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摘要：食品中的砷污染是造成食源性疾病的重要原因之一，为实现对食品中砷的残留量进行准确、可靠、稳定的测定。本研究以大米为例，总结了采用液相色谱-原子荧光光谱法测定大米中的无机砷含量。结果表明，该方法检测准确度高，标准曲线线性好，精密度、灵敏度均符合要求。
关键词：液相色谱-原子荧光光谱法；大米；无机砷含量；测定
砷广泛存在于大自然中，是一种具有蓄积性的有害微量元素，人体长期摄入被砷污染的食物可以引起急、慢性中毒，对人的心肺、呼吸、神经和免疫系统都有不同程度的损伤。因此，在食品卫生监督检验中，砷被列为重点有害元素。近年来，由于含砷农药的使用，特别是这些农药喷洒时距收获期太近，农作物残留了较多的砷，给我国造成了不小的经济损失以及恶劣的社会影响。因此，对其残留留量的检测具有必要性。目前，液相色谱-原子荧光光谱法是检测砷元素的常规方法，快速、简便，有较高的灵敏度、准确度、精密度，满足大米中砷的测定要求。
1 实验部分
1.1 实验仪器
液相色谱仪- 原子荧光联用仪——Agilent HPLC1200 四元泵、柱温箱、自动进样器以及Agilent 化学工作站，联用北京海光科学仪器有限公司AFS-3100型原子荧光仪；阴离子交换色谱柱——Hamilton PRP-X1004.6mm×250mm×10μm 阴离子柱及4.6 mm×12.5 mm 阴离子柱芯；C18 净化小柱。
1.2试剂准备
（1）标准溶液配制按表1配制标准空白溶液（即“S0”）及标准系列浓度最高值（即“S5”），可采用仪器单标准在线自动配制标准曲线功能，设定以下浓度系列：0.00μg/L、1.00μg/L、2.00μg/L、4.00μg/L、8.00μg/L、10.00μg/L，测定标准曲线。
（2）还原剂硼氢化钾的浓度选择硼氢化钾作为还原剂直接影响荧光强度，其浓度过低不能产生足够的氢气和砷元素形成砷的氢化物。浓度过高时，反应生成的氢气量过大，稀释了砷的氢化物，灵敏度降低，重现性变差。
先称取1g氢氧化钾（分析纯）溶于200mL去离子水，待完全溶解后再加入2g硼氢化钾（含量95%以上），溶解后摇匀（注意现用现配为宜，配制顺序不可颠倒）。
（3）载流液盐酸的浓度选择盐酸浓度在2%～8%对砷测定荧光值有一定的影响，随着载流液浓度的增加，测定的荧光值迅速增加，盐酸的浓度为5%时达到最大值。以后随着盐酸浓度的增加，荧光值缓慢下降，故本试验用浓度为5%的盐酸作为载流。即与标液基体相一致的等浓度酸溶液，用于推动反应系统参与反应并清洗整个进样系统。5%盐酸（V/V）：量取50mL浓盐酸（优级纯），用去离子水定容至1000mL。
2.方法
2.1样品前处理程系
大米磨碎，过100目筛，50mL锥形瓶称入2.00g，加入20mL硝酸（优级纯）、1mL高氯酸、2mL硫酸（优级纯），放置过夜。加去离子水25mL再蒸发至残液2mL，用去离子水洗入25mL比色管。加入2.5mL盐酸和2.5mL（5%硫脲十5%抗壞血酸），用去离子水定容，放置30min，备测。以同样步骤制备试剂空白。
2.2仪器条件
仪器为原子荧光光度计（AFS-933），主要仪器条件参数见表2。
3.结果与讨论
（1）该方法所用的水的纯度，建议使用阻值在18MΩ以上的纯净水。
（2）原子荧光光度计属于痕量检测仪器，而其所用的酸（不同种类、不同厂家、不同批次）均不同程度地含有其可检测的元素，会产生背景干扰。因此应尽可能地选用正规厂家生产的优级纯酸，在实验前必须认真挑选，可将待使用的酸按标准空白酸度在仪器上进行测试，选用荧光强度值较低的酸。如果空白值过高，将影响工作曲线的线性、方法的检出限和测量的准确度。
（3）标准样与待测样均需用硫脲+抗坏血酸混合液预还原五价As至三价As，还原时间以30min以上为宜。其还原程度受温度影响较大，如室温低于15℃时，应延长放置时间或置于60℃以上的水浴中适当保温，以加速还原。同时由于硫脲+抗坏血酸的存在，30余种共存元素在其通常的含量范围内均不会对AsH3的生成产生干扰。
（4）硼氢化钾的浓度对As的测定有较大影响，应保证其配制浓度大于等于推荐值。建议硼氢化钾的浓度为0.2%～0.5%，过低的浓度不能有效地防止硼氢化钾分解，过高的浓度则会影响氧化还原反应的总体酸度。用于稳定硼氢化钾防止其分解的KOH介质，其纯度不够时可能含有一定量的As，可改用优级纯。且配制好的硼氢化钾溶液应避免阳光照射，以免引起还原剂分解产生较多的气泡，影响测定精度。特别应该注意的是，配制时要先把氢氧化钾溶解于水中，然后再将硼氢化钾加入该碱性溶液中，宜现用现配，且盛放硼氢化钾还原剂的容器应为聚乙烯塑料材质，避免用玻璃器皿。
（5）避免容器污染。实验室所用的容器，如容量瓶、烧杯、比色管、移液管等未清洗干净而造成沾污或因长期放置而吸附了空气中含砷元素的污染物，会对检测结果造成影响。必须用硝酸（1∶9）浸泡12h以上，然后用去离子水清洗干净再用，以免污染，从而降低试剂空白值，以利提高测量的稳定性。
（6）避免试剂污染。试剂由于使用、保存不当，造成外界的污染物进入试剂中。解决办法：用移液管吸取试剂前要把移液管清洗干净并保持干燥，盛放试剂的器皿用完后要即刻密封好，或把要使用的试剂分取出一部分放在干净容器中供当次使用。盛放试剂的容器其本身材质应不含污染物或不易溶出污染物。
（7）避免环境污染。室内空气、水源被污染。由于样品、试剂存放不当或长期积累造成实验室环境被污染。解决办法：平时注意实验室的通风和清洁，不存放易污染、挥发性强的物质。
4.结束语
综上所述，砷是重要的食品监测指标之一，其检测的方法很多。近年来，液相色谱-原子荧光光谱法在无机砷含量测定中得到广泛应用，该方法检测准确度高，检出限低，并具有良好的精密度，而且稳定可靠。同时样品的保留时间短，节约时间，能有效提高大米中无机砷的检测效率。
参考文献：
[1]刘家良，LIUJia-liang.原子荧光光谱法测定大米中总砷含量[J].浙江化工，2017（2）：46-49.
[2]谭洪涛，周鸿，李娟.液相色谱-原子荧光光谱法测定大米中4种砷形态的含量[J].理化检验-化学分册，2016，52（9）：1104-1107.
关键词：液相色谱-原子荧光光谱法；大米；无机砷含量；测定
砷广泛存在于大自然中，是一种具有蓄积性的有害微量元素，人体长期摄入被砷污染的食物可以引起急、慢性中毒，对人的心肺、呼吸、神经和免疫系统都有不同程度的损伤。因此，在食品卫生监督检验中，砷被列为重点有害元素。近年来，由于含砷农药的使用，特别是这些农药喷洒时距收获期太近，农作物残留了较多的砷，给我国造成了不小的经济损失以及恶劣的社会影响。因此，对其残留留量的检测具有必要性。目前，液相色谱-原子荧光光谱法是检测砷元素的常规方法，快速、简便，有较高的灵敏度、准确度、精密度，满足大米中砷的测定要求。
1 实验部分
1.1 实验仪器
液相色谱仪- 原子荧光联用仪——Agilent HPLC1200 四元泵、柱温箱、自动进样器以及Agilent 化学工作站，联用北京海光科学仪器有限公司AFS-3100型原子荧光仪；阴离子交换色谱柱——Hamilton PRP-X1004.6mm×250mm×10μm 阴离子柱及4.6 mm×12.5 mm 阴离子柱芯；C18 净化小柱。
1.2试剂准备
（1）标准溶液配制按表1配制标准空白溶液（即“S0”）及标准系列浓度最高值（即“S5”），可采用仪器单标准在线自动配制标准曲线功能，设定以下浓度系列：0.00μg/L、1.00μg/L、2.00μg/L、4.00μg/L、8.00μg/L、10.00μg/L，测定标准曲线。
（2）还原剂硼氢化钾的浓度选择硼氢化钾作为还原剂直接影响荧光强度，其浓度过低不能产生足够的氢气和砷元素形成砷的氢化物。浓度过高时，反应生成的氢气量过大，稀释了砷的氢化物，灵敏度降低，重现性变差。
先称取1g氢氧化钾（分析纯）溶于200mL去离子水，待完全溶解后再加入2g硼氢化钾（含量95%以上），溶解后摇匀（注意现用现配为宜，配制顺序不可颠倒）。
（3）载流液盐酸的浓度选择盐酸浓度在2%～8%对砷测定荧光值有一定的影响，随着载流液浓度的增加，测定的荧光值迅速增加，盐酸的浓度为5%时达到最大值。以后随着盐酸浓度的增加，荧光值缓慢下降，故本试验用浓度为5%的盐酸作为载流。即与标液基体相一致的等浓度酸溶液，用于推动反应系统参与反应并清洗整个进样系统。5%盐酸（V/V）：量取50mL浓盐酸（优级纯），用去离子水定容至1000mL。
2.方法
2.1样品前处理程系
大米磨碎，过100目筛，50mL锥形瓶称入2.00g，加入20mL硝酸（优级纯）、1mL高氯酸、2mL硫酸（优级纯），放置过夜。加去离子水25mL再蒸发至残液2mL，用去离子水洗入25mL比色管。加入2.5mL盐酸和2.5mL（5%硫脲十5%抗壞血酸），用去离子水定容，放置30min，备测。以同样步骤制备试剂空白。
2.2仪器条件
仪器为原子荧光光度计（AFS-933），主要仪器条件参数见表2。
3.结果与讨论
（1）该方法所用的水的纯度，建议使用阻值在18MΩ以上的纯净水。
（2）原子荧光光度计属于痕量检测仪器，而其所用的酸（不同种类、不同厂家、不同批次）均不同程度地含有其可检测的元素，会产生背景干扰。因此应尽可能地选用正规厂家生产的优级纯酸，在实验前必须认真挑选，可将待使用的酸按标准空白酸度在仪器上进行测试，选用荧光强度值较低的酸。如果空白值过高，将影响工作曲线的线性、方法的检出限和测量的准确度。
（3）标准样与待测样均需用硫脲+抗坏血酸混合液预还原五价As至三价As，还原时间以30min以上为宜。其还原程度受温度影响较大，如室温低于15℃时，应延长放置时间或置于60℃以上的水浴中适当保温，以加速还原。同时由于硫脲+抗坏血酸的存在，30余种共存元素在其通常的含量范围内均不会对AsH3的生成产生干扰。
（4）硼氢化钾的浓度对As的测定有较大影响，应保证其配制浓度大于等于推荐值。建议硼氢化钾的浓度为0.2%～0.5%，过低的浓度不能有效地防止硼氢化钾分解，过高的浓度则会影响氧化还原反应的总体酸度。用于稳定硼氢化钾防止其分解的KOH介质，其纯度不够时可能含有一定量的As，可改用优级纯。且配制好的硼氢化钾溶液应避免阳光照射，以免引起还原剂分解产生较多的气泡，影响测定精度。特别应该注意的是，配制时要先把氢氧化钾溶解于水中，然后再将硼氢化钾加入该碱性溶液中，宜现用现配，且盛放硼氢化钾还原剂的容器应为聚乙烯塑料材质，避免用玻璃器皿。
（5）避免容器污染。实验室所用的容器，如容量瓶、烧杯、比色管、移液管等未清洗干净而造成沾污或因长期放置而吸附了空气中含砷元素的污染物，会对检测结果造成影响。必须用硝酸（1∶9）浸泡12h以上，然后用去离子水清洗干净再用，以免污染，从而降低试剂空白值，以利提高测量的稳定性。
（6）避免试剂污染。试剂由于使用、保存不当，造成外界的污染物进入试剂中。解决办法：用移液管吸取试剂前要把移液管清洗干净并保持干燥，盛放试剂的器皿用完后要即刻密封好，或把要使用的试剂分取出一部分放在干净容器中供当次使用。盛放试剂的容器其本身材质应不含污染物或不易溶出污染物。
（7）避免环境污染。室内空气、水源被污染。由于样品、试剂存放不当或长期积累造成实验室环境被污染。解决办法：平时注意实验室的通风和清洁，不存放易污染、挥发性强的物质。
4.结束语
综上所述，砷是重要的食品监测指标之一，其检测的方法很多。近年来，液相色谱-原子荧光光谱法在无机砷含量测定中得到广泛应用，该方法检测准确度高，检出限低，并具有良好的精密度，而且稳定可靠。同时样品的保留时间短，节约时间，能有效提高大米中无机砷的检测效率。
参考文献：
[1]刘家良，LIUJia-liang.原子荧光光谱法测定大米中总砷含量[J].浙江化工，2017（2）：46-49.
[2]谭洪涛，周鸿，李娟.液相色谱-原子荧光光谱法测定大米中4种砷形态的含量[J].理化检验-化学分册，2016，52（9）：1104-1107.