林 淼， 趙志輝， 韓 薇， 時(shí)文興

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所上海市飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，上海奉賢 201403）

砷及含砷化合物的毒性較大，具有很強(qiáng)的蓄積性，長(zhǎng)期接觸會(huì)引起細(xì)胞中毒和毛細(xì)血管中毒，動(dòng)物長(zhǎng)期攝入被砷污染的飼料后，對(duì)心肌、呼吸、生殖、免疫系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不同程度的損傷作用。人體長(zhǎng)期接觸甚至?xí)T發(fā)惡性腫瘤（韓立志，2008）。我國(guó)規(guī)定配合飼料中的砷含量不能超過(guò)2 mg/kg，濃縮飼料和預(yù)混合飼料中砷含量不能超過(guò)10 mg/kg（GB/T 13078-2001）。目前，砷的測(cè)定方法主要有分光光度法、色譜法、砷斑法及電化學(xué)分析方法等（高麗紅等，2008）。然而由于飼料中砷含量較低，有些方法的檢出能力無(wú)法滿足測(cè)定需要。原子熒光光譜具有原子吸收和原子發(fā)射光譜兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并克服了上述單一技術(shù)的缺點(diǎn)，再與氫化物發(fā)生法連用，達(dá)到氣液分離的效果，是一種優(yōu)良的痕量分析技術(shù)。并且其儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、檢出限低、氣相干擾少、適合多元素快速分析。本實(shí)驗(yàn)建立了氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測(cè)定飼料中的砷。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 儀器：AFS-930型全自動(dòng)雙道原子熒光光譜儀（北京吉天儀器公司），配電腦工作站，自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)；相應(yīng)的砷高強(qiáng)度空心陰極燈。

試劑：高純氬氣（99.999%）、去離子水、鹽酸、硝酸、高氯酸、1%硫脲-抗壞血酸混合液（m/V），1%硼氫化鉀溶液 （在0.5%氫氧化鈉溶液中配制）。砷標(biāo)準(zhǔn)溶液：按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法配制標(biāo)準(zhǔn)貯備液，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)天稀釋標(biāo)準(zhǔn)用砷濃度為20 ng/mL，酸度保持3%（V/V）。

1.2 儀器條件及設(shè)定參數(shù) 光電倍增管負(fù)高壓270 V，原子化器溫度200℃，原子化器高度8 mm，空心陰極燈電流30 mA，載氣流量400 mL/min，屏蔽氣流量800 mL/min，延遲時(shí)間1.5s，讀數(shù)時(shí)間8s。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理 飼料樣品來(lái)自上海市幾家飼料廠。預(yù)混合飼料樣品不需要消解，可直接進(jìn)行提取測(cè)定。準(zhǔn)確稱取預(yù)混料樣品1.00～1.50 g至150 mL三角瓶中，加入5 mL濃鹽酸，再加入0.5 mL硫脲-抗壞血酸混合液，混勻，過(guò)濾。同時(shí)做空白對(duì)照。

配合飼料和濃縮飼料樣品含有較多有機(jī)質(zhì)，需經(jīng)過(guò)消解。準(zhǔn)確稱取2.00 g飼料樣品于150 mL三角瓶中，加入 20 mL 硝酸-高氯酸（4∶1，V/V）混合酸放置過(guò)夜，加玻璃珠數(shù)粒置于電熱板上加熱消化，若消解不完全可補(bǔ)加混合酸，消化至溶液無(wú)色透明或呈淡黃色，繼續(xù)加熱消化至冒白煙。放冷后滴加5%鹽酸，將消化液轉(zhuǎn)入25 mL具塞管中，加入0.5 mL硫脲-抗壞血酸混合液，混勻，過(guò)濾。同時(shí)做空白對(duì)照。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及樣品測(cè)定 將標(biāo)準(zhǔn)使用液和樣品放入自動(dòng)進(jìn)樣器中，開(kāi)機(jī)后設(shè)定參數(shù)，自動(dòng)配 成 砷 含 量 為 1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0 ng/mL系列溶液。待儀器穩(wěn)定后，測(cè)定空白及標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)曲線可讀出樣品中砷元素含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器條件的選擇

2.1.1 燈電流 燈電流的大小與待測(cè)元素檢出的熒光強(qiáng)度、背景信號(hào)有密切的關(guān)系，在一定范圍內(nèi)燈電流越大，熒光信號(hào)越強(qiáng)，但燈電流過(guò)大會(huì)降低空心陰極燈的使用壽命。本實(shí)驗(yàn)研究了燈電流在20～35 mA與熒光強(qiáng)度的關(guān)系，結(jié)果表明采用30 mA的燈電流效果較好。

2.1.2 光電倍增管負(fù)高壓 隨著光電倍增管負(fù)高壓的升高，所測(cè)得的熒光強(qiáng)度也升高，靈敏度隨之升高，但是負(fù)高壓太高會(huì)使熒光強(qiáng)度溢出，實(shí)驗(yàn)研究了240～290 V負(fù)高壓對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，結(jié)果如圖1所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)負(fù)高壓為270 V時(shí)具有較理想的熒光強(qiáng)度，因此本實(shí)驗(yàn)采用270 V負(fù)高壓進(jìn)行測(cè)定。

圖1 負(fù)高壓與熒光強(qiáng)度的關(guān)系

2.1.3 載氣流量 載氣流速與測(cè)得的熒光強(qiáng)度、背景信號(hào)有一定的關(guān)系，流速越大，信號(hào)水平越低，但載氣流速過(guò)小，氫-氬焰不夠穩(wěn)定，得到的信號(hào)也偏低。實(shí)驗(yàn)在載氣流量分別為200、300、400、500、600 mL/min 進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 1。載氣流量400 mL/min時(shí)具有最高的熒光強(qiáng)度，因此本實(shí)驗(yàn)選擇載氣流量為400 mL/min。

2.1.4 爐絲高度 爐絲高度過(guò)高時(shí)，熒光強(qiáng)度隨高度增加而降低，但過(guò)低噪音增大，研究發(fā)現(xiàn)8 mm最為合適。

2.2 載流酸度的選擇 由于鹽酸比硝酸更穩(wěn)定，并且鹽酸有還原作用（宗榮芬，2005），因此以鹽酸為介質(zhì)酸，以20 ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液為測(cè)定對(duì)象，在上述儀器分析條件下，分別在1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%（V/V）的鹽酸介質(zhì)中測(cè)定砷的相對(duì)熒光強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酸度在大于3%對(duì)熒光強(qiáng)度值影響不大。因此確定采用3%的鹽酸為載流和空白試劑。

表1 載氣流量對(duì)砷測(cè)定的影響

2.3 還原劑濃度的選擇 硼氫化鉀作為體系中氣態(tài)物發(fā)生的還原劑，對(duì)方法的靈敏度、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性有非常大的影響。濃度過(guò)高，產(chǎn)生過(guò)多的氫，靈敏度會(huì)降低，并引起液相、氣相干擾；濃度過(guò)低氣態(tài)物難以形成。通過(guò)改變硼氫化鉀濃度進(jìn)行砷的熒光強(qiáng)度測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硼氫化鉀溶液質(zhì)量濃度在0.8%～1.2%，砷熒光強(qiáng)度相對(duì)變化不大而且較穩(wěn)定，因此選擇質(zhì)量濃度為1.0%硼氫化鉀溶液作為還原劑。

2.4 工作曲線及檢測(cè)限 在1.2的實(shí)驗(yàn)條件下，將 砷 標(biāo) 準(zhǔn) 工 作 液 自 動(dòng) 稀 釋 成 1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0 ng/mL進(jìn)行測(cè)定。相關(guān)系數(shù)為0.9994，線性方程If=46.29626 C-5.7593。根據(jù)檢出限測(cè)定程序，連續(xù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)空白溶液和標(biāo)準(zhǔn)系列的熒光信號(hào)，計(jì)算出本方法的檢出限為0.04 ng/mL。

2.5 精密度 在本實(shí)驗(yàn)所確定的最佳條件下，連續(xù)測(cè)定含砷10 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，熒光強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.84%。

2.6 飼料樣品測(cè)定及回收率實(shí)驗(yàn) 采用本法測(cè)定了上海市飼料廠提供的5個(gè)批次的飼料樣品，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定三次，分析結(jié)果見(jiàn)表2。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法對(duì)樣品進(jìn)行了回收率實(shí)驗(yàn)（n=3），飼料樣品的平均回收率為95.8%～99.7%。

表2 樣品測(cè)定分析結(jié)果（n=3）

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)用氫化物發(fā)生原子熒光法測(cè)定飼料中的砷，方法檢測(cè)限為0.04 ng/mL，樣品加標(biāo)回收率為95.8% ～99.7%，并且省時(shí)、省試劑、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便，能夠滿足飼料中砷的測(cè)定。

[1]高麗紅，丁新民，王燕.靈芝孢子粉中砷的氫化物發(fā)生-原子熒光測(cè)定法[J].職業(yè)與健康，2008，24（9）：851 ～ 852.

[2]郭小偉，郭旭明.斷續(xù)流動(dòng)氫化物發(fā)生法在AAS/AFS中的應(yīng)用[J].光譜學(xué)與光譜分析，1995，15（3）：97 ～ 101.

[3]韓立志.氫化物發(fā)生-原子熒光測(cè)定茶葉中的微量砷[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2008，29（10）：87 ～ 89.

[4]宗榮芬，梅建新，劉文衛(wèi).用原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定涉水產(chǎn)品和飲用水中的砷和銻[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2005，15（8）：939 ～ 941.■