氫化物發(fā)生技術(shù)和原子熒光法在食品元素測定中的運(yùn)用越來越廣泛,尤其是對砷、汞、硒、鍺、銻等元素的測定具有其獨(dú)特的優(yōu)勢。文章重點(diǎn)分析了該技術(shù)在測量食品中以上五種元素的具體測定方法和注意事項(xiàng)做一分析。
氫化物發(fā)生原子熒光法簡述
氫化物發(fā)生原子熒光法(簡稱HG-AFS)技術(shù)早在1970年就已經(jīng)被一位英國的科學(xué)家提出,而這項(xiàng)技術(shù)的大力發(fā)展要得益于我國的儀器工作者們。之所以將HG—AFS分析技術(shù)應(yīng)用于食品,首先是因?yàn)镠G-AFS技術(shù)在測定鉛、砷、汞、硒、鍺等元素時具有很高的靈敏度。這是由于這些元素的主要熒光譜線在200-290nm之間,這個波段是日盲光電倍增管靈敏度誤差最小的波段。其次是因?yàn)镠G-AFS技術(shù)可以依據(jù)這些元素形成的氫化物來分析元素的價態(tài),從而確定元素是否具有毒性以及毒性多大。因此,HG-AFS技術(shù)在食品分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
元素測定
鉛。鉛在氫化物中是四價即PbH4(鉛烷),但鉛在溶液中一般是二價狀態(tài),要提高鉛烷的生成率就必須在其溶液中加入氧化劑。氧化劑的加入會干擾AFS對其他元素的測定,主要干擾的元素硒、砷、銻。堿金屬及堿土金屬則基本無干擾。干擾抑制劑的使用也可以消除金屬離子的干擾。鉛的氫化物發(fā)生反應(yīng)對酸度很高,一般要求反應(yīng)后的溶液pH值在8~9之間。酸性過高就會導(dǎo)致溶液產(chǎn)生沉淀,影響測定結(jié)果。HG—AFS測定鉛的方法檢出限在0.4~2.7ng/ml。
砷。在食品分析中,利用HG-AFS測定砷是比較成熟的。砷在氫化物主要是ASH3。在測定食物中的砷含量時,需要將五價的砷通過5%硫脲和5%抗壞血酸混合液還原為三價砷。還原速度受環(huán)境溫度的影響,溫度越低,還原速度就越慢。砷的酸度一般在2%~30%之間,范圍較大。介質(zhì)一般選用比較純的鹽酸以減少誤差。硼氫化鉀(鈉)的多少對砷的測定結(jié)果會產(chǎn)生影響,在具體操作時應(yīng)該注意。利用HG—AFS技術(shù)測定海產(chǎn)品中的砷,一般選用硝酸+硫酸消化法和干法灰化。在HG—AFS法測定砷時還可以同時測定其他元素如汞、鍶、銫等。這樣就可以有效的減少分析時間,降低分析成本,提高分析效率。
汞。據(jù)實(shí)驗(yàn)證明,原子熒光法測定汞的含量具有檢出時限低、測量結(jié)果準(zhǔn)確,干擾因素少等特點(diǎn)。在冷原子吸收測汞時,空氣中氧氣和二氧化碳會對其熒光強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生干擾。除此之外一氧化氮和氯氣的含量也會產(chǎn)生影響。載氣一般采用化學(xué)性質(zhì)不太穩(wěn)定的氬氣,以提高靈敏度。在測定汞的標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)中一般加入一定的保護(hù)劑,通常是對汞穩(wěn)定性影響較小的0.05%的重鉻酸鉀。加保護(hù)劑的原因主要是溶液中的二價汞會因?yàn)檫€原過程或者器皿的吸附而損失。硼氫化鉀(鈉)的含量過高也會對汞的測定產(chǎn)生影響,主要表現(xiàn)為干擾測量結(jié)果或者使靈敏度降低等等。通常來說,由于汞與砷和銻的測定條件基本相同,所以這三個元素可以同時聯(lián)測。
硒。硒的測定目前主要被應(yīng)用于水質(zhì)和食品,因?yàn)槲菍ι眢w有益的微量元素之一。在測定時,由于樣品溶液中可能會含有高價態(tài)的的硒,所以要先加熱還原為低價態(tài)的硒,一般在濃度為1.0~5.0mol/L之間的鹽酸中進(jìn)行。選用鹽酸主要原因是鹽酸對硒的靈敏度影響不大。在測硒通過加入鐵鹽可以消除銅和鉍等金屬離子的干擾。除此之外還可以用鐵氰化鉀來消除的金屬離子的干擾。就目前的技術(shù)而言,還只能分析水中的硒的價態(tài),對食品中硒的價態(tài)分析還不是很成熟。
鍺。HG-AFS法測定食品中的鍺要比常規(guī)的氫化物-原子吸收光譜法靈敏度高。在分析中反應(yīng)介質(zhì)的酸度需要嚴(yán)格控制,一般選用的是磷酸,樣品消解過程中首先注意要控制溫度,以免造成鍺的揮發(fā)。由于鍺與鹽酸會發(fā)生發(fā)應(yīng),所以一般不會使用鹽酸。鍺的氫化物是在鍺的堿性溶液中加入硼氫化鉀(鈉)溶液隨后與酸反應(yīng)的結(jié)果。銅和鎳等金屬離子在該介質(zhì)中會形成沉淀,進(jìn)而減少對測定鍺的影響。
氫化物發(fā)生原子熒光法在食品分析中的應(yīng)用主要就是以上的五種元素,前面三種是對人體有害的元素,對于它們的測定可以更好的保證食品安全和水質(zhì)安全。后兩種則是對人體機(jī)能有益的元素,可以預(yù)防疾病,對于它們的測定是很有必要的。HG-AFS對于以上五種元素的測定比較成熟,對結(jié)果的分析和干擾因素的處理也比較到位,尤其是近幾年對于食品安全的關(guān)注度越來越高。同樣,該技術(shù)方法也可以用來測定其他元素如Ge、Ti、Zn等,但技術(shù)方法的局限,目前還沒有更大的突破。