微波消解-原子荧光法测定大米中砷含量的应用

微波消解-原子荧光法测定大米中砷含量的应用

何艳

成都市郫都区疾病预防控制中心，四川 成都 611730

[摘要] 目的  建立微波消解-原子荧光法测定大米中砷含量的检测方法。方法 利用微波消解对大米样品进行样品前处理，采用重复性试验、加标回收等检测结果的精密度和准确性。结果  （1）砷元素工作曲线良好（相关系数=1.0000）；（2）砷加标回收率为91.4%-105.0%，RSD=0.63%（n=7），检出限为1.725×10-3mg/kg。结论应用微波消解和原子荧光法测定大米中砷，消解速度快，简便快捷，具有较高的精密度和回收率，适用于大批量样品砷含量的测定。

[关键词]：微波消解；原子荧光法；大米；砷

砷是广泛存在于环境中的有毒重金属元素之一，易被动植物吸收并在体内累积[1]。大米作为主要粮食品种之一，大米中砷含量检测是食品监测的重要项目。微波消解技术是近年来应用非常广泛的样品前处理技术，可以有效减少样品损失，降低环境污染。参考国家标准方法，结果相关文献[2]，采用微波消解对大米进行样品前处理，原子荧光法测定砷，取得了较理想的结果。

1. 材料与方法
   1. 仪器与试剂

AFS-9330型原子荧光光度计（北京吉天）；Mars6微波消解仪（CEM）；电子天平（上海精密科学仪器有限公司）。硝酸（成都市科隆化学品有限公司）；砷国家标准溶液（中国计量科学研究院）；砷标准样品（大连中食国实检测技术有限公司）。实验所用容器均提前用硝酸溶液（1+4）浸泡过，去离子水冲洗3遍，晾干备用。

1.2仪器工作条件

1.2.1原子荧光仪工作条件

负高压：270V；原子化器高度：8mm；灯电流：60mA；载气流量：400mL/min。

1.2.2微波消解

升温功率：1000；升温步骤1：时间15min，温度120℃，保持时间5min；升温步骤2：时间5min，温度160℃，保持时间5min；升温步骤3：时间8min，温度185℃，保持时间30min。

1.3操作方法

1.3.1样品处理

      购置市售大米，去杂物后粉碎均匀。准确称取大米样品约0.40g（精确至0.001g），放入消解管中，加入10mL硝酸，于100℃预消解60min，冷却后加盖将消解管放入微波消解系统中，按程序进行微波消解。消解完全至内容物呈澄清透明状态后将消解管置于150℃赶酸，待内容物挥发至约1mL左右时取下，冷却至室温后纯水转移至25mL比色管中，加入硫脲+抗坏血酸溶液2mL，定容至刻度，混匀待测。同时作空白试验。

1.3.2标准系列

    将砷标准溶液（100mg/L）以5%硝酸溶液稀释至1.00mg/L的砷标准使用液，再以此砷标准使用液配制成浓度依次为0、1.0μg/L、2.0μg/L、4.0μg/L、10.0μg/L、2.0μg/L、40.0μg/L、80.0μg/L的砷标准系列，加入硫脲+抗坏血酸溶液2mL，定容至刻度，混匀后放置30min后测定。仪器稳定后，按仪器工作条件由低浓度到高浓度依次测定标准溶液荧光强度，绘制标准曲线。

1.3.3样品测定

    在标准系列相同条件下同时测定空白对照和大米样品的荧光强度，在标准曲线上计算出样品中砷的浓度。

1.3.4计算公式

     其中，X为样品中砷的含量，mg/kg；c为试液的测定浓度，μg/L；c0为空白溶液的测定浓度，μg/L；V为试液的定容体积，mL；m为试样质量，g。

2. 结果
   1. 方法的线性范围和检出限

     以浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标绘制标准曲线，砷浓度在0.1-80μg/L的范围内呈良好线性关系，回归方程为I=82.4772*C+15.3039，相关系数为1.0000。

    以11次空白样品响应值3倍标准偏差对应的浓度作为检出限，本方法砷检出限为0.0276μg/L。当称样量0.4g，样品微波消解后定容体积为25mL时，大米中砷的检出限为1.725×10-3mg/kg。

2.2方法的精密度

用本法微波消解和仪器检测条件对大米标准样品（样品编号：CFAPA-QC202202B-8）连续测定7次，测定结果分别为0.608mg/kg、0.601mg/kg、0.600mg/kg、0.604mg/kg、0.604mg/kg、0.598mg/kg、0.608mg/kg、，砷的RSD为0.63%。

2.3方法的准确度

   试验选用大米成分分析标准样品按照上述前处理和测定条件进行AS含量测定，样品1（样品编号CFAPA-QC202202A-8）测定结果为0.322mg/kg，标准指定值为0.328mg/kg，标准差0.023mg/kg；样品2（样品编号CFAPA-QC202202B-8）测定结果为0.603mg/kg，标准指定值为0.608mg/kg，标准差0.043mg/kg。可见该方法测定大米标准样品中砷含量均在参考值范围内。

2.4加标回收试验

   平行称取11份样品（样品编号：CFAPA-QC202202A-8），其中两份做本底值，其余三份为一组，对样品进行低、中、高浓度加标回收实验，加标量分别为0.2µg、0.8µg、1.6µg，对应的加标回收率为94.2%-104.2%、92.6%-105.0%、91.4%-97.9%，如表1所示。

3. 讨论

要想检测结果达到准确性，样品前处理至关重要，按照传统湿法消解、干法灰化法处理大米样品耗时长，污染环境[3]，在消解过程中若温控不当或驱酸不当容易造成砷流失从而影响检测结果，应用微波消解对样品进行前处理，不仅因为消化环境密闭减轻了污染，样品中待测元素的流失问题也得到很好控制，适用于食品检测中大批量样品的检测。本方法验证了大米中砷元素的检测效果，食品种类繁多且所含元素种类复杂，后续可继续研究此法对其他食品样品中砷及其他元素的测定。

参考文献

[1]齐慧，贾瑞琳，陈铭学.食品中砷形态分析研究进展[J].中国农学通报，2012,28（36）：277-281.

[2]黎道铭.大米中砷的测定方法探究-原子荧光光度计法[J].广东化工，2015,42（21）：165-166

[3]刘瑞霞，栾柏，李长权．食品理化检验中样品前处理的方法探讨［J].中国农村卫生，2014，12：54-55.