CN102692390A

CN102692390A - 一种热熔胶中砷含量的测定方法

Info

Publication number: CN102692390A
Application number: CN 201210181202
Authority: CN
Inventors: 许蔼飞; 黄泰松; 李小兰; 陈志燕; 徐雪芹; 曾德芬; 王维刚; 蒋宏霖
Original assignee: China Tobacco Guangxi Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Guangxi Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2012-09-26

Abstract

本发明公开了一种热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：通过采用样品预消解、混合酸微波消解、赶酸定容、石墨炉原子吸收光谱仪等步骤进行测定，可快速、准确检测出热熔胶中砷的含量。本发明克服了现有技术样品处理方法的不足，与传统的电热板消化方式比较，采用微波消解方式可以减少样品与强酸的使用量，提高消解能力，且样品待测元素损失少，对操作人员危害小，易于操作。此方法赶酸过程快速简单，采用基体改进剂消除干扰。针对热熔胶的材料特征，采用优化的原子吸收光谱法相关升温程序、灰化温度、原子化温度测定之后，回收率高，测定结果准确。

Description

一种热熔胶中砷含量的测定方法

技术领域：

本发明属于理化检验技术领域，具体涉及热熔胶中微量元素砷含量的测定方法。

背景技术：

砷属于类金属，是目前极受关注的污染物之一，其单质在环境中不溶于水，没有毒性，但它很容易被氧化为剧毒的三氧化二砷(砒霜)，能致人迅速死亡，是人体致癌物，随着人们对食品安全问题的日益关注，食品包装材料的安全卫生环保问题越来越得到各方面的重视，用于包装食品的热熔胶中有害成分可渗透入被包装物中，其中，砷含量作为安全性指标之一，现在越来越引起国内外广泛的关注。

我国对热熔胶中砷含量的检测一般采用国家推荐标准：GB/T 7686-2008化工产品中砷含量测定的通用方法，该方法操作规程繁琐，灵敏度低，不适合批量样品中砷的测定，且实验中所用试剂毒性强，对操作人员身体危害较大。

发明内容：

为克服现有技术的不足，本发明提供一种新的热熔胶中砷含量的测定方法该方法包括如下步骤：

1、预消解，将热熔胶样品置于微波消解罐中，加入浓度为68％的浓硝酸5mL，放置加热板中于100℃加热30-60min至固体融化，取出消解罐冷却；

2、微波消解：将热熔胶样品置于微波消解罐中，一次加入硝酸、氢氟酸、盐酸和过氧化氢溶液，然后放入微波消解仪中进行微波消解；

3、赶酸定容，待消解仪温度降至室温后取出消解罐，放置赶酸器中加热赶酸，完毕后将试样溶液移至聚四氟乙烯容器中，用0.2％硝酸定容，即为样品待测液；

4、准备标准空白溶液：0.2％硝酸，配置不同浓度的砷标准溶液；

5、石墨炉原子吸收光谱仪测定：吸取标准空白液和配置好的不同浓度的砷标准溶液，以硝酸钯溶液为基体改进剂注入石墨炉，测得其吸光度峰面积并求得吸光峰面积与砷浓度关系的一元线性回归方程，相关系数大于0.996，对消解后的待测样品进行测定，测得砷的吸光度峰面积，带入一元线性回归方程，求得待测样品溶液中砷含量。

本发明中，以此加入的硝酸、氢氟酸、盐酸和过氧化氢溶液量的体积比为硝酸∶氢氟酸∶盐酸∶过氧化氢＝2∶1∶1∶1，其中硝酸浓度为68％，氢氟酸浓度为40％，盐酸浓度为37％，过氧化氢浓度为30％。

本发明所述的微波消解升温程序为：3min升温至120℃，保持8min，3min升温至150℃，保持8min，8min升温至190℃，保持30min。

本发明中赶酸过程加热温度为120℃

本发明所用原子吸收光谱仪测定条件为：波长193.7nm，狭缝宽0.7nm，灰化温度1050℃，原子化温度2200℃

步骤4中所加入的硝酸钯的浓度为1.0g/L，加入量为10μL，选择硝酸钯作基体改进剂是因为钯盐能在石墨炉中被石墨管中的活性碳还原为单质钯，钯能与被分析元素形成热稳定的化合物，提高灰化温度，降低分析元素的挥发性，从而防止灰化损失。

本发明适合于热熔胶中微量元素砷的测定，该方法能快速、准确检测热熔胶中砷的含量，测定过程干扰少，检测结果准确。

附图说明

图1是本发明方法的测定程序；

图2是赶酸温度对砷(As)回收率的影响；

图3是灰化温度对砷(As)吸光度的影响；

图4是原子化温度对砷(As)吸光度的影响。

具体实施方式

为便于更好的理解本发明，本发明结合具体的实施方式对工艺步骤进一步详述如下：

1、预消解

准确称取0.2g样品，置于微波消解罐中，加入浓度为68％的浓硝酸5mL，放置加热板中于100℃加热30-60min至固体融化，取出消解罐冷却；

2、微波消解样品

向冷却的微波消解罐中以此加入适量混合酸(硝酸∶氢氟酸∶盐酸∶过氧化氢＝2∶1∶1∶1)，密封后装入微波消解仪，按表1的消解程序进行微波消解：

表1微波消解程序

消解完毕，待消解仪温度降至室温后取出消解罐。

3、赶酸定容

把消解罐取出放入控温加热器中。在120℃条件下赶酸1-3个小时，蒸发至近干。赶酸完毕，将试样溶液转移至50ml塑料容量瓶中，用0.2％硝酸冲洗消解罐3-5次，清洗液同样转移至50ml容量瓶中，然后用0.1％硝酸定容，摇匀后待测。

4、石墨炉原子吸收光谱仪测定

(1)石墨炉原子吸收光谱仪参数

对原子吸收光谱仪采用在不同的灰化和原子化温度下测定吸光值和背景吸收值，优化的条件为最终实验条件，如表2

表2原子吸收光谱仪测定条件

(2)砷标准溶液的配制

标准空白溶液，即为定容砷标准工作溶液所用的0.2％硝酸。

准确移取不同体积的砷标准储备液10.0mg/L至不同的塑料容量瓶中，用0.2％的硝酸稀释定容，得到不同浓度的砷标准溶液，浓度范围应覆盖预计在样品中检测到的砷含量。

(3)砷含量的测定

吸取标准空白液和配制好的不同浓度的标准工作溶液各20μL，硝酸钯10μL注入石墨炉，测得其吸光峰面积并求得吸光度峰面积与砷浓度关系的一元线性回归方程，相关系数大于等于0.996，对消解之后的样品进行测定，测得砷的吸光度峰面积，代入一元线性回归方程，求得试剂空白液和试样液中的砷含量。

(4)本发明方法的检出限

同时消解10个空白样品，赶酸定容后，然后用原子吸收光谱仪测定这10个空白样品，计算其偏差，以偏差值的3倍作为该元素的检出限，结果见表3：

表3砷元素的检出限

元素	砷
		检出限μg/L	0.032
检出限mg/kg	0.008

注：检出限mg/kg，以样品称样量0.2g，定容至50mL计算。

5、本发明方法的重复性和加标回收率

对热熔胶，同时测定六次，计算方法的重复性，结果见表4。然后根据已测得的实际样品中砷的含量，采用等量加标的方法对热熔胶样品进行加标回收率实验，结果见表5：

表4样品重复性实验结果(mg/kg)

表5样品中砷的加标回收率

本发明的方法克服了现有技术样品处理方法的不足，针对热熔胶样品优化了原子吸收光谱法的相关升温程序，灰化温度和原子化温度。与现有技术相比本发明具有以下效果：

1、与传统的电热板消化方式比较，采用微波消解方式可以减少样品与强酸的使用量、提高消解能力，且样品待测元素损失少、对操作人员危害小、易于操作。对热熔胶这种特殊材料，复合酸的消解体系完全适用，消解液澄清、透明、没有沉淀。

2、由于消解样品所用试剂少，赶酸过程快速简单，确定的赶酸温度140℃时的回收率高，空白值低，测定结果准确。

3、采用基体改进剂消除了干扰。

4、针对热熔胶，采用优化的原子吸收光谱法相关升温程序，灰化温度，原子化温度测定之后，回收率高，测定结果准确。

5、本方法具有操作简便、快速、准确、灵敏度及重复性好的优点。

具体实施方式：

本发明以下结合实例做进一步描述，但不是限制本发明：

一种热熔胶中砷的测定方法，其测试过程是将称取的热熔胶样品，用混酸消解处理后，用0.2％硝酸溶解，并定容到一定体积。吸取适量样品液和集体改进剂于石墨炉原子化器中，经干燥、灰化、原子化，在选定的一起参数下，待测元素砷吸收波长为193.7nm的共振线，其吸光度与砷含量成正比，与标准系列比较定量。

实例1：

1、仪器与试剂：聚四氟乙烯容量瓶，50mL。分析天平，感量0.0001g。聚四氟乙烯烧杯，100mL。密闭微波消解仪(配微波消解罐)。控温电加热器。石墨炉原子吸收光谱仪。水，超纯水或同等纯度的二次蒸馏水。硝酸，68％，硝酸0.2％，过氧化氢，30％，盐酸，37％，氢氟酸，40％，磷酸二氢铵溶液，1.0g/L硝酸钯溶液，10/L，砷标准溶液

2、样品处理：精密准确称取0.2g热熔胶样品A，置于微波消解罐中，向微波消解罐中依次加入一定体积的硝酸(浓度为68％)，过氧化氢(浓度为30％)，盐酸(浓度为37％)，氢氟酸(浓度为40％)，密封后装入微波消解仪，按表2所示的消解程序进行微波消解。消解完毕，待微波消解仪温度降至室温后取出消解罐。把消解罐放入控温电加热器，在140℃条件下，赶酸1-2小时，蒸发至近干。赶酸完毕，将试样溶液转移至50mL塑料容量瓶中，用0.2％硝酸冲洗消解罐3-5次，清洗液转移至50mL容量瓶中，然后用0.2％硝酸定容。

3、测定方法：分别吸取标准空白液、配制好的浓度为1.0μg/L，5.0μg/L，10μg/L，20μg/L砷标准溶液和消解之后的样品各20μL，空白、标液及样品中均加入10μL的硝酸钯注入石墨炉中进行测定，测得样品中砷为0.23mg/kg；

实例2：

如实施例1所述，选择牌号B的热熔胶样品，测得样品中砷0.06mg/kg

实例3：

如实施例1所述，选择牌号C的热熔胶样品，测得样品中砷0.17mg/kg

实例4：

如实施例1所述，选择中国计量科学研究院提供的灌木枝叶组合样标准物质(GSV-1)样品，测得样品中砷0.97mg/kg。

Claims

1.一种热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

预消解-微波消解-赶酸定容-标准空白溶液制备-石墨炉原子吸收光谱仪测定。

2.根据权利要求1所述的热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于，在所述预消解步骤中，将热熔胶样品置于微波消解罐中，加入浓度为68％的浓硝酸5mL，在加热板中于100℃加热30min-60min至固体融化，取出消解罐冷却。

3.根据权利要求1所述的热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：在微波消解步骤中，取出冷却至室温的消解罐，依次加入硝酸、氢氟酸、盐酸、硝酸钯和过氧化氢溶液，然后放入微波消解仪中进行微波消解；硝酸、氢氟酸、盐酸和过氧化氢溶液量体积比为2∶1∶1∶1.其中硝酸浓度为68％，氢氟酸浓度为40％，盐酸浓度为37％，过氧化氢浓度为30％；硝酸钯溶液浓度1.0g/L，加入量为10μL。

4.根据权利要求1所述的热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：在赶酸定容步骤中，将加热消解罐进行赶酸处理，完毕后将试样溶液移至聚四氟乙烯容器中，用0.2％稀硝酸溶液定容，即得样品待测液。

5.根据权利要求1所述的热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：在标准空白溶液制备步骤中，用0.2％的稀硝酸，配置得到不同浓度的砷标准工作溶液。

6.根据权利要求1所述的热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：在石墨炉原子吸收光谱仪测定步骤中，吸收标准空白溶液和配置好的不同浓度的砷标准工作溶液，以硝酸钯溶液为基体改进剂注入石墨炉，测得其吸光度峰面积并求得吸光度峰面积与砷浓度关系的一元线性回归方程，相关系数大于等于0.996，对消解之后的样品进行测定，测得砷的吸光度峰面积，带入一元线性回归方程，求得样品待测液中砷含量。

7.根据权利要求1或6所述的热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：原子吸收光谱仪测定条件为：波长193.7nm，狭缝宽0.7nm，灰化温度1050℃，原子化温度2200℃。

8.根据权利要求1所述的热熔胶砷含量的测定方法，其特征在于：所述微波消解步骤中升温程序3min升温至120℃，保持8min，3min升温至150℃，保持8min，8min升温至190℃，保持30min。

9.根据权利要求1所述的热熔胶中砷含量的测定方法，其特征在于：赶酸过程消解罐的加热温度为120℃。