孫玉榮 李永毅 胡冬梅 王勇 馬若影 逯剛

摘 要：目的：分析與研究《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測定》（GB 5009.11—2014）總砷項(xiàng)目檢測過程中所用還原劑的最優(yōu)配制時(shí)間，以降低檢測成本和縮短檢測時(shí)間，提高檢測結(jié)果準(zhǔn)確性及工作效率。方法：對同一待測樣品使用不同配制時(shí)間的還原劑進(jìn)行樣品檢測，探索還原劑最優(yōu)配制時(shí)間。結(jié)果：在還原劑最優(yōu)配制時(shí)間內(nèi)（5～60 min）檢測樣品，檢測效率高，曲線線性好，準(zhǔn)確度高。結(jié)論：還原劑最優(yōu)配制時(shí)間在檢測工作中提高了檢測效率，予以推廣。

關(guān)鍵詞：乳品;總砷;還原劑

Analysis and Study on Detection Method of Total Arsenic

——Exploration of Optimal Preparation Time of Reducing Agent

SUN Yurong， LI Yongyi*， HU Dongmei， WANG Yong， MA Ruoying， LU Gang

（Mengniu Dairy （Chabei） Co.， Ltd.， Zhangjiakou 076481， China）

Abstract： Objective： The optimal preparation time of the reducing agent used in the detection process of total arsenic items in GB 5009.11-2014 was analyzed and studied， in order to reduce the detection cost and time， and improve the detection accuracy and work efficiency. Method： According to the same sample to be tested， the reducing agent with different preparation time was used for sample detection， and the optimal preparation time of reducing agent was explored. Result： The sample was detected within the optimal preparation time of reducing agent， with high detection efficiency， good curve linearity and high accuracy. Conclusion： The optimal preparation time of reducing agent improves the detection efficiency in the detection work and should be popularized.

Keywords： dairy; total arsenic; reducing agent

砷，俗稱砒，是一種非金屬元素，在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第VA族，原子序數(shù)33，元素符號(hào)As。本文將通過對儀器檢測原理分析和相關(guān)部件的介紹，同時(shí)根據(jù)文獻(xiàn)資料，對總砷項(xiàng)目檢測中，氫氧化鈉和硼氫化鈉混合溶液作為還原劑配制時(shí)間等因素進(jìn)行分析和總結(jié)，幫助讀者在了解基礎(chǔ)理論的前提下，可以有目的地分析與解決所發(fā)生的問題[1]。

硼氫化鈉是一種無機(jī)物，化學(xué)式為NaBH4，白色至灰白色細(xì)結(jié)晶粉末或塊狀，吸濕性強(qiáng)，其堿性溶液呈棕黃色，是最常用的還原劑之一。

由于溫度、濕度、室內(nèi)空氣質(zhì)量等環(huán)境因素和儀器性能、狀態(tài)的差異，導(dǎo)致每位實(shí)驗(yàn)操作者的理解認(rèn)知不同，在根據(jù)GB 5009.11—2014進(jìn)行總砷測定時(shí)，還原劑的配制濃度、配制時(shí)間也各有不同[2]?；诖?，筆者綜述實(shí)驗(yàn)過程中的問題，探討還原劑的最優(yōu)配制時(shí)間。通過多組對照實(shí)驗(yàn)，使用不同配制時(shí)間的還原劑上機(jī)檢測，對載流溶液熒光值、曲線線性、標(biāo)準(zhǔn)空白熒光值和2 ng/mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液（其他濃度的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液與2 ng/mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光值成倍數(shù)關(guān)系，所以只需測量一點(diǎn)即可）的檢測結(jié)果進(jìn)行分析，研究還原劑的最優(yōu)配制時(shí)間，從而標(biāo)準(zhǔn)化總砷項(xiàng)目檢測過程，提高檢測精確度。

1 材料與方法

1.1 試劑

硝酸（67%～70%），分析純;過氧化氫（29%～32%），分析純;氨基磺酸溶液（100 g/L），優(yōu)級純;硫脲溶液（100 g/L），優(yōu)級純;鹽酸（5%），優(yōu)級純;氫氧化鈉（2 g/L）和硼氫化鈉（15 g/L）混合溶液，優(yōu)級純。

1.2 主要儀器設(shè)備

AFS-8220原子熒光光度計(jì);ME204電子天平;TOPEX+全能型微波化學(xué)工作平臺(tái)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 GB 5009.11—2014法測定總砷的原理

試樣經(jīng)消解后，加入飽和氫氧化鈉溶液或氨基磺酸溶液中和部分酸，避免硝酸和硫脲發(fā)生反應(yīng)，確保硫脲使五價(jià)砷還原為三價(jià)砷，再加入硼氫化鈉或硼氫化鉀使還原生成砷化氫和原子態(tài)汞，由氬氣載入石英原子化器中，在砷和汞空心陰極燈的發(fā)射光激發(fā)下產(chǎn)生原子熒光，其熒光強(qiáng)度在固定的條件下與被測液中的砷和汞濃度成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量[3-4]。

1.3.2 試樣消解

稱取固體試樣0.2～0.5 g（精確到0.001 g）或液體試樣1～3 mL于消解罐中，加入5～8 mL硝酸，加蓋放置過夜，旋緊罐蓋，按照微波消解儀的標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進(jìn)行消解。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放置在智能控溫電加熱器上，趕去棕色氣體，取出消解罐，冷卻。將消化液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用5%鹽酸洗滌內(nèi)罐，加入100 g/L硫脲2.5 mL于容量瓶中并定容至刻度，混勻，備用;同時(shí)作空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.3 溶液配制

（1）還原劑的配制。稱取2.0 g氫氧化鈉，用超純水溶解并定容至1 000 mL。稱取15.0～20.0 g硼氫化鈉，用2 g/L氫氧化鈉溶液定容至1 000 mL。

（2）砷標(biāo)準(zhǔn)系列溶液制備。在25 mL容量瓶中依次、準(zhǔn)確加入100 ng/mL砷標(biāo)準(zhǔn)工作液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL和3.0 mL（相當(dāng)于砷濃度0 ng/mL、2.0 ng/mL、4.0 ng/mL、6.0 ng/mL、8.0 ng/mL、10.0 ng/mL和12.0 ng/mL），用5%鹽酸沖洗瓶口，加入2.5 mL硫脲溶液，用5%鹽酸溶液定容至刻度，混勻。

1.3.4 儀器條件

砷光電倍增管負(fù)高壓：255 V;砷燈電流：65 mA;原子化器高度：11.5 mm;氬氣流速：載氣300 mL/min;屏蔽氣：800 mL/min;測量方式：標(biāo)準(zhǔn)曲線法[5]。

1.3.5 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境

實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍：16～30 ℃;實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)濕度范圍：小于70 RH%。本次實(shí)驗(yàn)全過程溫度控制在24.2～25.8 ℃，濕度在（34～48） RH%，在該溫度、濕度范圍內(nèi)，溫度、濕度的變化對測量結(jié)果造成的誤差很小，可忽略不計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 測量結(jié)果

使用不同配制時(shí)間（5～10 min、30 min、60 min、75 min、90 min及1 500 min）的還原劑測量載流溶液（5%鹽酸）、標(biāo)準(zhǔn)空白（0 ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)工作液）、濃度為2 ng/mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光值，各做3組平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

2.2 還原劑配制時(shí)間對載流溶液、標(biāo)準(zhǔn)空白的影響

使用不同配制時(shí)間的還原劑，在相同儀器參數(shù)、預(yù)熱時(shí)間以及溫濕度范圍的條件下，測量載流溶液和標(biāo)準(zhǔn)空白的熒光值，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)做3組平行對照。圖1、圖2分別為載流溶液和標(biāo)準(zhǔn)空白的測量結(jié)果。由表1、圖1、圖2可知，還原劑在完成配制后60 min內(nèi)，載流溶液和標(biāo)準(zhǔn)空白的熒光值相對穩(wěn)定，熒光值上升速度相對緩慢。還原劑配制時(shí)間為60～90 min時(shí)，載流溶液和標(biāo)準(zhǔn)空白的熒光值穩(wěn)定性降低，熒光值的上升速率相對較高。當(dāng)還原劑室溫放置24 h后，載流溶液和標(biāo)準(zhǔn)空白熒光值極不穩(wěn)定，熒光值上升至3 000附近。

2.3 還原劑配制時(shí)間對標(biāo)準(zhǔn)溶液的影響

使用不同配制時(shí)間的還原劑，在相同儀器參數(shù)、預(yù)熱時(shí)間以及溫濕度范圍的條件下，測量2 ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液熒光值，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)做3組平行。圖3為2 ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的測量結(jié)果。由表1、圖3可知，還原劑在完成配制后60 min內(nèi)，對2 ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光值影響不大。60～90 min的還原劑，隨著標(biāo)準(zhǔn)空白的熒光值不斷上升，2 ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光值也會(huì)不斷降低。當(dāng)還原劑室溫放置

24 h后，標(biāo)準(zhǔn)空白熒光值極不穩(wěn)定，會(huì)上升至3 000附近，而2 ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光值也變得不穩(wěn)定，無法滿足檢測需求。

2.4 不同配制時(shí)間的還原劑對標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)的影響

使用不同配制時(shí)間的還原劑，在相同儀器參數(shù)、預(yù)熱時(shí)間以及溫濕度范圍的條件下，測量濃度為0 ng/mL、2.0 ng/mL、4.0 ng/mL、6.0 ng/mL、8.0 ng/mL、10.0 ng/mL和12.0 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液熒光值，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)做3組平行對照。圖4為標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)的測量結(jié)果。由圖4可知，還原劑在完成配制后90 min內(nèi)，對標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)的影響不大。隨著還原劑配制時(shí)間的增加，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)會(huì)不斷降低。當(dāng)還原劑室溫放置24 h后，標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)會(huì)小于0.99。

3 結(jié)論

本文對還原劑配制時(shí)間進(jìn)行了探討，依據(jù)對同一還原劑在不同的配制時(shí)間段、同一時(shí)間使用不同配制時(shí)間的還原劑進(jìn)行樣品檢測所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行對比分析，探索還原劑最優(yōu)配制時(shí)間。結(jié)果表明，還原劑的使用應(yīng)控制配制時(shí)間為60 min以內(nèi);還原劑的最優(yōu)配制時(shí)間為5～60 min，其穩(wěn)定性、檢測效果最佳;在還原劑最優(yōu)配制時(shí)間內(nèi)，檢測樣品的檢測效率高、曲線線性好、準(zhǔn)確度高，可以應(yīng)用于日常檢測工作中。

參考文獻(xiàn)

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[5]劉明鐘，湯志勇，劉霽欣.原子熒光光譜分析技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.