氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定瓜爾膠中砷和鉛，由于瓜爾膠獨(dú)特的性能，瓜爾膠及其衍生物目 前已作為增稠劑、穩(wěn)定劑、起泡劑、絮凝劑等而廣泛 用于食品、紡織、醫(yī)藥、石油、造紙、炸藥、化妝品等領(lǐng) 域中，是除纖維素之外用量最大的天然高分子。分析化學(xué)對于用作食品添加劑，瓜爾膠能提高食品粘度或與食 品形成凝膠,使食品獲得所需的形狀和硬、軟、黏稠 等各種口感。北京天然植物膠發(fā)展中心就食品類瓜 爾膠制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中對砷、鉛等對人體有害的 元素規(guī)定其技術(shù)要求為砷鉛矣lO.Oftg/ g。測定痕量砷鉛的方法主要有光度法、原子熒光 光譜法[2_8]、電熱原子吸收光譜法[1]、ICP-AES 法[9]、ICP-MSU°]法等，而氫化物發(fā)生-原子熒光光譜 法由于具有較好的抗干擾能力，線性范圍寬,分析速 度快，單位分析的消耗低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。利 用硝酸-高氯酸消解瓜爾膠樣品，氫化物發(fā)生-原子 熒光法測定了其中砷、鉛,該法簡便易行，快速準(zhǔn)確。

1實(shí)驗(yàn)方法

1.1主要儀器和試劑

測試儀器為PF6多道全自動原子熒光光譜儀， 帶有石英爐原子化器，氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定瓜爾膠中砷和鉛，斷續(xù)流動儀及微機(jī)處理系統(tǒng)。 使用砷空心陰極燈和鉛空心陰極燈。

便用的主要試劑有硝酸-高氯酸(4 + 1)混合酸、 鹽酸（1 +1)、硫脲（50g/L)-抗壞血酸（50g/L)混合 溶液、硼氫化鉀溶液（15g/L)由3gKBH4溶于200mLKOH溶液（10g/L)配制而成、鐵氰化鉀溶液 (100g/L)、高純氬氣（質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99. 999% )。 砷標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（1000jig/mL)和鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液 (100(Vg/mL)均由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心配制。砷 標(biāo)準(zhǔn)溶液（ljtg/mL)由砷標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級稀釋配 制，鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（ljtg/mL)由鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級 稀釋配制。

試驗(yàn)中所用鹽酸、硝酸、髙氯酸均為高純試劑， 硼氫化鉀、氫氧化鉀均為優(yōu)級純試劑。用水為超純 水（18.2Mfl)0 1.2樣品溶液的制備

稱取2.00g(精確至O.OOOlg)試樣，置于lOOmL 燒杯中，加入10mL硝酸-高氯酸混合酸，搖勻浸 泡，放置過夜。次日置于電熱板上加熱消解，至消化 液呈淡黃色或無色（如消解過程色澤較深，稍冷補(bǔ) 加少量硝酸，繼續(xù)消解），稍冷加入20mL水再繼續(xù) 加熱趕酸，至消解液0.5 ~1.0mL,冷卻后用少量水 轉(zhuǎn)入25mL容量瓶中，并加人0.5mL鹽酸（1 +1)， 以水定容。同時做空白實(shí)驗(yàn)。

1.3砷待測液的制備

分別移取適量樣品溶液(2 ~10mL)及空白溶液 于lOOmL容量瓶中，加入2mL鹽酸，5mL硫脲（50g/ L)-抗壞血酸（50g/L)混合溶液，以水定容，放置 30min。以鹽酸（1 +49)為載流，硼氫化鉀溶液 (15g/L)為還原劑，砷以AsH3形式逸出，在原子熒 光光譜儀上，以水調(diào)零，與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列同時測量砷 的熒光強(qiáng)度。減去隨同試樣的空白溶液的熒光強(qiáng) 度，從工作曲線上查出相應(yīng)的砷的質(zhì)量濃度。

砷工作曲線。移取l.OOmL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液（ljjig/

mL)于lOOmL容量瓶中，加人2mL鹽酸，5mL硫脲 (50g/L)-抗壞血酸（50g/L)混合溶液，以水定容，放 置30min。利用儀器所帶全自動進(jìn)樣器實(shí)現(xiàn)溶液自 動稀釋功能，制作一套標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，其濃度分別為 0. 00,2.00，4.00,6. 00,8. 00,10. 00(ig/L 砷，在與樣 品溶液相同條件下，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液系列熒光強(qiáng)度，繪 制工作曲線。

1.4鉛待測液的制備

分別移取適量樣品溶液（2 ~10mL)及空白溶液 于小燒杯中，氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定瓜爾膠中砷和鉛，水浴蒸至近干，轉(zhuǎn)移人lOOmL容量瓶 中，加入2mL鹽酸，加入20mL鐵氰化鉀溶液（100g/ L),以水定容，放置30miri。以鹽酸（1 +49)為載流， 砸氫化鉀溶液（15g/L)為還原劑，鉛以PbH4形式逸 出，在原子熒光光譜儀上，以水調(diào)零，與標(biāo)準(zhǔn)溶液系 列同時測量鉛的熒光強(qiáng)度。減去隨同試樣的空白溶 液的熒光強(qiáng)度,從工作曲線上查出相應(yīng)的鉛的質(zhì)量 濃度。

鉛工作曲線。移取l.OOmL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（lpg/ mL)于lOOmL容量瓶中，加人2mL鹽酸，加人20mL 鐵氰化鉀溶液（l〇〇g/L),以水定容，放置30minQ利 用儀器所帶全自動進(jìn)樣器實(shí)現(xiàn)溶液自動稀釋功能，制 作一套標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，其濃度分別為0.00,2.00, 4.00,6.00,8.00，10.0(Vg/L鉛，在與樣品溶液相同條 件下,測定標(biāo)準(zhǔn)溶液系列熒光強(qiáng)度，繪制工作曲線。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1儀器工作條件的選擇

儀器工作參數(shù)如表1所示。

表1儀器工作參數(shù)

Table 1 Operating condition for HG-AFS

元素負(fù)高壓

/V燈電流 / tnA讀數(shù)時間

/s延遲時間

/ S觀測高度 /mm載氣流量 /(L ♦ min-1 )屏蔽氣流量 / ( L • min ~1 )

As280601218.0400900

Pb280601018.0400900

 

2.2酸度的影響

氫化物發(fā)生需要一定的酸度。比較了不同濃度 的鹽酸、硝酸、高氯酸作為反應(yīng)介質(zhì)對砷、鉛熒光強(qiáng) 度的影響，結(jié)果表明，鹽酸作為反應(yīng)介質(zhì)最好。比較 了不同濃度鹽酸介質(zhì)對測定砷、鉛熒光強(qiáng)度的影響， 結(jié)果表明，在砷的測定中，酸度允許范圍較寬，在 2% ~15%范圍均可。然而，在鉛的測定中，對酸度 的要求十分嚴(yán)格，范圍較窄，在1.5% ~2%范圍較 好,若鹽酸濃度較高會產(chǎn)生過多的氫氣，稀釋鉛烷氣 體，降低熒光強(qiáng)度,影響測定結(jié)果。選擇2%鹽酸作 為反應(yīng)介質(zhì)和載流。

2.3還原劑濃度的影響

KBH4&度對砷、鉛熒光強(qiáng)度影響很大。KBH4 濃度太低，反應(yīng)不完全，太高則會產(chǎn)生大量的氫氣引 起熒光猝滅，使靈敏度降低。移取l.OOmL砷標(biāo)準(zhǔn) 溶液（l^g/mL)于100mL容量瓶中，加入2mL鹽酸， 5mL硫脲（50g/L)-抗壞血酸（50g/L)混合溶液，以 水定容，放置30min。改變KBH4溶液的濃度（其中 KOH濃度不變，為l〇g/L),測定砷熒光強(qiáng)度，結(jié)果 表明KBH4溶液濃度在10~40g/L之間，砷的熒光 強(qiáng)度最大且穩(wěn)定。移取l.OOmL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（ljjig/ mL)于lOOmL容量瓶中，加人2mL鹽酸,20mL鐵氰 化鉀溶液（l〇〇g/L)，以水定容，放置30min。改變

KBH4溶液的濃度（其中KOH濃度不變，為10g/L)， 測定鉛熒光強(qiáng)度，氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定瓜爾膠中砷和鉛，結(jié)果表明KBH4溶液濃度在15 ~ 20g/L之間，鉛的熒光強(qiáng)度最大且穩(wěn)定。因此選擇 15g/L KBH4作為反應(yīng)體系的還原劑。

2.4鐵氰化鉀的影響

鉛的氫化物發(fā)生必需有氧化劑或螯合劑的存 在，才能提高鉛烷（PbH4)的發(fā)生效率。文獻(xiàn)[2]報(bào) 道鐵氰化鉀是氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定鉛 的最佳氧化劑和增敏劑。然而，陶銳等[31比較了大 量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)使用鐵氰化鉀為增敏劑存在的重要問 題是試劑空白值較高及檢出限值變異較大，并證實(shí) 高空白值來源于分析純鐵氰化鉀試劑中的雜質(zhì)鉛， 由此給分析過程帶人的偶然誤差是產(chǎn)生噪聲的化學(xué) 離散源，直接影響分析方法檢出限。該文獻(xiàn)還報(bào)道 經(jīng)用酸洗活性炭處理鐵氰化鉀試劑可除去雜質(zhì)鉛， 極大地降低空白值，改善檢出限。試驗(yàn)也使用經(jīng)酸 洗活性炭吸附處理過的鐵氰化鉀溶液。

鐵氰化鉀濃度會影響鉛的熒光強(qiáng)度，試驗(yàn)表明 隨著鐵氰化鉀濃度的增大，鉛熒光強(qiáng)度增大，當(dāng)其濃 度大于10g/L時，鉛的熒光強(qiáng)度達(dá)到最高且穩(wěn)定，考 慮到鐵氰化鉀還可以極大的提高共存干擾離子的允 許量，選擇20g/L鐵氰化鉀為增敏劑。

2.5硫脲和抗壞血酸濃度的選擇

在相同測定條件下，砷（v)比砷（m)產(chǎn)生的熒 光強(qiáng)度弱很多，選擇硫脲-抗壞血酸混合溶液預(yù)還 原砷（v)為砷（m)。分別移取l.oomL砷（v)和 砷（m)于lOOmL容量瓶中，加人2«iL鹽酸，按表2 加人不同量硫脲（50g/L)-抗壞血酸（50g/L)混合溶 液，以水定容，放置30min后測定砷的熒光強(qiáng)度。..

Fe2+ , Fe3t , Cu2t , Ni2+ , Cd2+ , Mn2+ , Zn2+ , Cr6+ , V5'800 倍的 Te<+，Hg2+ , Mg2+，Ag*，100 倍的 Se“，50倍的Sn2+,Bi3+均無干擾，而50倍的AS3 + 不干擾鉛的測定，1000倍以上的Pb2+不干擾砷的測 定。此共存離子的允許量大大超過瓜爾膠中各雜質(zhì) 元素含量，滿足分析要求。

瞞細(xì)用制砷熒光釀的影響

Effect of theories and L-ascorbic

2.7標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限與精密度

在選定的最佳儀器工作條件下，砷和鉛在0 ~

表2麵-

Table 2

acid usage

硫脲-抗壞血酸 用 M/mL砷（V)焚光 強(qiáng)度砷（m)熒光 強(qiáng)度

0389.21058,3

1696.31061.2

3956.41066.4

51065.51065.3

71065.91066. 1

101066.21065.7

表2表明，硫脲-抗壞血酸用量在5 ~10mL之 間，砷（瓜）和砷（V)熒光強(qiáng)度一致，選擇硫脲（50g/ L)-抗壞血酸（50g/L)混合溶液用量為5mL。

2.6共存離子的干擾

在選定的試驗(yàn)條件及儀器工作條件下，測定2. CVg/L鉛和2. Opg/L砷時，氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定瓜爾膠中砷和鉛，1000倍以上的Co2+， 5(Vg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系均良好，線性方程分別 為••/,( As) = 104. 1024 * c + 6. 2395,相關(guān)系數(shù) c = 0_99992;//?1>)=94.5268 *<;-3.5626,相關(guān)系數(shù)廣 = 0.99988。對空白樣品平行測定11次，得出As和 Pb 檢出限（3cr)均為 0.01jjLg/L。分別對 5.0CVg/L 的As和Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液測定7次，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 RSD 分別為 0.46% 和 0• 67%。

3樣品分析

根據(jù)所建立的分析方法，對所生產(chǎn)的瓜爾膠中 砷、鉛進(jìn)行了測定，其測定結(jié)果見表3。并同時對樣 品瓜爾膠1#進(jìn)行了加標(biāo)回收率試驗(yàn),砷平行加標(biāo)回 收率為96.5%，鉛平行加標(biāo)回收率為92.9%。

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