[发明专利]原子荧光光谱法高含铜样品中痕量砷的测定

说明书

技术领域

本发明属于分析检测领域，涉及使用原子荧光光谱法测痕量砷的方法，以及 排除样品中铜干扰的方法。

背景技术

砷是一种非金属元素，具有生物毒性和蓄积性，人体长期摄入被砷污染的食 物会对健康非常不利，因此砷在食品卫生检测中被列为重点监测的有害元素。

目前，GB29210-2012《食品安全国家标准食品添加剂硫酸铜》中对砷的限 量要求是≤0.0003％，HG2932-1999《饲料级硫酸铜》中对砷的限量要求是≤ 0.0004％，GB13078-2001《饲料卫生标准》对硫酸铜中砷的限量要求是≤ 0.0005％。标准中规定砷含量的测定方法有砷斑法，银盐法，氢化物原子荧光光 度法，分析研究以上方法各有优缺点，建立一个简单快捷准确的检测方法十分重 要。

砷斑法是利用金属锌与酸作用产生气态的氢，新生态的氢再与样品中的微量 亚砷酸盐反应生成具有挥发性的砷化氢，当砷化氢遇到溴化汞试纸时产生黄色至 棕色的砷斑，将这一砷斑再与同条件下、相同操作的标准砷溶液所产生的砷斑进 行颜色比较，判定样品中砷的含量。该方法判定样品中砷的含量是通过与标准砷 溶液所产生的砷斑进行目测比较，含有一定的主观性，数据并不能客观的表现所 测样品中砷的真实含量，误差较大，对痕量砷的测定达不到精度要求；而且该方 法操作程序过于繁琐复杂，不利于快速分析样品中砷的含量；更重要的是制作砷 斑时必须使用剧毒物质三氧化二砷，对实验人员身体造成极大的伤害，对环境造 成极大的污染。

银盐法是先用碘化钾、氯化亚锡将消解完全的样品中的高价砷还原为As(III) 后，As(III)被锌粒和酸产生新生态氢还原为砷化氢。二乙胺基二硫代甲酸银的三 氯甲烷溶液吸收砷化氢形成黄色或棕色的银溶胶，其颜色深浅与砷含量成正比， 用分光光度计比色测定。该方法工作量大，操作困难，检测周期长；再者，该方 法要用到的三氯甲烷等有机试剂受溶剂挥发影响，分析稳定性较差；而且该方法 所用到的试剂毒性较大，对实验人员身体造成一定的伤害，对环境亦造成一定的 污染。

原子荧光光谱法是先在硫脲-抗坏血酸-盐酸介质下把As(V)预还原成As (III)，然后溶液与硼氢化钾的氢氧化钾溶液反应生成AsH₃，在氩-氢火焰中 AsH₃分解并通过砷空心阴极灯激发，放出荧光。借助原子荧光光度计，测量其 荧光强度，并计算其质量分数。该方法测铜质量分数很高的样品时，将遇到以下 问题：

1.实验中发现，在溶液中铜离子的的质量分数大于0.03％的情况下，加入 硫脲-抗坏血酸-盐酸进行预还原的时候，将生成白色沉淀悬浮在溶液中，经过5 分钟剧烈震荡后，白色沉淀不溶解。

2.实验中发现，在溶液中铜离子的的质量分数大于0.005％的情况下，借助 原子荧光光度计测定溶液中砷含量时，溶液与硼氢化钾反应生成黑色颗粒吸附在 管壁上，难以清洗。同时该测定结果严重偏低，数据可信度不高。

发明内容

本发明的目的在于改进原子荧光法对高含铜样品中的痕量砷进行测定。主要 体现为以下几点：

1.快捷。简化实验，控制检测成本；

2.环保。避免使用三氧化二砷、三氯甲烷等剧毒试剂对实验人员身体造成 伤害；

3.抗干扰。利用原子荧光光度计谱线简单、共存元素干扰小等特点，能对 微量砷进行快速准确的检测；

4.先用碘化钾将样品溶液中铜还原成Cu(I)，并以碘化亚铜形式沉淀下来， 再用硫氰酸盐将溶液中的游离的Cu(I)以溶解度更小的硫氰化亚铜形式 沉淀下来；

沉淀平衡系数K_sp(CuSCN)＝2.0×10^-13，K_sp(CuI)＝2.0×10^-12。

K_sp(CuSCN)是k_sp(CuI)的十分之一。

5.经过碘化钾和硫氰酸盐的还原沉淀后，确保溶液跟硫脲-抗坏血酸-盐酸 进行预还原的时候不生成白色沉淀悬浮在溶液中，以及溶液与硼氢化钾 反应不生成黑色颗粒。

注：沉淀平衡系数来源于《分析化学教程》，李克安主编.北京大学出 版社，2005，748页。