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[摘 要] 建立了采用微波消解前处理样品，使用氢化物发生-石墨炉原子吸收法测定食品中砷的检测方法。该法降低了基体干扰以及样品前处理损失，提高了灵敏度，检出限为0.04ug/L，方法定量下限为0.0065mg/Kg。该法准确可靠，具有实用价值。
[關键词] 痕量砷 氢化物发生 微波消解 石墨炉原子吸收
砷是有蓄积作用的有毒有害元素，对人体有致癌作用，砷的含量在食品的评价中被作为重要的检测项目。砷的测定方法主要有氢化物原子荧光光度法、银盐法、砷斑法、硼氢化物还原比色法等，与以上这些方法相比，微波消解-氢化物发生-石墨炉原子吸收法测定能够达到较为满意的灵敏度和精密度，并且具有安全快捷的优点。
本文采用微波消解，样品溶液中的砷在酸性条件下被碘化钾-抗坏血酸还原为三价砷，然后被硼氢化钠与酸作用产生的氢还原为砷化氢，由高纯氩气载入镀铱处理过的石墨管中原子化，基态砷原子吸收砷空心阴极灯发射的特征谱线，在一定浓度范围内，吸光度与样品砷含量成正比，与标准系列比较定量。
一．材料和试验
1.1仪器
AA600原子吸收光谱仪（美国PerkinElmer公司）；FIAS400（美国PerkinElmer公司）；Multiwave3000微波消解仪（奥地利安东帕有限公司）。
1.2试剂
硝酸（优级纯）；双氧水（优级纯）；盐酸（MOS级）；砷标准溶液（1000ug/mL,国家标准物质研究中心）；碘化钾-抗坏血酸溶液（称取碘化钾5g和抗坏血酸5g，加水溶解，稀释至100mL，现配现用。）；硼氢化钠溶液（称取氢氧化钠0.05g溶至100mL水中，加入硼氢化钠0.2g使之溶解，现配现用。）
1.3器皿
所用器皿均需用洗涤剂洗刷干净，用自来水冲洗晾干，再于20%硝酸溶液中浸泡超过24小时后用纯水冲洗晾干备用。
1.4样品前处理
称取0.50g-1.00g试样（称样量依试样砷含量酌情增减）于样品罐中加入5ml硝酸，1ml-2ml双氧水，盖好安全阀后，将样品罐放入微波消解仪中，调用程序（见表1）进行消解。
消解完全后，将消解好的样品溶液置于电热板上加热赶酸至样品溶液还剩大约1-2ml，冷却后定量转移至50ml容量瓶中，并加入5ml抗坏血酸—碘化钾溶液和5ml盐酸进行预还愿，放置30min后（若室内温度较低可适当加热但温度不能超过50℃），用水稀释至刻度，摇匀。同时做空白试验。
1.5仪器工作条件
1.5.1原子化器镀铱程序
所用石墨管需进行镀铱操作，将0.1%IrCl3（10%盐酸介质中）40ul注入到石墨管后通过如下升石墨炉温程序（见表2）进行镀铱操作。
重复进行5-10次确保镀铱效果。若使用了一根全新石墨管，需在镀铱前空烧数次，使石墨管内烧出一些空隙有利于氯化铱的附着。经过镀铱的石墨管对砷的吸附效果会随使用次数的增加而减退，当发现同一浓度对应吸光度明显降低时，需对石墨管再次进行镀铱操作，确保镀铱的石墨管对砷的吸附效果。
1.5.2石墨炉升温程序（见表3）
砷化氢气体在石墨炉升温程序第一步时注入，此时石墨炉温度为400℃。
1.5.3检测器工作条件
波长为193.7nm，狭缝宽度为0.7nm,塞曼背景校正，测量峰面积。氢化物发生装置FIAS400采用500uL定量环进样。
1.5.4标准曲线绘制
将1000ug/mL砷标准溶液逐级稀释为0、1.0、2.0、5.0、10.0ug/L砷标准溶液（10%盐酸介质中），按照前文仪器条件分别测定各点吸光度
二．结果与讨论
2.1工作曲线及检出限
本文采用非线性过零点的校正方程，曲线斜率为0.02549，相关系数为0.999788。对试剂空白连续进样11针，求得标准偏差为0.013ug/L，以3倍标准偏差为检出限、10倍标准偏差为定量下限，则计算出砷的检出限为0.04ug/L，称样量以1.00g计，则本方法定量下限为0.0065mg/Kg。
2.2方法的精密度与准确度
对两份食品样品溶液进行6次平行测定，RSD分别为2.16%和1.14%（见表4）。
在两份食品样品溶液中加入砷标准溶液，进行加标测试（见表5）。
2.3微波消解
食品样品的消化方法一般为湿法消解或干灰化法，但湿法消解温度不易控制及所需时间过长并且酸雾过大污染环境，而干灰化法又不太适用于砷这种易挥发元素，所以本文采用微波消解的方法，微波消解样品因其完善的密闭体系可最大程度的防止目标元素在消解过程中的损失。HNO3-H2O2的消解酸体系已能处理绝大部分食品样品，微波的作用使消化进程大大加快，从而极大地缩短了消化时间。
2.4氢化物发生-石墨炉原子吸收联用技术
石墨炉原子吸收技术具有无谱线干扰、检出限低、重现性好的优点，但其受样品基体影响较大、背景吸收难以消除，而本文采用氢化物发生装置将目标元素从样品溶液基体中分离出来将基体带来的化学干扰降至最低，提高了方法灵敏度及准确性。传统石墨炉原子吸收技术因其原子化器设计原因进样量通常仅为20uL，而本文采用氢化物发生技术将进样量提高到500uL，从而提高了响应值、改善了灵敏度，更进一步的降低了检出限。传统石墨炉原子吸收技术砷的检出限为0.4ug/L,而本文将检出限提高了10倍。
三．结论
应用微波消解-氢化物发生-石墨炉原子吸收法测定食品中的痕量砷，精密度、准确度较高，灵敏度高，干扰小，且耗时较短，适用于食品中砷含量的快速分析和质量监控。
参 考 文 献
[1] Perkin Elmer.The FIAS-FurnaceTechnique User’s Guide.
[2] 食品中总砷及无机砷的测定. GB/T 5009.11-2003.总砷 第一法 氢化物原子荧光光度法.■
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[關键词] 痕量砷 氢化物发生 微波消解 石墨炉原子吸收
砷是有蓄积作用的有毒有害元素，对人体有致癌作用，砷的含量在食品的评价中被作为重要的检测项目。砷的测定方法主要有氢化物原子荧光光度法、银盐法、砷斑法、硼氢化物还原比色法等，与以上这些方法相比，微波消解-氢化物发生-石墨炉原子吸收法测定能够达到较为满意的灵敏度和精密度，并且具有安全快捷的优点。
本文采用微波消解，样品溶液中的砷在酸性条件下被碘化钾-抗坏血酸还原为三价砷，然后被硼氢化钠与酸作用产生的氢还原为砷化氢，由高纯氩气载入镀铱处理过的石墨管中原子化，基态砷原子吸收砷空心阴极灯发射的特征谱线，在一定浓度范围内，吸光度与样品砷含量成正比，与标准系列比较定量。
一．材料和试验
1.1仪器
AA600原子吸收光谱仪（美国PerkinElmer公司）；FIAS400（美国PerkinElmer公司）；Multiwave3000微波消解仪（奥地利安东帕有限公司）。
1.2试剂
硝酸（优级纯）；双氧水（优级纯）；盐酸（MOS级）；砷标准溶液（1000ug/mL,国家标准物质研究中心）；碘化钾-抗坏血酸溶液（称取碘化钾5g和抗坏血酸5g，加水溶解，稀释至100mL，现配现用。）；硼氢化钠溶液（称取氢氧化钠0.05g溶至100mL水中，加入硼氢化钠0.2g使之溶解，现配现用。）
1.3器皿
所用器皿均需用洗涤剂洗刷干净，用自来水冲洗晾干，再于20%硝酸溶液中浸泡超过24小时后用纯水冲洗晾干备用。
1.4样品前处理
称取0.50g-1.00g试样（称样量依试样砷含量酌情增减）于样品罐中加入5ml硝酸，1ml-2ml双氧水，盖好安全阀后，将样品罐放入微波消解仪中，调用程序（见表1）进行消解。
消解完全后，将消解好的样品溶液置于电热板上加热赶酸至样品溶液还剩大约1-2ml，冷却后定量转移至50ml容量瓶中，并加入5ml抗坏血酸—碘化钾溶液和5ml盐酸进行预还愿，放置30min后（若室内温度较低可适当加热但温度不能超过50℃），用水稀释至刻度，摇匀。同时做空白试验。
1.5仪器工作条件
1.5.1原子化器镀铱程序
所用石墨管需进行镀铱操作，将0.1%IrCl3（10%盐酸介质中）40ul注入到石墨管后通过如下升石墨炉温程序（见表2）进行镀铱操作。
重复进行5-10次确保镀铱效果。若使用了一根全新石墨管，需在镀铱前空烧数次，使石墨管内烧出一些空隙有利于氯化铱的附着。经过镀铱的石墨管对砷的吸附效果会随使用次数的增加而减退，当发现同一浓度对应吸光度明显降低时，需对石墨管再次进行镀铱操作，确保镀铱的石墨管对砷的吸附效果。
1.5.2石墨炉升温程序（见表3）
砷化氢气体在石墨炉升温程序第一步时注入，此时石墨炉温度为400℃。
1.5.3检测器工作条件
波长为193.7nm，狭缝宽度为0.7nm,塞曼背景校正，测量峰面积。氢化物发生装置FIAS400采用500uL定量环进样。
1.5.4标准曲线绘制
将1000ug/mL砷标准溶液逐级稀释为0、1.0、2.0、5.0、10.0ug/L砷标准溶液（10%盐酸介质中），按照前文仪器条件分别测定各点吸光度
二．结果与讨论
2.1工作曲线及检出限
本文采用非线性过零点的校正方程，曲线斜率为0.02549，相关系数为0.999788。对试剂空白连续进样11针，求得标准偏差为0.013ug/L，以3倍标准偏差为检出限、10倍标准偏差为定量下限，则计算出砷的检出限为0.04ug/L，称样量以1.00g计，则本方法定量下限为0.0065mg/Kg。
2.2方法的精密度与准确度
对两份食品样品溶液进行6次平行测定，RSD分别为2.16%和1.14%（见表4）。
在两份食品样品溶液中加入砷标准溶液，进行加标测试（见表5）。
2.3微波消解
食品样品的消化方法一般为湿法消解或干灰化法，但湿法消解温度不易控制及所需时间过长并且酸雾过大污染环境，而干灰化法又不太适用于砷这种易挥发元素，所以本文采用微波消解的方法，微波消解样品因其完善的密闭体系可最大程度的防止目标元素在消解过程中的损失。HNO3-H2O2的消解酸体系已能处理绝大部分食品样品，微波的作用使消化进程大大加快，从而极大地缩短了消化时间。
2.4氢化物发生-石墨炉原子吸收联用技术
石墨炉原子吸收技术具有无谱线干扰、检出限低、重现性好的优点，但其受样品基体影响较大、背景吸收难以消除，而本文采用氢化物发生装置将目标元素从样品溶液基体中分离出来将基体带来的化学干扰降至最低，提高了方法灵敏度及准确性。传统石墨炉原子吸收技术因其原子化器设计原因进样量通常仅为20uL，而本文采用氢化物发生技术将进样量提高到500uL，从而提高了响应值、改善了灵敏度，更进一步的降低了检出限。传统石墨炉原子吸收技术砷的检出限为0.4ug/L,而本文将检出限提高了10倍。
三．结论
应用微波消解-氢化物发生-石墨炉原子吸收法测定食品中的痕量砷，精密度、准确度较高，灵敏度高，干扰小，且耗时较短，适用于食品中砷含量的快速分析和质量监控。
参 考 文 献
[1] Perkin Elmer.The FIAS-FurnaceTechnique User’s Guide.
[2] 食品中总砷及无机砷的测定. GB/T 5009.11-2003.总砷 第一法 氢化物原子荧光光度法.■
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文