食品中砷含量的测定
硫酸是高沸点酸,在消化过程中其与硝酸、水形成高沸 点复合物,从而有效地提高消化液的温度,达到破化坏样品 生物结构的目的,使包裹在生物大分子中的砷元素有效地释 放。
O
HNO3+H2SO4
O2NO=S=O + H2O HO (杂多酸) 要洗除消化液中的HNO3及氮氧化物,一般可通过加水 加热使之水解而逸出。
(3)标准溶液 1)标准储备液:含砷0.1mg/mL。精确称取于100℃干燥2h以 上的三氧化二砷0.1320g,加100g/L氢氧化钠10mL溶解,用 少量水转入1000mL容量瓶中,加(1+9)硫酸25mL,用 水定容至刻度线。 2)砷使用标准液:含砷1µ g/mL.吸取1.00mL砷标准储备液于 100mL容量瓶中,用水稀释至刻度线。 (4) 使用仪器 AFS-9800双道原子荧光光度计、电热板
2 仪器简介
2.1 仪器部分
荧光光度主机
原子化器 光学系统 电路系统 气路系统
仪器结构
130位自动进样器
蠕动泵:取样泵、还原剂泵 断续流动氢化物发 生及气液分离系统 反应器 气液分离器:一级、二级 数据处理系统
2.2 仪器条件
(1)光电倍增管负高压:可在200V-500V之间增减,最小变 量5V。负高压增大,仪器灵敏度增大,但噪声也增大,即 提高负高压不改善信噪比。 (2)空心阴极灯灯电流:灯电流的大小代表了激发光源的 强弱。在一定范围内,灯电流越大,灵敏度越高,但因为 灯电流太大会产生噪音大、自吸现象,影响检出限和稳定 性以及缩短灯的使用寿命。范围为0mA-150mA,最小变 量1mA。 (3)原子化器高度:原子化器最高端(石英炉芯的出口处) 距透镜中心水平面的垂直距离即火焰高度,它主要用于表 示不同元素的最佳炉体位置。需人工调节。
1.4 中毒途径
砷和砷化物一般可通过水、大气和食物等途径进入人体, 造成危害。
1.5 中毒机理
砷及其化合物进入人体,蓄积于肝、肾、肺、骨骼等 部位,特别是在毛发、指甲中贮存,砷在体内的毒作用主 要是与细胞中的酶系统结合,使许多酶的生物作用受到抑 制失去活性,造成代谢障碍。长期摄入低剂量的砷,经过 十几年甚至几十年的体内蓄积才发病。 1.6 中毒表现 (尿砷≥0.09mg/L,发砷≥0.06mg/L) 砷慢性中毒主要表现为末梢神经炎和神经衰弱症候群 的症状,皮肤色素高度沉着和皮肤高度角化、发生龟裂性 溃疡是砷中毒的另一个特点。急性砷中毒多见于消化道摄 入,主要表现为剧烈腹痛、腹泻、恶心、呕吐。抢救不及 时可造成死亡。砷具有致癌性。
4 注意事项
• • • • • • • 所有计量用玻璃仪器使用前在20%硝酸中浸泡24h以上。 在更换载流时,一定要小心,以免将进样针碰断;避免 自动进样器表面滴上液体而损坏仪器。 一定要注意各泵管无泄漏,在使用一段时间后,应随时 向泵管与泵头间的空隙加几滴硅油,以保护泵管。 实验时要注意在气液分离器(二级气液分离器)中不要有 积液,以防溶液进入原子化器。 在样品分析中需要用硝酸处理样品,当测定溶液中硝酸 含量较高时加入硫脲和抗坏血酸还原剂后会产生剧烈反应, 造成砷的测定结果严重偏低。应该尽量控制硝酸的残留量。 测定砷时,开始阶段受空心阴极灯变化影响较大,应随 时校正标准曲线。 氩气纯度:≥99.99%,工作时气瓶次级压力0.2-0.3MPa, 仪器稳压到0.2MPa。当氩气压力低于0.15MPa时,仪器给以 提示,氢化物发生反应不能进行。
(6) 计算结果 砷(mg/kg)= 25 C1 C0
m 1000
式中: C1–试样被测液的浓度,单位为纳克每毫升 (ng/mL); C0–试剂空白液的浓度,单位为纳克每毫升 (ng/mL); m–试样质量,单位为克(g)。 允许差:在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对 差值不得超过算术平均值的10%
(3)分析步骤 1)前处理:称取经粉碎过80目筛的干样2.50g于25mL具塞刻 度试管中,加6mol/L盐酸20mL,混匀。置于60℃水 18h(80℃水浴4h),期间多次震荡,使试样充分浸提。取 出冷却,脱脂棉过滤,取4mL滤液于10mL容量瓶中,加碘 化钾(还原剂)-硫脲混合液1mL,正辛醇(消泡剂)8滴, 加水定容。放置10min后测试试样中无机砷。如浑浊,再 次过滤后测定。同时做试剂空白试验。
2)标准系列制备 在6个25mL的容量瓶中加入少量标准介质溶液 (5%盐 酸-1%硫脲-1%抗坏血酸),分别加入0、0.25、0.50、1.00、 2.00、2.50mL砷100ng/mL的标准储备液,用标准介质加至 刻度线附近,然后用超纯水定容,摇匀,放置10分钟即可 使用。此标准系列的浓度为:0、1.00、2.00、4.00、8.00、 10.00ng/mL。 3)仪器条件 光电倍增管负高压:250V 灯电流:60mA 原子化器高度:8mm 载气流量:300mL/min 屏蔽气流量: 800mL/min 延长时间:2s 读数时间:12s
(4)计算结果 砷(mg/kg)=
F C1 C0 m
1000 10001000
式中: C1–试样被测液中无机砷的浓度,单位为纳克每毫 升(ng/mL); C0–试剂空白液的浓度,单位为纳克每毫升 (ng/mL); m–试样质量,单位为克(g)。 F –固体试样:F=10mL×25mL/4mL 允许差:在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对 差值不得超过算术平均值的10%
(5)分析步骤
1)前处理 GB/T 5009.11-2003(第一法)
称取
液奶5~10g 奶粉1~2.5g
(精确到0.01g)于50mL-100mL锥形
瓶中,同时做两份空白,加硝酸20~40mL,硫酸(沸点: 338℃ )1.25mL ,摇匀后放置过夜,置于电热板上加热消 解。若消解液处理至10mL左右时仍有未分解物质或色泽 变深,取下放冷,补加硝酸5~10mL,如此反复两三次, 注意避免炭化。如果仍不能消解完全,则加入高氯酸 1~2mL,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25mL,再 蒸发至冒硫酸白烟。冷却,用水将内容物转入25mL容量 瓶,加入50g/L硫脲2.5mL,补水至刻度并混匀,备测。
称取
(精确到0.01g)于100mL锥形瓶中, 液体试样 同时做两份空白, 5g
固体试样 0.5 g
放置过夜,置于电热板上加热消解,若消解 高氯酸 液处理仍有未分解物质或色泽变深,取下放 5 mL 冷。补加1-2mL硝酸。
硝酸 5 mL
再持续蒸发至冒大量白烟,溶液3~5mL且清澈透明。冷 却,加水25mL,再蒸发至冒大量白烟,溶液3~5mL且清 澈透明。冷却,用水将内容物转入25mL容量瓶,加入 1.25mL的盐酸,5mL 5%硫脲+5%抗坏血酸,补水至刻度 并混匀,备测。
3 砷含量的检测
检测方法:氢化物原子荧光光度法 • 原子荧光光谱法(AFS)原理:基态原子(一般为蒸 气状态)吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态, 而后,激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出 特征波长的荧光。 氢化物发生进样方法,是利用某些能产生初生态的还 原剂或者化学反应,将样品溶液中的分析元素还原为挥发 性共价氢化物,然后借助载气流将其导入原子光谱分析系 统进行测量的方式。碳、氮、氧族元素的氢化物是共价化 合物。其中As(砷)、Sb(锑)、Bi(铋)、Ge(锗)、 Sn(锡)、Pb(铅)、Se(硒)、Te(碲)等8种元素的 氢化物具有挥发性,通常情况下为气态。借助载气流可以 方便地将其导入原子光谱分析系统的原子化器之中,进行 定量光谱测量。这是测定这些元素的最佳样品引入方式。
3.2 无机砷的测定
(1) 原理 食品中的砷可能以不同的化学形式存在,包括无机砷和 有机砷。在6mol/L盐酸水浴条件下,无机砷以氯化物形式 被提取,实现无机砷和有机砷的分离。在2 mol/L盐酸下测 定总无机砷。
(2) 试剂 1)6mol/L盐酸溶液:在加入少量超纯水500mL容量瓶中,加 入250mL盐酸,用超纯水定容。 2)载流(20%盐酸):在加入少量超纯水500mL容量瓶中, 加入100mL盐酸,用超纯水定容。 3)还原剂(1%硼氢化钾+0.5%氢氧化钠):称取2.5g氢氧化 钠溶于500mL容量瓶中,再将10g硼氢化钾溶于碱液,用 超纯水定容。现配现用。 4)碘化钾(100g/L)+硫脲(50g/L):称取碘化钾10g,硫脲 5g溶于水中,并稀释至100mL混匀。
食品中砷的测定
1 砷的简介
1.1 元素性质
砷的原子序数为33,原子量74.92,原子类型:非金属。 砷蒸汽具有一股难闻的大蒜臭味,游离的砷是非常活泼的, 在空气中加热到200℃时,有荧光出现,于400℃时,会有 一种带蓝色的火焰燃烧,并形成白色的氧化砷烟。 (As2O3是毒性很强的物质,是砒霜的主要成分,可用于 治疗癌症,是两性氧化物。) 砷有三种存在形式:无价砷、三价砷、五价砷,其化 合物的毒性是由价数的不同,有机或无机,是气体、液体 还是固体等决定。一般而言无机砷比有机砷要毒,三价砷 比五价砷要毒,但是对于不带价的砷的了解比较少。砷化 氢毒性与其他砷不同,是目前已知的砷化物中最毒的一个。
(4)延迟时间:当样品与还原剂开始反应产生的氢化物进入原 子化器需要一个过程,这段时间称为延迟时间,可以有效 地延长灯的使用寿命,减少空白噪声。 (5)读数时间:计算机进行数据测量的时间(点亮元素灯照射 原子蒸汽使之产生荧光的整个过程)。 (6)载气流速:指通过石英炉芯载气内管的氩气流量。 300mL/min -600mL/min可调,最小变量100mL/min。 (7) 屏蔽气流速:指通过石英炉芯载气屏蔽气管的氩气流量。 800mL/min -1100mL/min可调,最小变量100mL/min。 (8) 测量方式:标准曲线法(Standard Curve)。 (9) 读数方式:峰面积(Peak Area)。
空芯阴极灯 硼氢化钾 氢化物或原子蒸气
反应块