摘要：建立了農(nóng)產(chǎn)品的微波溶樣體系，并準(zhǔn)確測(cè)定樣品中的砷、汞元素含量，通過對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)楊樹葉、菠菜和小麥粉的測(cè)定，得到了滿意的結(jié)果，方法回收率為92.1％～106.2％；精密度為2.3％～4.7％，此方法操作簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：微波溶樣；農(nóng)產(chǎn)品；砷；汞

中圖分類號(hào)：S122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006－6500(2008)04－0019－03

隨著化學(xué)分析技術(shù)的飛速發(fā)展，分析手段越來越向著快速、微量、準(zhǔn)確的方向發(fā)展，對(duì)樣品前處理過程也提出了越來越高的要求。完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)70％甚至更多時(shí)間用在樣品的前處理上，而給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來的誤差有60％以上出自樣品的前處理。微波溶樣技術(shù)是一種新型、高效的樣品消解技術(shù)，因其具有節(jié)能、省時(shí)、污染少和分解完全，最重要的是防止易揮發(fā)組分的損失的優(yōu)點(diǎn)已成為目前試樣消解的主流方法之一。自1975年美國(guó)學(xué)者Koirtyohann和Abu-Samra等首次應(yīng)用普通的微波爐進(jìn)行生物試樣的濕法消化，以測(cè)定金屬元素含量以來，1988年Kingston和Jassie出版了有關(guān)微波樣品制備的專著，標(biāo)志著微波制樣技術(shù)新時(shí)代的到來。近幾年微波溶樣技術(shù)研究日趨活躍。目前，食品中砷、汞國(guó)標(biāo)方法的檢測(cè)分別采用不同的消解方法，汞采用微波消化而砷則采用濕法消化或干灰化法，過程復(fù)雜費(fèi)時(shí)。本研究通過微波消解測(cè)定農(nóng)產(chǎn)品中的砷和汞，簡(jiǎn)化了前處理過程，極大地提高了農(nóng)產(chǎn)品中砷和汞的檢測(cè)效率。并通過微波的原理、方法及影響因素等方面的討論，說明了此項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 微波消解的技術(shù)特點(diǎn)

微波通常是指頻率大約為300～300000 GHz的電磁波，它具有波動(dòng)性、高頻性、熱特性和非熱特性四大基本特征。微波產(chǎn)生的電場(chǎng)作用于極性分子，分子以24.5億次／s的速度不斷改變正負(fù)方向，分子間高速碰撞與摩擦產(chǎn)生高熱。微波消解較其它常規(guī)消解方法具有如下特點(diǎn)：(1)微波具有很強(qiáng)的穿透力，直接作用于樣品的內(nèi)部使罐內(nèi)外受熱均勻，在短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到所要求的溫度。微波加熱在微波管啟動(dòng)10-15s便可奏效，且熱量損失極少，極大地縮短了消解時(shí)間；(2)封閉容器微波消解所用試劑量小，空白值顯著降低，且避免了微量元素的揮發(fā)損失及樣品污染，提高了分析的準(zhǔn)確性。

2 試驗(yàn)材料、試劑及儀器

試驗(yàn)材料：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)楊樹葉(GBW07604)、圓白菜(GBW10011)、小麥粉(GBW07604)。

試劑：硝酸、過氧化氫(30％)、鹽酸、硫脲、抗壞血酸、氫氧化鉀、硼氫化鉀均為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?；砷?biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液GBW(E)080390、汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液GBW(E)080392。

試驗(yàn)用水：超純水。

儀器：美國(guó)CEM公司MARS5微波消解儀，附帶XP-Plus1500密封消解罐；北京吉大小天鵝公司的AFS-930雙道原子熒光分光光度計(jì)。

3 結(jié)果與分析

3.1消解條件的確立

微波消解樣品時(shí)，最重要的是溫度和時(shí)間參數(shù)的確立，這不僅關(guān)系到操作安全也關(guān)系到樣品分解的效率。對(duì)微波溶樣的溫度、壓力條件具體參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)定、尋求酸溶解時(shí)微波能量與溫度、壓力的準(zhǔn)確關(guān)系是目前亟待解決的問題，但這些條件的選擇目前還是需要檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)確定。通過大量試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，在160-180℃之間，經(jīng)過10～15min消解，一般農(nóng)產(chǎn)品均可被完全消解，但在實(shí)際工作中應(yīng)注意如保持溫度設(shè)定較高，就應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)升溫時(shí)間，使消解壓力逐步提升以避免消解時(shí)反應(yīng)過于劇烈，導(dǎo)致瞬間壓力過高，易引起酸泄露，影響消解效果并縮短消化罐的使用壽命。

3，2消解體系選擇

大多數(shù)無機(jī)酸對(duì)微波都有良好的吸收作用，但HCl、HF氧化性較差，H₂SO₄沸點(diǎn)太高，HClO₄直接與有機(jī)物接觸易產(chǎn)生爆炸，通過實(shí)踐證明，微波消解最適合酸為硝酸。但僅用硝酸較難達(dá)到理想的消解效果并且酸量過大需要趕酸，花費(fèi)時(shí)間較多，所以選擇HNO₃+H₂O₂為最佳消解體系，其機(jī)理是利用這兩種試劑在低溫下發(fā)生均裂反應(yīng)，誘發(fā)出一系列自由基連鎖反應(yīng)，產(chǎn)生高能態(tài)的氧，硝酸分子發(fā)生均裂反應(yīng)后產(chǎn)生大量的N02⁺，既可傳遞電子，又具催化作用，這種反應(yīng)在一個(gè)很小的密封罐里進(jìn)行，加壓一定時(shí)間，可增加反應(yīng)物分子的化學(xué)反應(yīng)，使有機(jī)質(zhì)徹底破壞，達(dá)到快速完全消解樣品的目的，并且此消解液可同時(shí)測(cè)定多種元素。一般選擇HNO₃：H₂O₂為2：1(V：V)。由于農(nóng)產(chǎn)品種類繁多，成分復(fù)雜，因此不同樣品的消解所需溫度、時(shí)間也不同，我們摸索了幾種主要農(nóng)產(chǎn)品樣品的微波消解條件，結(jié)果見表1。

3.3實(shí)際樣品分析

由于采用科學(xué)的消解程序和體系，從而使多種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定值與其標(biāo)準(zhǔn)值非常吻合。表2，3，4列出了3種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中5個(gè)重金屬元素的測(cè)定情況，驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確度和精密度。

以上試驗(yàn)結(jié)果可以看出，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定值與其標(biāo)準(zhǔn)值吻合得很好，精密度也滿足了分析要求。

4 小結(jié)

4.1微波消解方法的優(yōu)越性

(1)節(jié)約試劑，對(duì)環(huán)境和檢測(cè)人員的污染和危害小，且消解過程消耗時(shí)間少，大大提高了工作效率。

(2)消解完全、待測(cè)元素?zé)o損失及空白值低。

(3)操作方便，便于實(shí)現(xiàn)分析樣品前處理的自動(dòng)化。

(4)測(cè)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確性都能達(dá)到分析要求。

4.2微波消解樣品需注意的幾個(gè)問題

(1)微波消解程序的選擇應(yīng)本著在樣品能消解完全的范圍內(nèi)，盡可能選擇低溫延長(zhǎng)時(shí)間來進(jìn)行消解，因溫度高壓力也高，易發(fā)生安全膜爆破并損壞消解罐，縮短其使用壽命。

(2)根據(jù)樣品性質(zhì)選擇適宜的樣品量。樣品量要有代表性，對(duì)不了解性質(zhì)的樣品可先行少量消解，以摸清規(guī)律。

(3)每次進(jìn)行微波消解前最好對(duì)樣品進(jìn)行冷消化，以緩沖樣品微波消解時(shí)產(chǎn)生的壓力，避免危險(xiǎn)發(fā)生。