原子熒光法檢測(cè)花蛤汞、砷含量前處理優(yōu)化

孫鈺鵬

（中國(guó)海洋大學(xué)，山東 青島 266100）

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原子熒光法檢測(cè)花蛤汞、砷含量前處理優(yōu)化

孫鈺鵬

（中國(guó)海洋大學(xué)，山東 青島 266100）

摘 要：本文采用微波消解法進(jìn)行樣品前處理，將檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化，力求使該方法更加快捷、簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確。通過(guò)本文實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硫脈、抗壞血酸濃度為1.0%，KBH4濃度為2.0% ，NaOH溶液濃度為0.5%，鹽酸溶液10%，能夠較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出花蛤中砷、汞元素含量，其中花蛤中汞的最低檢出限為0.018μg/L，而砷的最低檢出限為0.087μg/L。

關(guān)鍵詞：原子熒光法；花蛤；汞、砷元素；含量檢測(cè)

汞、砷元素在生物體中雖然含量較低，但如若蓄積過(guò)量的汞和砷元素，將對(duì)生物體產(chǎn)生較大的危害，尤其會(huì)攻擊人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，進(jìn)而使人產(chǎn)生頭痛、頭暈等癥狀，甚至使人癱瘓。目前測(cè)定砷、汞的常用方法有冷原子吸收法、雙硫膝分光光度法和原子熒光法。原子熒光法測(cè)砷、汞具有靈敏度高、干擾少、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在電池、蔬菜、環(huán)境、飼料和醫(yī)藥中得到廣泛應(yīng)用。在檢測(cè)花蛤的實(shí)際工作中，本文采用微波消解法進(jìn)行樣品前處理，將檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化，力求使該方法更加快捷、簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確，易于在花蛤各組織對(duì)汞、砷檢測(cè)工作中得到廣泛的應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

1.1材料的制備

將花蛤去殼，研磨成肉泥狀備用，稱取0.50g左右的花蛤肉泥，并將之放入聚四氟乙烯消解罐中，隨即加入5mL硝酸，將加外罐密閉后放入Q15微波消解爐，調(diào)節(jié)其功率為50%，分三步消解，每步消解均為5min。冷卻后將消解液移入25mL容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，搖勻，待測(cè)，同時(shí)做樣品空白。

1.2 主要試驗(yàn)儀器及試劑

試驗(yàn)儀器工作參數(shù)做如下介紹：燈電流：砷 60 mA，汞15mA，光電倍增管負(fù)高壓300V，原子化器高度8mm，原子化器溫度200℃，載氣流量400mL/min，屏蔽氣流量900 mL/min，讀數(shù)時(shí)間為10s延遲時(shí)間為1s，注入量0.5 ml。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

用吸管分別吸取濃度為1000μg/mL的砷、汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50μg，并分別將之放置于50ml的容量瓶中，然后加滿超純水，搖晃至均勻，以此溶液為基準(zhǔn)再次反復(fù)對(duì)其進(jìn)行稀釋，直到砷、汞標(biāo)準(zhǔn)液濃度達(dá)到100ng/ml為止。進(jìn)而配置濃度分別為1.0ng/ml、3.0ng/ml、6.0ng/ml和12.0ng/ml的砷、汞標(biāo)準(zhǔn)使用液。同時(shí)作標(biāo)準(zhǔn)空白液進(jìn)行對(duì)比。

1.4 試劑濃度組合方式

基于相關(guān)文獻(xiàn)，同時(shí)結(jié)合本次試驗(yàn)過(guò)程，本文在檢測(cè)花蛤肉中砷、汞元素含量試驗(yàn)中，選取6種不同試劑的組合方式，具體如下：

條件1：硫脲+抗壞血酸（0.5%）、KBH4（1.0%）、NaOH （0.5%）、鹽酸溶液（10%）；

條件2：硫脲+抗壞血酸（0.5%）、KBH4（1.5%）、NaOH（0.5%）、鹽酸溶液（10%）；

條件3：硫脲+抗壞血酸（0.5%）、KBH4（2.0%）、NaOH （0.5%）、鹽酸溶液（10%）；

條件4：硫脲+抗壞血酸（1.0%）、KBH4（1.0%）、NaOH （0.5%）、鹽酸溶液（10%）；

條件5：硫脲+抗壞血酸（1.0%）、KBH4（1.5%）、NaOH （0.5%）、鹽酸溶液（10%）；

條件6：硫脲+抗壞血酸（1.0%）、KBH4（2.0%）、NaOH （0.5%）、鹽酸溶液（10%）；

2 實(shí)驗(yàn)方法

分別提取125μg和250μg的濃度為1.0μg/ml的砷、汞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液，并將之放置于消解罐中，將盛有125μg的砷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液的消解罐中加入375μL超純水，另外將將盛有250μg的汞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液的消解罐中加入250μL的超純水，進(jìn)而得到濃度為0.25mg/kg的砷試驗(yàn)液和濃度為0.50mg/kg的汞試驗(yàn)液，然后按照本文中前處理方式進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整6種試劑的不同，進(jìn)而得到不同結(jié)果的砷、汞的含量，將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而確定試劑的最佳搭配。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同試劑濃度對(duì)花蛤中汞、砷檢測(cè)的影響

圖1表示為不同搭配方式的試劑對(duì)砷元素回收率的測(cè)定結(jié)果。分析其平均回收率數(shù)據(jù)可明顯發(fā)現(xiàn)，在條件5和條件6試劑組合狀況下，檢測(cè)砷的平均回收率處在104%～113%之間，符合砷的回收率檢測(cè)范圍，其變異系數(shù)也可接受，因此條件5和條件6兩種試劑組合狀態(tài)能夠符合對(duì)花蛤中砷元素檢測(cè)條件。

圖1 不同組合方式的試劑對(duì)砷檢結(jié)果的影響圖2 不同組合方式的試劑對(duì)汞檢結(jié)果的影響

分析圖2可得，基于本試驗(yàn)過(guò)程中相關(guān)儀器設(shè)置條件，對(duì)花蛤肉中汞檢測(cè)結(jié)果中，從平均回收率和RSD角度分析，選擇條件5和條件6兩種狀況下的試劑組合，能夠得到更為合理和準(zhǔn)確的平均回收率和變異系數(shù)，因此條件5和條件6兩種試劑組合狀態(tài)能夠符合對(duì)花蛤中汞元素檢測(cè)條件。

3.2 兩種試劑濃度對(duì)花蛤中砷、汞檢測(cè)的影響

本次選擇條件5和條件6兩種濃度的試劑為主要研究對(duì)象，基于上文中處理方式，分別對(duì)其測(cè)定花蛤中砷、汞的含量，同時(shí)設(shè)置空白樣品進(jìn)行對(duì)照。

在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，依據(jù)方法5進(jìn)行的試劑濃度配比方法測(cè)定的砷、汞標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)液時(shí)，發(fā)現(xiàn)其檢測(cè)的熒光強(qiáng)度超出了本試驗(yàn)用儀器檢測(cè)信號(hào)的范圍，不符合實(shí)際檢測(cè)結(jié)果。而采用方法6調(diào)配的試劑濃度時(shí)，檢測(cè)的花蛤中砷、汞的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.97%和3.38%，因此，采用方法6調(diào)配的試劑方法能夠精確的測(cè)量出花蛤中砷、汞元素的含量。

3.3 兩次檢測(cè)花蛤中砷、汞含量的結(jié)果驗(yàn)證

為了進(jìn)一步驗(yàn)證方法6調(diào)配的試劑濃度適用于花蛤中砷、汞元素含量的檢測(cè)，作者以5天為時(shí)間距離，分別做兩次試驗(yàn)來(lái)測(cè)定花蛤中砷、汞元素含量。試驗(yàn)中分別提取125μg 和250μg的濃度為1.0μg/ml的砷、汞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液，并分別將之放置于盛有0.5g花蛤肉泥的消解罐中，實(shí)驗(yàn)步驟同上，結(jié)果如圖3和圖4所示。

圖3 兩次對(duì)花蛤中砷元素檢測(cè)結(jié)果對(duì)比圖4 兩次對(duì)花蛤中汞元素檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

通過(guò)對(duì)兩次試驗(yàn)過(guò)程加入標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溶液的檢測(cè)結(jié)果通過(guò)F檢驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證表明，砷、汞分別加入0.25mg/kg和0.50mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)液。經(jīng)過(guò)T檢驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)兩組檢測(cè)值并沒(méi)有顯著的差異性，進(jìn)而可以表明通過(guò)選擇方法6調(diào)配的試劑濃度檢測(cè)結(jié)果精度較高，滿足對(duì)花蛤中砷、汞元素含量的測(cè)定。

3.4花蛤中汞、砷最低檢出限測(cè)定

通過(guò)試驗(yàn)，花蛤中汞和砷元素的濃度處于0～11.0ng/ml范圍內(nèi)，它的熒光強(qiáng)度能夠保持一定的線性比例，根據(jù)檢出限的計(jì)算公式：

進(jìn)而計(jì)算出花蛤中汞的最低檢出限為0.018μg/ L，與蔬菜中檢出限差別不大（蔬菜為0.013μg/ L），而砷的最低檢出限為0.087μg/L，與動(dòng)物肝臟中砷檢出限差別不大（動(dòng)物肝臟為0.109μg/L。

4 討論與結(jié)論

借助方法6中試劑濃度的調(diào)配方法，經(jīng)過(guò)兩次的橫向?qū)嶒?yàn)對(duì)比，分析其檢測(cè)結(jié)果表明：花蛤中砷、汞在兩次的檢測(cè)過(guò)程中，其平均回收率分別為103.60±2.30～110.33±2.35和107.27±6.14～110.78±2.76，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果中，二者相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.68%～2.25%和1.79%～5.63%，由此表明采用方法6調(diào)配的試劑濃度所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度較高，能夠精確的測(cè)量出花蛤中砷、汞元素的含量，因此，依據(jù)本文中所涉及的還原掩蔽劑、還原劑的濃度比例能夠?qū)ǜ蛑猩椤⒐睾窟M(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。

通過(guò)微波消解對(duì)花蛤進(jìn)行前處理，最終采用氫化物原子熒光光度法對(duì)花蛤中汞、砷兩種元素進(jìn)行檢測(cè)。在保證只有兩種變量的前提下，進(jìn)行了花蛤中砷、汞元素含量的檢測(cè)試驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硫脈、抗壞血酸濃度為1.0%，KBH4濃度為2.0% ，NaOH溶液濃度為0.5%，鹽酸溶液10%，能夠較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出花蛤中砷、汞元素含量，其中花蛤中汞的最低檢出限為0.018μg/L，而砷的最低檢出限為0.087μg/L。

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Atomic Fluorescence Assay for Freshness Before the Mercury, Arsenic Treatment Optimization

Sun Yupeng
（Ocean University of China,Qingdao 266100,China）

Abstract:In this paper, microwave digestion method was used for sample pretreatment, and the detection conditions were optimized to make the method more rapid, simple and accurate. Through the experimental study, we find that when thiourea and ascorbic acid concentration was 1.0%, the concentration of KBH4 was 2.0%, NaOH solution concentration was 0.5%, 10% hydrochloric acid to more accurate detection of a clam arsenic, mercury content, which mercury clam minimum detectable limit of 0.018 g / L, and arsenic in the lowest detection limit was 0.087 g / L.

Key words:atomic fluorescence spectrometry; mercury, arsenic; clam; content determination

作者簡(jiǎn)介：孫鈺鵬（1987-），男，山東即墨人，碩士；研究方向：食品加工與安全。