氢化物-原子荧光法同时测定大米中的砷和硒

氢化物-原子荧光法同时测定大米中的砷和硒
邹勇平;束琴霞;周元元;张鹏
【摘要】The method for simultaneous determination of As and Se in rice by HG-AFS was studied, the concentration of As and Se in the range of 0 -10 μg/L was linear with the fluorescence intensity. The correlation coefficient was 0.999 6 and 0.999 8(n=6), the recoveries were 96.2 % -100.8 % and 98.1 % - 107.6 % , RSD was no more than 6.8% and 5.7%, respectively.%采用氢化物-原子荧光光谱法测定大米中的砷和硒.在0～10 μg/L 范围内,砷和硒的浓度与荧光强度呈线性关系,相关系数分别为0.9996和0.9998,加标回收率分别为96.2％～100.8％和98.1％～107.6％,砷、硒测定结果的相对标准偏差分别不大于6.8％,5.7％(n=6).
【期刊名称】《化学分析计量》
【年(卷),期】2012(021)002
【总页数】3页(P52-54)
【关键词】氢化物-原子荧光光谱法;大米;砷;硒
【作者】邹勇平;束琴霞;周元元;张鹏
【作者单位】扬州市产品质量监督检验所,扬州225000;扬州环境资源职业技术学院,扬州225000;扬州市产品质量监督检验所,扬州225000;扬州市产品质量监督检验所,扬州225000
【正文语种】中文
【中图分类】O657.3
砷是具有很强蓄积性的有毒有害元素，我国在GB 2715–2005 ［1］中对粮食中
砷的含量作了明确的限定，大米中砷的限量为0.15 mg/kg。

作为人体必须的微量元素之一，硒与人体健康密切相关［2］，研究表明，一些疾病的发生源于硒缺乏，富含硒的大米属于优良品种。

我国对大米中砷和硒的检验多采用比色法、分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、质谱法等［3–7］，这些方法通常存在操作繁琐、灵敏度较低，或测试成本较高、分析周期较长等缺点。

笔者分别选择产于黑龙江、安徽和江苏等地的5个批次大米样品，采用氢化物－
原子荧光光谱法，用载气将试液中的砷化氢、硒化氢蒸气直接导入原子化器中，不需要经任何富集分离，直接同时测定大米中的砷和硒，可以避免上述方法的缺点。

该方法装置简单，操作简便，灵敏度高，干扰小，分析成本低，性范围宽，分析速度快，且精密度、准确度、检出限均能符合标准要求［8］。

试样经酸加热消解后，在酸性介质中，以硼氢化钠为还原剂，试样中的砷生成砷化氢，硒被还原成硒化氢，由载气(氩气)导入原子化器中，在特制砷、硒空心阴极灯照射下，基态原子被激发至高能态，在去活化返回基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与砷、硒含量成正比，用标准工作曲线法进行定量。

双道原子荧光光度计：AFS-930型，北京吉天仪器有限公司；
砷、硒空心阴极灯：北京有色金属研究总院；
砷标准贮备液：编号GBW(E) 080117，1 000μg/m L，国家标准物质研究中心，使用时用体积分数为5%的盐酸溶液稀释成0.01 μg/m L砷标准工作液；
硒标准贮备液：编号GBW(E) 080215，1 000μg/m L，国家标准物质研究中心，使用时用体积分数为5%的盐酸溶液稀释成0.01 μg/m L硒标准工作液；
硝酸、盐酸、高氯酸、硼氢化钠：优级纯；
硝酸–高氯酸混合酸：按体积比4∶1混合；
硼氢化钠溶液：0.02 g/m L；
硫脲-抗坏血酸混合液：硫脲、抗坏血酸的质量分数均为5%；
其它试剂：分析纯；
实验用水：蒸馏水。

负高压：300V；灯电流：As 60mA，Se 80mA；载气流速：400m L/min；屏蔽气流速：800m L/min；原子化器高度：8 mm；定量方式：标准曲线法；读数方式：峰面积；读数时间：10s；延迟时间：2 s。

（1）标准系列配制
分别吸取1.0μg/m L的砷、硒标准工作液0.0，0.1，0.2，0.4，0.8，1.0m L 于
一系列干燥的 100m L 容量瓶中，用5%的盐酸溶液稀释至刻度，摇匀。

使之成为砷和硒含量均分别为 0.0，1.0，2.0，4.0，8.0，10.0μg/L的混合标准溶液。

因为AFS-930双道原子荧光光度计具有自动进样稀释功能，故只需要在标准配制中设
置好浓度，由仪器对砷和硒标准工作液进行自动稀释即可。

（2）样品前处理
将大米试样磨碎混匀，准确称取混匀试样约2 g于预先用体积分数为10%的硝酸
浸泡并清洗过的100m L三角瓶中，分别加入10.0m L硝酸–高氯酸混合酸，盖上表面皿，放置过夜。

次日，将放有样品的上述三角瓶置于电热板上缓慢升温、消煮，并及时补加硝酸，待有机质消解、试样变为清亮无色并产生白色浓烟时，再继续加热至剩余体积2 m L左右（切不可蒸干），冷却，再加6 mol/L的盐酸5 m L，
重复上述消解加热操作以将6价硒完全还原为4价硒。

冷却，转移定容至100m L 容量瓶中。

同时做空白样品。

保持其它条件不变，改变载流盐酸溶液的浓度，测定相应的荧光强度。

当盐酸溶液的浓度大于或等于5%（体积分数）时，荧光强度趋于稳定，考虑到对仪器管路及
测定系统的腐蚀影响，故载流盐酸溶液的浓度确定为5%（体积分数）。

保持其它条件不变，改变硼氢化钠溶液的浓度，测定相应的荧光强度。

比较后发现，当硼氢化钠溶液的浓度大于等于0.02 g/m L时，荧光强度趋于缓和，为保证测定结果的准确性，将硼氢化钠溶液作为还原剂时的浓度确定为0.02 g/m L。

在对样品进行消解时温度不宜过高，否则将会引起砷和硒元素的损失。

同时为充分保证将6价硒转化为4价硒，将5价砷转化为3价砷，可在标准工作液和样品消
解液中加入硫脲–抗坏血酸混合液定容，使得测定结果更能反映试样中砷、硒含量的实际情况。

AFS-930双道原子荧光光度计具有自动进样稀释功能，分别以砷和硒的浓度（c）为横坐标，以荧光强度（I）为纵坐标进行线性回归，得到砷和硒的线性方程分别
为 I=15.961 2c–4.292 4，I=33.371 5c–3.828 6，其相关系数分别为0.999 6和0.999 8。

在1.3仪器工作条件下，对空白样品进行了11次平行测定，计算得砷和硒测定结果的标准偏差，以3倍的标准偏差除以标准工作曲线的斜率，得砷和硒的检出限
分别为0.14 μg/L和0.08 μg/L。

取5份不同的大米样品，按照1.4（2）的步骤进行样品处理，然后进行测定，测
得试样中的砷、硒含量,测定结果见表1。

由表1测定结果可知，5份大米产品的砷含量均符合GB 2715–2005标准中对砷
含量的要求（≤0.15 mg/kg），而硒元素在5个产品中均有检出。

取上述样品中 3 份（2#，3#，5#）大米样品，经消解后的样液，进行6次平行测定，测定结果列于表2。

经过相应的计算［9］，砷、硒测定结果的相对标准偏差
分别不大于6.8%，5.7%，表明本法的测量精密度较高。

对 2#，3#，5#试样溶液对应加入 2.00，3.00，5.00 μg/L 3种不同浓度的砷和硒标准溶液进行加标回收试验，测定结果列于表3。

由表3可知，砷和硒加标回收率
分别为96.2%～100.8%，98.1%～107.6%，表明本方法的准确度较高。

氢化物–原子荧光光谱法测定食品中砷、硒含量，精密度和准确度均较好，同时操作过程中自动化程度较高，受人为因素的影响少，结果准确可靠，适合于大米中砷和硒的同时测定。

【相关文献】
［1］GB 2715-2005 粮油标准汇编(卫生检验卷)［S］.
［2］贾奎寿，叶素芳.微量元素硒与人体健康的研究［J］.广东微量元素科学，2002, 9(1): 4–6. ［3］GB/T 5009.11-2003 食品中总砷及无机砷的测定［S］.
［4］GB 5009.93-2010食品安全国家标准食品中硒的测定［S］.
［5］易江，许月英，青华.氢化物发生原子吸收分光光度计测定蔬菜中的微量砷［J］.光谱学与光谱分析，1987，8(2): 67–70.
［6］陈菲菲，魏成磊，黄蕊.电感祸合等离子体发射光谱法测定纯金中的杂质元素［J］.分析与环保，2004,25(7): 40–43.
［7］黄志勇，经媛元，杨妙峰，等，ICP-MS测定茶叶中微量元素含量及其溶出特性的研究［J］. 分析试验室，2003,42(5): 21–25.
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［9］陈魁. 应用概率统计［M］. 北京：清华大学出版社，2000.。