氢化物发生—原子荧光法测定食品添加剂中砷、汞的研究及其应用

【摘要】： 砷及砷的化合物具有较高的生物毒性,长期接触As(Ⅲ)会引起细胞和毛细血管中毒,甚至诱发恶性肿瘤,因此,在食品添加剂的检测中,砷被列为重点检验的元素之一。 目前,砷的测定方法大致有五种,分别为二乙氨基二硫代甲酸银法,氢化物发生-原子荧光光度法,氢化物发生-原子吸收光谱法,砷斑法及硼氢化物还原比色法等。常用的砷的化学测定方法有银盐法和砷斑法,银盐法操作繁琐,分析时间长,灵敏度低,不适合低含量样品的测定;砷斑法是半定量方法,灵敏度低,方法的准确度差。 汞及其化合物在自然界分布极为广泛,是地球上储量很大、分布很广的重金属元素,汞以各种化学形态排入环境,污染空气、水质和土壤,导致对食品的污染。汞的毒性与汞的化学存在形式、汞化合物的吸收有很大的关系。无机汞不容易被吸收,毒性小,而有机汞,特别是烷基汞,容易吸收,毒性大,尤其是甲基汞,90%～100%被吸收。目前,汞的测定方法主要有冷原子吸收法、原子荧光法和双硫腙分光光度法。 食品添加剂是构成现代食品工业的重要因素,它对于改善食品色、香、味,增加食品营养,提高品质,改善加工条件,防止食品变质,延长食品保质期有极其重要的作用。 目前,测定食品添加剂中砷含量的国家标准检验方法仍为化学法(GB/T5009.76-2003食品添加剂中砷的测定;GB/T 8450-1987食品添加剂中砷的测定方法),包括砷斑法及银盐法,这两种方法的灵敏度及准确度均较差,检出限为原子荧光法的50倍。食品添加剂中汞的国家标准检验方法尚未制订,这与大多数食品添加剂的国家标准中缺乏对汞的限量有关。本文通过应用原子荧光法测定部分食品添加剂中砷、汞含量,为增加原子荧光法作为食品添加剂中砷、汞测定的国家标准检验方法的制订提供依据。 原子荧光光谱分析作为一种独特的痕量分析技术,兼有原子发射和原子吸收光谱法的优点。将氢化物发生与原子荧光光谱法有机结合起来则是近年来发展较快的一种新技术,该技术灵敏度高,基体干扰少,在砷、汞等挥发性元素的测定中表现出极大的优越性。 【目的】 本研究主要从如何简化样品处理、确定最佳的仪器分析条件、确定反应所需酸介质及其浓度、确定还原剂硼氢化钾的浓度以及方法的准确性和精密度方面入手,研究氢化物发生—原子荧光光度法用于食品添加剂中痕量砷和痕量汞的测定的可行性;初步探讨应用双道原子荧光光度计同时测定食品添加剂中砷、汞含量的样品处理方法及最佳仪器分析条件。 【方法】 1.样品预处理方法的确定,本文通过试验确定十余种无机和有机食品添加剂样品砷、汞测定的预处理方法,找到较为简单、排除各种干扰的样品前处理方法。确定砷的前处理所用的湿法消化、干灰化法及微波消解法的具体操作步骤及分析条件,确定微波消解测定汞的条件。 2.根据试验原理,通过查阅资料及实验的方法确定用于测定砷、汞时的反应体系及最佳仪器条件。 3.通过和其他国标法的测定结果比较,根据配对资料t检验结果检查两种方法对于样品测定的差异。 4.采用加标回收实验及精密度实验,在最佳反应条件下,验证方法的准确度和精密度。 5.确定方法的线性范围,计算方法的最低检出限。 【结果】 1.本文用氢化物发生—原子荧光光谱法详细研究了常用十几种食品添加剂中砷、汞含量的分析方法,找到了排除测定干扰的前处理方法,确定了仪器最佳条件,建立了常用食品添加剂中砷、汞的氢化物发生—原子荧光测定法,并用于实际样品检测,得到满意结果。 2.实验结果表明,在最佳条件下,该法的回收率分别是:As为88.1%～108.8%之间,Hg为90.7%～100.4%之间,相对标准偏差(RSD)分别为0.48%～2.57%和1.88%～3.31%,As和Hg的检出限分别为0.51ng/ml和0.15ng/ml,其线性范围分别为2.0～40ng/ml和0.25～5.0ng/ml。 3.在砷的测定中,通过和银盐法的测定结果比较,根据配对资料t检验结果表明,对于砷的测定两种方法无显著性差异(t=0.43＜t_(0.05,13)=2.160,p＞0.05)。 4.该法能满足食品添加剂中微量砷和汞含量的测定要求,具有分析速度快、操作简便、检验效率高等特点。 【结论】 本研究根据大量实验室实验,建立了氢化物发生—原子荧光光度法用于食品添加剂中痕量砷、汞的测定方法。该方法是一种操作简便、准确、快速、便于普及推广的仪器分析方法,适用于基层实验室。