面粉中总砷的两种测定方法及比较

□ 黄建东 阳江市检测检验中心

面粉中总砷的两种测定方法及比较

□ 黄建东 阳江市检测检验中心

本文探讨了电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）和氢化物原子荧光光谱法（AFS）两种方法测定面粉中的微量总砷含量，结果表明，两种方法的测试结果分别为0.087 mg/kg和0.085 mg/kg。两种方法的校准曲线线性相关性较好，R2＞0.999，检出限分别为0.008 mg/kg和0.04 mg/kg；相对标准偏差RSD%分别为0.02%和0.05%，加标回收率均在96.8%～105.4%，精密度及准确度都较好。

电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）；氢化物原子荧光光谱法（AFS）；面粉；总砷

砷是一种类金属元素，在自然界分布很广，一般情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷[1]。砷与其化合物广泛应用于合金冶炼、颜料、农药医药等工业上。由于含砷农药、除草剂、杀虫剂的广泛使用，砷对环境的污染问题愈发严重[2]。元素形态的砷不溶于水，几乎没有毒性，但其氧化物及砷酸盐毒性较大，三价砷毒性较五价砷强，其中三氧化二砷（As2O3）就是被俗称的砒霜，是一种剧毒物质。砷长时期少量侵入人体，对红血球生成有刺激影响，长期接触砷会引发细胞和毛细管等慢性砷中毒，甚至可致皮肤癌和肺癌[3]。我国食品安全国家标准-食品中污染物的限量（GB 2762-2012）中就规定了总砷含量最高为0.5 mg/kg，对应检测标准《食品安全国家标准-食品中总砷及无机砷的测定》（GB 5009.11-2014）[4]中就对总砷的测定规定了三种检测方法，作者采用电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）和氢化物原子荧光光谱法（AFS）对面粉中的总砷含量进行了测定，并将两种方法的结果进行了比较，结果令人满意。

1 实验仪器与材料

1.1 实验材料

市售面粉；硝酸（HNO3）：分析纯，广州化学试剂厂；过氧化氢（H2O2）：分析纯，广州化学试剂厂；硼氢化钾（KBH4）：优级纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；氢氧化钾（KOH）：分析纯，广州化学试剂厂；硫脲（CH4N2O2S）：分析纯，广州化学试剂厂；抗坏血酸（C6H8O6）：分析纯，广州化学试剂厂；砷标准储备溶液：1 000 mg/L，国标号GSB04-1714-2004，国家有色金属及电子材料分析测试中心。

1.2 实验仪器设备

电感耦合等离子体质谱仪：美国安捷伦，ICPMS-7900；双道原子荧光分光光度计：北京吉大小天鹅仪器有限公司，AFS-920；微波消解仪：意大利Milestone（麦尔斯通），Ethoos1；电子天平：赛多利斯科学仪器有限公司，BSA224S-CW，d=0.1 mg。

2 实验部分

2.1 面粉前处理

称取1 g（精确至0.000 1 g）面粉于消解罐中，加入5 mL硝酸、2 mL过氧化氢，盖好安全罐，将消解罐放于微波消解仪内消解，消解完全后赶酸，最后定容至25 mL比色管中，做3个平行样品，同时做空白试验。

同时称取3个样品用于氢化物原子荧光法测定，其消解液在定容前，加入2 mL硫脲-抗坏血酸溶液（100 g/L），再定容至25 mL，放置30 min以上待测，同时做样品空白。

2.2 电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）测定总砷

RF功率1 550 W，载气流速1.14 L/min，雾化室温度2 ℃，Ni采样锥，Ni截取锥。砷的m/z为75，质谱采用碰撞/反应池技术。

配制砷的标准曲线，用2%硝酸配制砷浓度分别为0、1、2、5、7 ng/mL和10 ng/mL的标准系列溶液。用调谐液调整仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标，当仪器各项指标达到测定要求时，编辑测试方法。采用外标法，直接将试剂空白、消解的样品溶液分别引入仪器进行测定，得出砷元素的浓度。

2.3 氢化物原子荧光光谱法（AFS）测定总砷

仪器条件：负高压270 V，砷空心阴极灯电流60 mA，载气流速400 mL/min，屏蔽气流速800 mL/min；测量方式：荧光强度；读数方式：峰面积，观测高度8 mm。

标准曲线配制，用2%硝酸配制砷最大浓度为10ng/ mL的标准溶液、配制时加入硫脲-抗坏血酸溶液（100 g/L）（加入2 mL于25 mL容量瓶），仪器采用自动稀释为0、1、3、5、7 ng/mL和10 ng/mL的标准系列。将试剂空白、消解的样品溶液分别引入仪器进行测定，得出砷元素的浓度。

3 结果与讨论

3.1 两种测试方法校准曲线线性比较

表1为面粉中总砷两种测定方法的标准曲线数据，从表中可知，两种方法的校准曲线相关系数均在0.999以上，能满足检测要求。

3.2 方法检出限的比较

将校准曲线的第一个点重复测试7次，算出其标准偏差SD，仪器检出限为3SD，最后得出方法检出限，表2为两种测试方法的方法检出限数据。

3.3 方法准确度与精密度的比较

表3为采用ICPMS方法和AFS方法测定标准曲线后对面粉试样中的总砷含量测定，并对样品进行加标回收测试的结果。

同一种试验法分别取三次平行样（n=6），电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）和氢化物原子荧光光谱法（AFS）测定某面粉中总砷含量分别为0.087 mg/kg和0.085 mg/kg；两种测定方法的相对标准偏差RSD为0.02%和0.05%，加标回收率均在96.8%～105.4%，精密度及准确度都较好。

表1 面粉中总砷两种测定方法的标准曲线

表2 面粉中总砷两种测定方法的方法检出限

表3 面粉中总砷两种测定方法的精密度、准确度比较

4 结论

（1）通过电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）和氢化物原子荧光光谱法（AFS）两种方法测定面粉中的微量总砷含量，结果分别为0.087 mg/kg和0.085 mg/kg。两种方法的校准曲线线性相关性较好，R2＞0.999，检出限分别为0.008 mg/kg和0.04 mg/kg；相对标准偏差RSD%分别为0.02%和0.05%，加标回收率均在96.8%～105.4%，精密度及准确度都较好。

（2）电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）和氢化物原子荧光光谱法（AFS）两种方法测定面粉中的总砷含量相比较，两种方法的精密度及准确度都较好，前者ICPMS的仪器灵敏度很高，在测试过程中要掌握很多干扰因素并控制其对结果的影响；后者AFS法是国内较成熟的测试方法，但要经历氢化还原的过程，操作不当容易发生还原不充分的情况，致使测得的总砷含量偏低。因此，两种测试方法都有简便、快速的特点，但要严格控制试验操作条件对结果的影响。参考文献

[1]杜鹏飞,黄宵.原子荧光光度计和电感耦合等离子体质谱仪在面粉总砷测量中的对比研究[J].现代预防医学,2013(14):2600-2602.

[2]陈双,徐慧静.原子荧光光度计和电感耦合等离子体质谱仪对总砷测定的研究[J].食品研究与开发,2016(15):189-192.

[3]谢楠,徐红斌.微波消解-电感耦合等离子体-质谱和原子荧光光谱测定海产品中总砷含量差异的研究[J].光谱实验室,2016(2):645-649.

[4]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.11-2014食品安全国家标准 食品中总砷及无机