微波消解石墨爐原子吸收法測定頭發中的砷

 砷在工農業生產，如農藥、染料、防腐劑以及有色金屬合金的生產中有廣泛用途。砷在工農業生產中的應用也導致了它對環境的污染。砷是一種毒性元素，砷化氫，無機砷酸鹽及三氧化二砷等都可對腸胃、皮膚引起急性中毒作用。長期吸入少量砷化物，也會因在人體內積累而引起慢性中毒，發生肝硬變、肝腫大等病癥[1]。隨著人們生活水平的提高，人們對于自身的健康越來越重視，定期檢測體內有毒有害的元素有助于一般居民的保健和調養。砷的測定方法有二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法、鋅—硫酸系統新銀鹽分光光度法、砷斑法、氫化物—原子熒光法、氫化物—原子吸收分光光度法等[2][3]。砷斑法重現性差，作為半定量分析方法；銀鹽法操作繁瑣，干擾因素多，且用到氯仿，毒性大，污染環境和影響實驗人員身體健康；氫化物—原子熒光法儀器和氫化物—原子吸收法中氫化物發生裝置比較昂貴，普及面不廣，而且容易損壞。本文采用加微波消解后加入基體改進劑硝酸鎳的方法[4]，用石墨爐進行測定。與以上方法比較，本法具有樣品處理簡單、快速、準確、選擇性高且試樣用量少等優點。結果報告如下 。
1 材料與方法
  1.1儀器
      MK-Ⅲ型壓力自控微波消解系統（上海新儀微波化學科技有限公司）、AA-6800型原子吸收分光光度計、GFA-EX7型石墨爐、ASC-6100型自動進樣器、砷空心陰極燈、熱解石墨管（以上均為日本島津公司產品）。
 1.2 試劑 硝酸（工藝超純）；100g/L硝酸鎳溶液； 砷標準儲備溶液100mg/L（GSB07—1275—2000，由國家環境保護總局標準樣品研究所提供）；砷標準使用液1.0mg/L（準確吸取砷標準儲備液1.00ml，用0.2%的稀硝酸定容至100ml）。
 1.3 儀器工作條件 波長193.7nm；氘燈背景校正；通帶寬度：0.5nm；  峰高定量；燈電流10mA；氬氣0.2L/min；進樣體積20.0ul；干燥125℃，30s；灰化900℃,20s；原子化2300℃, 3s（停氣）；除殘2500 ℃,3s。
 1.4 實驗步驟
 1.4.1 樣品消解  稱取0.5g（精確到0.001g）樣品于清洗好的聚四氟乙烯溶樣杯內，依次加入2.0ml～3.0ml硝酸，1.0ml過氧化氫，蓋上聚四氟乙烯內蓋，將溶樣杯晃動幾次，以下操作嚴格按照MK-Ⅲ型壓力自控微波消解系統操作說明書操作。選擇溶樣壓力1.0～2.0Mpa，時間5～10min內消解完全，樣品溶液無色透明，取出放冷，移入25ml容量瓶中，用純水洗滌溶樣杯數次，合并洗滌液，加入0.5ml100g/L硝酸鎳溶液，用純水定容至25ml備用。同時做試劑空白。
1.4.2標準曲線的制作 分別移取砷標準使用液0，300ul于10ml帶塞刻度試管中，加入0.5ml100g/L硝酸鎳溶液，加0.2%的稀硝酸至刻度。用自動稀釋功能制作5，10，20，30ug/L的標準系列。
1.4.3 測定 先測定標準系列并繪制標準曲線，后進樣品測定。運用儀器自帶工作軟件給出標準曲線和檢測結果。
2 結果與討論
 2.1基體改進劑的應用  根據資料使用鎳作為基體改進劑可以有效提高測定的靈敏度，并且獲得較好的峰型。
2.2 干擾試驗 根據資料樣品中存在下列含量(mg/L)的元素不干擾測定： 鎘0.25，鈷1.5，鉻1.5，銅1.8，汞0.05，鐵5，鉛2.5，錳2.0，鎳1.0，鋅2.5，鉀10，鈉10，鈣20，鎂5。
2.3 灰化溫度的選擇  為找到最佳灰化溫度，實驗從400℃ 至1100℃之間都作了不同的分析結果，從實驗的吸光度可看出，從400℃到800℃是成 上升趨勢，800℃到1100℃的吸光度出現平臺，所以選擇了900℃的灰化溫度。
2.4 線性范圍和靈敏度 砷濃度超過30ug/L，曲線逐漸彎曲，本實驗線性范圍0—30ug/L；隨機制作6條標準曲線，其相關系數與回歸方程分別為：y=0.00999x+0.0069，r＞0.998 ； y=0.01026x+0.0046，r＞0.999；y=0.01031x+0.0077，r＞0.9998；y=0.01048x+0.0066，  r＞0.999；y=0.00985x+0.0089，r＞0.9989；y=0.00992x+0.0091，r＞0.999；
        
靈敏度                ， 取平均值，S=0.01020。

2.5 檢出限  經過對空白樣品20次的重復測定Ãb=0.008，標準偏差Sb=0.0013，最小測量值AL=Ãb+KSb，當取K=3時，最小檢出濃度
     
             
                 

                                  
2.6方法的精確度 6個人的頭發樣品分析結果及標準加入回收率，見表2。
表2 樣品分析結果及加標回收率
樣品測定次數 測定值（mg/kg） 加標量（mg/kg） 加標測定值（mg/kg） 回收率（%）
1 0.770 0.500 1.24 94.0
2 0.891 0.500 1.43 108
3 1.01 0.500 1.50 98.0
4 0.613 0.500 1.15 107
5 0.421 0.500 0.933 102
6 1.08 0.500 1.60 104
某1個樣品測定6次后相對標準偏差的計算見表3：

表3 相對標準偏差的計算結果
測定值（mg/kg） 平均值（mg/kg） 相對標準偏差（%）
0.451    0.419
0.415    0.400
0.389    0.450 0.421 5.9

2.7 方法比對試驗 取10份樣品，同時用本法與銀鹽法測定，結果經統計學處理，配對t檢驗：t=3.12，t0.01(9)=3.25，t<t0.01(9)，P> 0.01，兩種方法測定結果差異無顯著性（具體數據略）。
參考文獻：
  [1] 施文趙,陸曉華.生物材料中痕量元素分析方法[M].武漢:華中理工大學出版社,1994,349-349.
 [2] 方榮,陳愛民等.原子吸收光譜法在衛生檢驗中的應用[M].北京:北京大學出版社,1991,179-181