶液每10ml相当于5g样品，相当加入硫酸量1ml。C.酱、酱油、醋、冷饮、豆腐、腐乳、酱腌菜等：称取10.00g或20.00g样品（或吸取10.00ml或20.00ml液体样品），置于250～500ml定氮瓶中，加数粒玻璃珠，5～15ml硝酸-高氯酸混合液，以下按粮食等样品自放置片刻起依法操作，但定容后的溶液每10ml相当于2g样品或2ml样品。D.含酒精性饮料或含二氧化碳饮料：吸取10.00ml或20.00ml样品，置于250～500ml定氮瓶中，加数粒玻璃珠，先用小火加热除去乙醇或二氧化碳，再加5～10ml硝酸-高氯酸混合液，混匀后，以下按粮食等样品自放置片刻起依法操作，但定容后的溶液每10ml相当于2ml样品。吸取5～10ml水代替样品，加与消化液相同量的硝酸-高氯酸混合液和硫酸。按相同操作方法做试剂空白实验。E.含糖量高的食品：称取5.00g或10.00g的粉碎样品，置于250～500ml定氮瓶中，先加水少许使湿润，加数粒玻璃珠，10～15ml硝酸-高氯酸混合后，摇匀。缓缓加入5ml或者10ml硫酸，待作用缓和停止起泡沫后，再加大火力，至有机质分解完全，发生白烟，溶液应澄明无色或微带黄色，放冷。以下按粮食等样品自加20ml水煮沸起依法操作。F.水产品：取可食部分样品捣成匀浆，称取5.00g或10.00g（海产藻类、贝类可适当减少取样量），置于250～500ml定氮瓶中，加数粒玻璃珠，10～15ml硝酸-高氯酸混合后，以下按粮食等样品自沿瓶壁加入5ml或10ml硫酸起依法操作。（2）硝酸-硫酸法：以硝酸代替硝酸-高氯酸混合液进行操作。（3）灰化法A.粮食、茶叶及其他含水分少的食品：称取5.00g磨碎样品，置于坩埚中，加入1g氧化镁，1ml氯化镍及10ml硝酸镁溶液，混匀，浸泡4h。于低温或置水浴锅上蒸干。用小火炭化至无烟后移入马弗炉中加热至550℃，灼烧3～4h，冷却后取出。加5ml水湿润灰分后，用细玻棒搅拌，再用少量水洗下玻棒上附着的灰分至坩埚内。放置水浴上蒸干后移入高温炉550℃灰化2h，冷却后取出。加5ml水湿润灰分，再慢慢加入10ml盐酸溶液(1＋1)，然后将溶液移入50ml容量瓶中。坩埚用盐酸溶液(1＋1)洗涤3次，每次5ml，再用水洗涤3次，每次5ml，洗涤液均并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀。定容后的溶液每10ml相当于1g样品，相当于加入盐酸量（中和需要量除外）1.5ml。全量供银盐法测定时，不必再加盐酸。取于灰化样品相同量的氧化镁和硝酸镁溶液，按同一操作方法作试剂空白试验。B.植物油：称取5.00g样品，置于50ml瓷坩埚中，加10g硝酸镁，再在上面覆盖2g氧化镁，将坩埚置小火上加热，至刚冒烟，立即将坩埚取下，以防内容物溢出，待烟小后，再加热至炭化完全。将坩埚移至马弗炉中，550℃以下灼烧至灰化完全，冷却取出。加5ml水湿润灰分，再缓缓加入15ml盐酸溶液(1＋1)，然后将溶液移入50ml容量瓶中。坩埚用盐酸溶液(1＋1)洗涤5次，每次5ml，洗涤液均并入容量瓶中，加盐酸(1＋1)至刻度，混匀。定容后的溶液每10ml相当于1g样品，相当于加入盐酸量（中和需要量除外）1.5ml。取于消化样品相同量的氧化镁和硝酸镁，按同一操作方法作试剂空白试验。C.水产品：取可食部分样品捣成匀浆，称取5.00g置于坩埚中，加1g氧化镁及10ml硝酸镁溶液，混匀，浸泡4h。以下按灰化法中粮食等样品自于低温或置水浴锅上蒸干起依法操作。5.2测定（1）用硝酸-高氯酸-硫酸或硝酸-硫酸消化液吸取一定量的消化后的定容溶液（相当于5g样品）及同量的试剂空白液，分别置于150ml锥形瓶中，补加硫酸至总量为5ml，加水至50～55ml。吸取0.0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0ml砷标准使用液（相当于0，2，4，6，8，10μg砷）分别置于150ml锥形瓶中，加水至40ml，再加10ml硫酸(1＋1)。于样品消化液，试剂空白液及砷标准溶液中各加3ml150g/L碘化钾溶液，0.5ml酸性氯化亚锡溶液，混匀，静置15min。各加入3g无砷锌粒，立即分别塞上装有乙酸铅棉花的导气管，并使管尖端插入盛有4ml银盐溶液的离心管中的液面下，在常温下反应45min后，取下离心管，加三氯甲烷补足4ml。用1cm比色杯，以零管调节零点，于波长520nm处测吸光度，绘制标准曲线比较。**砷化氢发生及吸收应防止在阳光直射下进行，同时应控制温度在25℃左右，温度过高反应快，吸收不彻底，过低则反应时间延长，作用时间以1h为宜，夏季可缩短为45min。室温高时三氯甲烷部分挥散，在比色前用三氯甲烷补足4ml，并不影响结果。吸收液中含有水分时，当吸收与比色环境的温度改变，会引起轻微浑浊，比色时可微温使其澄清。（2）用灰化法消化液取灰化法消化液及试剂空白液，分别置于150ml锥形瓶中。吸取0.0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0ml砷标准使用液（相当于0，2，4，6，8，10μg砷）分别置于150ml锥形瓶中，加水至43.5ml，再加6.5ml盐酸。以下按①自于样品消化液起依法操作。6.计算（A1－A2）×1000X=--------------------------------------M×V2/V1×1000式中：X-样品中砷的含量，mg/kg或mg/L；A1-测定用样品消化液中砷的含量，μg；A2-试剂空白液中砷的含量，μg；M-样品质量（体积），g（ml）；V1-样品消化液的总体积，ml；V2-测定用样品消化液的体积，ml。二、氢化物原子荧光光度法1.原理食品样品经湿消解或干灰化后，加入硫脲使五价砷还原为三价砷，再加入硼氢化钠或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.试剂本方法所用试剂均为分析纯以上试剂，测定用水为去离子水或同