用AFS原子熒光光譜法測定食品中總砷的設備

食品中總砷的測定氫化物發生原子熒光光譜法

2   原理

試樣經消解處理后 ,加入硫脲使五價砷預還原為三價砷 ,再加入*氫化鈉或硼*化鉀使三價砷還原 生成砷化氫 , 由氬氣載入石英原子化器中分解為原子態砷 ,在砷空心陰極燈的發射光激發下產生原子熒 光 ,其熒光強度在固定條件下與被測液中的砷濃度成正比 ,外標法定量 。

3   試劑和材料

除非另有說明 ,本方法所用試劑均為優級純 ,水為 GB/T6682規定的一級水 。

3. 1   試劑

3. 1. 1   氫氧化鈉(NaOH) 。

3. 1.2   氫氧化鉀(KOH) 。

3. 1.3   硼*化鉀(KBH4 ) :分析純 。

3. 1.4   硫脲(CH4N2S) :分析純 。

3. 1.5   鹽酸(HCl) 。

3. 1.6   硝酸(HNO3 ) 。

3. 1.7   硫酸(H2SO4 ) 。

3. 1. 8   高氯酸(HClO4 ) 。

3. 1.9   過氧化氫(H2 O2 ) :30% 。

3. 1. 10   硝酸鎂[Mg(NO3 ) 2  · 6H2 O] :分析純 。

3. 1. 11   氧化鎂(MgO) :分析純 。

3. 1. 12   抗壞血酸(C6 H8 O6 ) :分析純 。GB 5009. 11— 2024

3.2   試劑配制

3.2. 1  氫氧化鉀溶液(5g/L) :稱取 5. 0g氫氧化鉀 ,溶于水并稀釋至 1000mL,混勻 。

3.2.2   ***化鉀溶液(20g/L) :稱取 20. 0g***化鉀 ,溶于 1000mL5g/L氫氧化鉀溶液中 ,混勻 。 臨 用現配 。

3.2.3   硫脲 +抗壞血酸溶液 :稱取 10. 0g硫脲 ,加約 80mL水 ,加熱溶解 ,待冷卻后加入 10. 0g抗壞血 酸 ,稀釋至 100mL,混勻 。 臨用現配 。

3.2.4   氫氧化鈉溶液(100g/L) :稱取 10. 0g氫氧化鈉 ,溶于水并稀釋至 100mL,混勻 。

3.2.5   硝酸鎂溶液(150g/L) :稱取 15. 0g硝酸鎂 ,溶于水并稀釋至 100mL,混勻 。

3.2.6   鹽酸溶液(1+1) :量取 100mL鹽酸 ,緩緩倒入 100mL水中 ,混勻 。

3.2.7   硫酸溶液(1+9) :量取 100mL硫酸 ,緩緩倒入 900mL水中 ,混勻 。

3.2. 8   硝酸溶液(2+98) :量取 20mL硝酸 ,緩緩倒入 980mL水中 ,混勻 。

注 : 本方法也可用**化鈉(20g/L)作為還原劑 :稱取 20g**化鈉 ,溶于 1000mL5g/L氫氧化鈉溶液中 ,混勻 。 可根據儀器的靈敏度調整***化鉀或**化鈉溶液的濃度 。 臨用現配 。

3.3   標準品

三*化二砷(As2 O3 ,CAS號 :1327-53-3)標準品 :純度 ≥99. 5% 。

3.4   標準溶液配制

3.4. 1   砷標準儲備液(100mg/L, 以 As計) : 準確稱取于 100 ℃干燥 2h的三*化二砷 0. 0132g, 加 1mL氫氧化鈉溶液(100g/L) 和少量水溶解 ,轉入 100mL容量瓶中 ,加入適量鹽酸調整其酸度近中 性 ,用水稀釋至刻度 。 于 2 ℃ ~ 8℃冰箱中避光保存 ,有效期 1年 。或經國家認證并授予標準物質證書 的砷標準溶液 。

3.4.2   砷標準使用液(1. 00mg/L, 以 As計) : 準確吸取 1. 00mL砷標準儲備液(100mg/L) 于 100mL 容量瓶中 ,用硝酸溶液(2+98)稀釋定容至刻度 。 于 2 ℃ ~ 8℃冰箱中避光保存 ,有效期 3個月 。

3.4.3   砷 標 準 系 列 溶 液 : 取 25 mL容 量 瓶 或 比 色 管 7支 , 依 次 準 確 加 入 砷 標 準 使 用 液(1. 00 mg/L)  0. 00mL、0. 05mL、0. 10 mL、0. 25 mL、0. 50 mL、1. 50 mL和 3. 00 mL(分 別 相 當 于 砷 濃 度 0. 0 μg/L、 2. 0μg/L、4. 0μg/L、10. 0μg/L、20. 0μg/L、60. 0μg/L和 120. 0μg/L) ,各加硫酸溶液(1+9)12. 5mL,硫

脲 +抗壞血酸溶液 2mL,補加水至刻度 ,混勻 ,放置 30min后測定 。 臨用現配 。

注 : 可根據儀器的靈敏度及樣品中砷的實際含量微調標準系列溶液中砷的質量濃度范圍 。

4   儀器和設備

4. 1   原子熒光光譜儀 。

4.2   電子天平 :感量為 0. 01mg、0. 1mg和 1mg。

4.3   勻漿機 。

4.4   高速粉碎機 。

4.5   電熱消解裝置 :控溫電熱板或石墨消解儀 ,*高溫度不低于 350 ℃ ,控溫精度 ±5 ℃ 。

4.6   馬弗爐 。

4.7   恒溫干燥箱 :控溫精度 ±2 ℃ 。

4. 8   微波消解系統 :配有聚四氟乙烯消解內罐 。

4.9   壓力消解罐 。

注 : 玻璃器皿及聚四氟乙烯消解內罐均需以(1+4)的硝酸溶液浸泡 24h,用自來水反復沖洗 ,*后用水沖洗干凈 。

5   分析步驟

5. 1   試樣制備

5. 1. 1   固體樣品

5.1.1.1   干樣

谷物 、干食用菌 、水產動物干制品等樣品 ,取可食部分粉碎均勻 ;對于固體乳制品 、面粉 、嬰幼兒谷類 輔助食品等呈均勻狀的粉末樣品 ,搖勻 。

5.1.1.2   鮮樣

蔬菜 、水果 、水產動物 、鮮食用菌 、肉類及蛋類等樣品 ,洗凈晾干 ,取可食部分勻漿至均質 。

5.1.1.3   速凍及罐裝食品

經解凍的速凍食品 ,取可食部分粉碎至均勻 ;罐裝食品粉碎或均漿至均勻 。

5. 1.2   液體樣品

飲料 、調味品 、乳及其制品 、油脂及其制品等樣品勻漿或均質 。

5. 1.3   半固體樣品

攪拌均勻 。

5.2   試樣消解

5.2. 1   濕法消解

固體試樣稱取 0. 5g~ 2. 5g(精確至 0. 001g) ,液體試樣稱取 5. 0g~ 10. 0g(精確至 0. 001g)于消解  瓶或消解管中 ,加 20mL硝酸 ,4mL高氯酸 ,1. 25mL硫酸 ,放置過夜 。次日 ,于 120℃ ~ 200℃逐級升  溫加熱消解 ,若消解液處理至 5mL左右時仍有未分解物質或色澤變深 ,補加硝酸 5mL~ 10mL,再消  解至 2mL左右 ,如此反復 2次 ~ 3次 ,注意避免炭化 ,繼續加熱消解至消解液 1mL左右 ,呈無色澄清 ,  且消解瓶或消解管中充滿白煙(對于有機砷較高的水產動物及其制品 、食用菌及其制品 、魚油及其制品 、 磷蝦油及其制品 、藻類 及 其 制 品 等 樣 品 , 將 消 解 溫 度 升 至 280 ℃ ~ 300 ℃繼 續 加 熱 消 解 至 消 解 液 為  0. 5mL左右 ,呈無色澄清 ,且消解瓶或消解管中充滿白煙) 。冷卻后 ,沿消解容器壁緩慢加水約 10mL,  再蒸發至消解瓶或消解管充滿白煙 。冷卻 ,用水將消解液轉入 25mL容量瓶或比色管中 ,加入 2mL硫  脲 +抗壞血酸溶液 ,用水定容至刻度 ,混勻 ,放置 30min,待測 。 同時做空白試驗 。

5.2.2   干灰化法

固體試樣稱取 1.0g~2. 5g(精確至 0.001g) ,液體試樣(油脂樣品除外)稱取 4.0g(精確至 0.001g) ,置 于 50mL~ 100mL坩堝中 。加 10mL硝酸鎂溶液(150g/L)混勻 ,低熱蒸干 ,將 1g氧化鎂覆蓋在干渣 上(對于油脂樣品稱取 1. 00g于 50mL~ 100mL坩堝中 ,直接加入 0. 2g氧化鎂覆蓋在油脂上) , 于電 爐 上炭化至無黑煙 ,移入 550℃馬弗爐灰化 4h。取出放冷 ,小心加入 5mL~ 10mL鹽酸溶液(1+1)以 中和氧化鎂并溶解灰分 ,轉入 25mL容量瓶或比色管 , 向容量瓶或比色管中加入 2mL硫脲 +抗壞血酸 溶液 ,另用硫酸溶液(1+9)分次洗滌坩堝后 ,合并洗滌液并定容至刻度 ,混勻 ,放置 30min,待測 。 同時 做空白試驗 。

5.2.3   微波消解法

固體試樣和油脂及其制品試樣稱取 0. 2g~0. 8g(精確至 0. 001g) ,含水分較多的試樣或液體試樣  稱取 1. 0g~ 3. 0g(精確至 0. 001g)于消解罐中 ,加入 5mL~ 8mL硝酸 ,放置 30min以上 。對于肉類 、 油脂等難消解的樣品再加入 0. 5mL~ 1mL過氧化氫 ,蓋好安全閥 ,將消解罐放入微波消解系統中 。根  據不同類型的樣品 ,設置適宜的微波消解程序(見附錄 A表 A. 1) ,按相關步驟進行消解 ,消解結束后 ,于  135℃ ~ 145℃趕酸至 1mL~ 2mL。將消化液轉移至 25mL容量瓶或比色管 ,用少量硫酸溶液(1+9)  洗滌消解罐 3次 ,合并洗滌液于容量瓶或比色管中并加入 2mL硫脲 +抗壞血酸溶液 ,用硫酸溶液(1+9)  定容至刻度 ,混勻 ,放置 30min,待測 。 同時做空白試驗 。

注 : 微波消解法不適用有機砷含量較高 的 水 產 動 物 及 其 制 品 、食 用 菌 及 其 制 品 、魚 油 、磷 蝦 油 及 其 制 品 、水 產 調 味 品 、藻類及其制品等基質復雜的樣品 。

5.2.4   壓力罐消解法

固體試樣和油脂及其制品試樣稱取 0. 2g~1.0g(精確至 0. 001g) ,鮮樣或液體試樣稱取 1. 0g~ 5. 0g (精確至 0. 001g)于消解內罐中 ,加入 5mL硝酸浸泡過夜 。蓋好內蓋 ,旋緊不銹鋼外套 ,放入恒溫干燥  箱 ,140℃ ~ 160℃保持 3h~4h, 自然冷卻至室溫 ,然后緩慢旋松不銹鋼外套 ,將消解內罐取出 ,放在控  溫電熱板上 135 ℃ ~ 145 ℃趕酸至 1mL~ 2mL。將消化液轉移至 25mL容量瓶或比色管 ,用少量硫  酸溶液(1+9)洗滌消解罐 3次 ,合并洗滌液于容量瓶或比色管中并加入 2mL硫脲 +抗壞血酸溶液 ,用  硫酸溶液(1+9)定容至刻度 ,混勻 ,放置 30min,待測 。 同時做空白試驗 。

注 : 壓力罐消解法不適用有機砷含量較高的水產動物及其制品 、食用菌及其制品 、魚油 、磷蝦油及其制品 、水產調味 品 、藻類及其制品等基質復雜的樣品 。

5.3   儀器參考條件

負高壓 :260V;砷空心陰極燈電流 :50mA~ 80mA;載氣 :氬氣 ;載氣流速 :500mL/min;屏蔽氣流 速 :800mL/min;測量方式 :熒光強度 ;讀數方式 :峰面積 。

5.4   標準曲線的制作

儀器預熱穩定后 ,將試劑空白 、標準系列溶液依次引入儀器進行原子熒光強度的測定 。 以原子熒光 強度為縱坐標 ,砷質量濃度為橫坐標 ,制作標準曲線 ,得到回歸方程 。

5.5   試樣溶液的測定

相同條件下 ,將空白溶液和樣品溶液分別引入儀器進行測定 。根據回歸方程計算出樣品中砷元素 的質量濃度 。

6   分析結果的表述（略）

7   精密度

樣品中砷含量大于 1. 00mg/kg時 ,在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不得超過 算術平均值的 10% ;小于或等于 1. 00mg/kg且大于 0. 10mg/kg時 ,在重復性條件下獲得的兩次獨立 測定結果的絕對差值不得超過算術平均值的 15% ;小于或等于 0. 10mg/kg時 ,在重復性條件下獲得的 兩次獨立測定結果的絕對差值不得超過算術平均值的 20% 。

8   其他

當固體樣品稱樣量 為 1. 0g, 定 容 體 積 為 25 mL時 , 方 法 檢 出 限 為 0. 01 mg/kg, 方 法 定 量 限 為 0. 04mg/kg。 當液體樣品取樣量為 2g,定容體積為 25mL時 ,方法檢出限為 0. 005mg/kg,方法定量限 為 0. 02mg/kg。

以下介紹原子熒光光譜儀：

原子熒光光譜儀是我公司精心打造的一款超痕量精密分析儀器。廣泛應用于汞（Hg）、砷（As）、銻（Sb）、鉍（Bi）、硒（Se）、碲（Te）、鎘（Cd）、鍺（Ge）、鉛（Pb）、錫（Sn）、鋅（Zn）等11種元素的痕量、超痕量分析，體積小巧，性能穩定，操作簡單。
儀器性能優勢
1.高精度氣流控制系統
儀器采用高精度質量流量控制器進行氣體流量控制，精度小于1ml/min。同時具備異常情況保護功能，儀器非工作狀態下自動切斷氣源，節省氣體用量。

2.智能型高性能空心陰極燈
儀器配備智能型高性能空心陰極燈，儀器能夠自動識別元素燈元素種類、出廠編號、記錄光源工作壽命、提供儀器*佳工作條件等。

3.高精度蠕動泵進樣系統
AFS310采用高精度雙蠕動泵斷續流動進樣系統，既能保證進樣的準確度和重復性，操作簡單，故障率低，使用壽命長。

4.在線稀釋法制作標準曲線
標準曲線的制作只需一個*高濃度點的標準溶液，儀器可進行高濃度樣品自動稀釋、自動清洗管路等功能，極大地節省了標準樣品制備時間和使用成本。
5.火焰實時觀察

儀器采用實時視頻火焰監測系統，工作狀態的火焰監視更加智能化，測試過程中可實時觀察火焰狀態，降低了引入外界干擾的幾率，極大地方便了用戶使用。
6.前置雙光源設計
可進行兩種元素同時分析，并具備單道增強功能，顯著提高元素靈敏度和降低元素檢出限。光源更換方便、快捷。
7.*新的高效二級氣液分離
有效進行氣液分離，*大程度地消除水蒸氣對測試帶來的影響，提高測試的靈敏度。
8.便捷化智能操作軟件
中英文切換界面操作系統，全自動定性、定量分析，設置好程序軟件自動測試，操作人員根據儀器蜂鳴器提示音進行樣品的切換，測試完成自動計算樣品含量，自動生成測試報告等功能。
技術指標
1、檢測元素范圍
As、Sb、Bi、Hg、Se、Te、Pb、Sn、Ge、Zn、Cd等11種元素。
2、元素檢出限
As、Se、Pb、Bi、Sb、Te、Sn、Hg≤0.01μg/L；
Hg（冷汞）、Cd≤0.001μg/L；
Zn≤1.0μg/L；
Ge≤0.05μg/L。
3、精密度（RSD）
RSD ≤ 1%
4、線性范圍
大于三個數量級
應用領域
原子熒光光譜儀的應用領域較為廣泛，主要測試樣品中11種超痕量元素的含量，*低檢測下限可達千億分之一級。應用領域包括水質、土壤、大氣等樣環境檢測項目、食品檢驗、檢驗檢疫、藥品檢驗、化妝品檢驗、土壤飼料肥料檢驗、地質礦產測試、冶金樣品檢驗、教學研究等。

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