本發(fā)明屬于飼料防霉劑分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種飼料防霉劑中砷的測定方法。

背景技術(shù)：

飼料中鉛、汞、鎘和砷等重金屬元素對動物是有害的，目前國家早在2001年發(fā)布了《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)編號為GB13078-2001，屬于強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，適用于飼料和飼料添加劑行業(yè)。其中就有關(guān)于砷的允許量：石粉、硫酸亞鐵、硫酸鎂≤2mg/Kg；磷酸鹽≤20mg/Kg；沸石粉、膨潤土、麥飯石≤10mg/Kg；硫酸銅、硫酸錳、硫酸鋅、碘化鉀、碘酸鈣、氯化鈷≤5mg/Kg；氧化鋅≤10mg/Kg；魚粉、肉粉、肉骨粉≤10mg/Kg；家禽、豬配合飼料≤2mg/Kg；牛、羊精料補(bǔ)充料，豬、家禽濃縮飼料，豬、家禽添加劑預(yù)混合飼料≤10mg/Kg。所以目前飼料和飼料添加劑行業(yè)對砷的測定需要準(zhǔn)確定量。

目前，在飼料和食品行業(yè)中，國家對砷的測定有如下國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《GB/T13079-2006飼料中總砷的測定》，該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了配合飼料、濃縮飼料、單一飼料、添加劑預(yù)混合飼料及飼料添加劑中砷的測定，共有三種方法：第一法銀鹽法、第二法硼氫化物還原光度法、第三法氫化物原子熒光光譜法?！禗B22/T 1985-2013飼料中無機(jī)砷的測定液相色譜-原子熒光光譜法》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了配合飼料中無機(jī)砷的測定，為液相色譜-原子熒光光譜法。《DB35/T 1100-2011飼料中無機(jī)砷的測定原子熒光光譜法》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種配合飼料、濃縮飼料、添加劑預(yù)混合飼料、單一飼料及飼料添加劑中無機(jī)砷的測定，為原子熒光光譜法?！禛B 5009.11-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中總砷及無機(jī)砷的測定》，該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了食品中總砷的測定方法，共有三種方法：第一法電感耦合等離子體質(zhì)譜法；第二法氫化物發(fā)生原子熒光光譜法；第三法銀鹽法；食品中無機(jī)砷的測定方法，共有兩種方法：第一法液相色譜-原子熒光光譜法；第二法液相色譜-電感耦合等離子質(zhì)譜法(LC-ICP/MS)?！禛B/T 5009.76-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑中砷的測定》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了食品添加劑中砷的測定，共兩種方法：第一法二乙氨基二硫代甲酸銀比色法，第二法氫化物原子熒光光度法。

以上幾個標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了砷的測定方法為氫化物原子熒光光譜法、銀鹽法、硼氫化物還原光度法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法，使用的儀器分別為原子熒光光度計、ICP和分光光度計。以上所用儀器中，ICP的價格昂貴，飼料和飼料添加劑企業(yè)使用成本高，不利于該方法的推行。目前比較適用于飼料和飼料添加劑企業(yè)的方法為氫化物原子熒光光譜法和銀鹽法。

銀鹽法測定飼料防霉劑中砷時，所用的試劑和裝置較多，并且其中有一些為?；?，再者該方法的檢出限較高，所以盡量不采用該方法進(jìn)行砷的測定。氫化物原子熒光光譜法目前在飼料和食品行業(yè)中測定砷時的準(zhǔn)確度和檢出限都很高，價格也低廉，目前在國內(nèi)的使用范圍極廣，但是目前國際上對原子熒光光譜法不是很認(rèn)可。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種測定準(zhǔn)確性高、精度好且穩(wěn)定性強(qiáng)的飼料防霉劑中砷的測定方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種飼料防霉劑中砷的測定方法，將飼料防霉劑樣品經(jīng)酸熱消解，再置于酸性介質(zhì)中加入抗壞血酸，使飼料防霉劑樣品中的砷與硼氫化物反應(yīng)生成揮發(fā)性砷的氫化物；再以氬氣為載氣，將砷的氫化物導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，經(jīng)火焰原子化后，在波長為193.7nm的共振線上進(jìn)行吸收，獲取砷的氫化物的吸光度面積；將砷的氫化物的吸光度面積代入砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線，測得待檢測液中砷的測定濃度并求取飼料防霉劑樣品中砷的含量。

具體包括以下步驟：

1)稱取0.2～0.5g飼料防霉劑樣品置于四氟燒杯中并加入消解酸，于180～200℃下加蓋消解30-60min；再去蓋于120～160℃趕酸至1～2mL，再轉(zhuǎn)移至定量瓶中，加純水定容至10mL，得到消解液。

2)向步驟1)得到的消解液中加入硫脲和抗壞血酸的混合溶液，用HCl調(diào)節(jié)消解液中的酸濃度到5-20％，在60～90℃下保溫5-10min或者室溫下靜置30～60min，得到待檢測液，然后將待檢測液與砷測定試劑混合，生成砷的氫化物。

3)以氬氣為載氣，將步驟2)生成的砷的氫化物導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，經(jīng)火焰原子化后，在波長為193.7nm的共振線上進(jìn)行吸收，獲取砷的氫化物的吸光度面積；將砷的氫化物的吸光度面積代入砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線，測得待檢測液中砷的測定濃度。

4)按步驟1)到3)中的操作來配制、測定空白樣中砷的測定濃度。

5)根據(jù)待檢測液中砷的測定濃度和空白樣中砷的測定濃度，計算得到飼料防霉劑樣品中的砷含量。

其中：步驟1)中所述的消解酸由硝酸、鹽酸和氫氟酸混合而成；所述的防霉劑與硝酸、鹽酸、氫氟酸的質(zhì)量體積比為1g:5～15mL:15～45mL:10～20mL。

步驟2)中所述的砷測定試劑由硼氫化物、氫氧化鈉與水按質(zhì)量體積比1-2g：1-2g：100mL配制而成。所述的硫脲和抗壞血酸的混合溶液中，硫脲和抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為3-10％；所述的HCl溶液的質(zhì)量濃度為50％。所述的硼氫化物為硼氫化鈉或硼氫化鉀。

步驟3)中所述的砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線的獲取方法包括以下步驟：

(1)分別吸取0mL、2.5mL、5mL、7.5mL、10mL、15mL濃度為100ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)使用液，加入50mL定量瓶中，添加硫脲和抗壞血酸的混合溶液5mL，用純水定容，用50％HCl溶液調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)溶液中酸濃度到5-20％，得到梯度濃度系列標(biāo)準(zhǔn)待測液。

(2)將梯度濃度系列標(biāo)準(zhǔn)待測液分別與砷測定試劑混合，并對應(yīng)生成6組砷的氫化物。

(3)以氬氣為載氣，將步驟(2)生成的6組砷的氫化物分別導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，經(jīng)火焰原子化后，在波長為193.7nm的共振線上進(jìn)行吸收，獲取各組砷的氫化物的吸光度面積。

(4)以砷的氫化物的吸光度面積為縱軸、以砷的濃度為橫軸建立坐標(biāo)系，然后將步驟(1)配制的梯度濃度系列標(biāo)準(zhǔn)試液的砷濃度與步驟(3)獲取各組砷的氫化物的吸光度面積的值相對應(yīng)的點(diǎn)標(biāo)注在該坐標(biāo)系中，并擬合回歸曲線，既得到砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：

A＝0.0037C+0.0101，R²＝0.99946

式中，A為砷的氫化物的吸光度面積；C為砷的濃度；R²為相關(guān)度。

步驟5)中飼料防霉劑樣品中的砷含量按下式計算：

式中，X——飼料防霉劑樣品中的砷含量，單位為mg/Kg；C₁——待檢測液中砷的測定濃度，單位為ng/mL；C₀——空白樣中砷的測定濃度，單位為ng/mL；V——待檢測液的體積，單位為mL；m——試樣質(zhì)量，單位為g。

為了提高精確度，重復(fù)步驟1)至5)一次以上，以算術(shù)平均值來表征飼料防霉劑樣品中的砷含量。

本發(fā)明在氫化物-火焰原子吸收光譜法的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)和優(yōu)化，將試樣經(jīng)酸熱消化后，在酸性介質(zhì)中，在試液中添加硫脲排除集體干擾，添加抗壞血酸使砷從五價變?yōu)槿齼r，砷與硼氫化鈉(NaBH₄)或硼氫化鉀(KBH₄)反應(yīng)生成揮發(fā)性砷的氫化物(AsH₃)。以氬氣為載氣，將氫化物導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，火焰原子化后，吸收193.7nm共振線，其吸收量與砷含量成正比，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行定量。本發(fā)明提高了測定數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，并且砷的檢出限可以達(dá)到PPb級別，提高測定的準(zhǔn)確性。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、可以定量檢測。本發(fā)明在氫化物-火焰原子吸收光譜法的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)和優(yōu)化，將試樣經(jīng)酸熱消化后，在酸性介質(zhì)中，在試液中添加硫脲排除集體干擾，添加抗壞血酸使砷從五價變?yōu)槿齼r，砷與硼氫化鈉(NaBH₄)或硼氫化鉀(KBH₄)反應(yīng)生成揮發(fā)性砷的氫化物(AsH₃)。以氬氣為載氣，將氫化物導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，火焰原子化后，吸收193.7nm共振線，其吸收量與砷含量成正比，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行定量。

2、本發(fā)明提高了測定數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，由于檢測進(jìn)樣時，氫化反應(yīng)后的砷的氫化物在火焰作用下原子化，生產(chǎn)一定量的砷原子進(jìn)入原子儀上的石英管，通過吸收銳線光源降低光源的能量，從而形成一段譜峰，所以測定數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定。

3、本發(fā)明提高了砷的檢出限可以達(dá)到PPb級別，提高測定的準(zhǔn)確性。氫化反應(yīng)后的砷的氫化物在火焰作用下原子化，生產(chǎn)的砷原子在石英管中，鎘蒸汽不易從石英管中擴(kuò)散，而銳線光源的光線從石英管中通過，故而比一般火焰原子吸收的檢出限更低，可達(dá)到PPb級別。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明需要的主要設(shè)備有四氟燒杯(帶蓋)、50mL定量瓶、100mL容量瓶、分析天平(精確度為0.0001g)、電熱板、化學(xué)原子化器、原子吸收分光光度計、濾水器。需要試劑有硝酸(優(yōu)級純)、鹽酸(優(yōu)級純)、氫氟酸(優(yōu)級純)、砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL)配制的砷標(biāo)準(zhǔn)使用液(濃度為100ng/mL)、硼氫化鈉(或硼氫化鉀，分析純)、氫氧化鈉(分析純)、氬氣(純度99.999％)、硫脲(分析純)、抗壞血酸(即Vc，分析純)、純水、高純乙炔。

實(shí)施例一

采用以下步驟獲取砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線。

(1)分別吸取0mL、2.5mL、5mL、7.5mL、10mL、15mL濃度為100ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入50mL定量瓶中，添加硫脲和抗壞血酸的混合溶液5mL，用純水定容，用50％HCl溶液調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)溶液中酸濃度到5-20％(體積濃度)，得到梯度濃度系列標(biāo)準(zhǔn)待測液。

(2)將梯度濃度系列標(biāo)準(zhǔn)待測液分別與砷測定試劑混合，并對應(yīng)生成6組砷的氫化物(AsH₃)。

(3)以氬氣為載氣，將步驟(2)生成的6組砷的氫化物分別導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，經(jīng)火焰原子化后，在波長為193.7nm的共振線上進(jìn)行吸收，獲取各組砷的氫化物的吸光度面積。

儀器參考條件為：

原子化器：氬氣流速800-1200mL/min，乙炔壓力0.03-0.05MPa、空氣壓力0.25-0.30MPa，點(diǎn)火，吸樣時間4s，送樣清洗時間14s。

原子吸收分光光度計：空心陰極燈電流6mA；共振線193.7nm nm；狹縫0.4nm；燃燒器高度16mm；讀數(shù)方式：峰高；積分時間10s，積分方式：手動。

(4)以砷的氫化物的吸光度面積為縱軸、以砷的濃度為橫軸建立坐標(biāo)系，然后將步驟(1)配制的梯度濃度系列標(biāo)準(zhǔn)試液的砷濃度與步驟(3)獲取各組砷的氫化物的吸光度面積的值相對應(yīng)的點(diǎn)標(biāo)注在該坐標(biāo)系中，并擬合回歸曲線，既得到砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：

A＝0.0037C+0.0101，R²＝0.99946

式中，A為砷的氫化物的吸光度面積；C為砷的濃度；R²為相關(guān)度。

以下實(shí)施例中的到砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線均為本實(shí)施例確定的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

實(shí)施例二

采用以下方法測定飼料防霉劑中砷的含量：

1)稱取0.2g飼料防霉劑試樣，加入到已經(jīng)用硝酸煮沸的四氟燒杯中并加入消解酸(2mL硝酸、6mL鹽酸和3mL氫氟酸)，加蓋，放在電熱板上180℃加熱消解60min，待消解溶液清亮后(若溶液不清亮補(bǔ)加消解酸)，取下蓋子，在120℃下進(jìn)行排酸至1mL左右，轉(zhuǎn)移至定量瓶中，加純水定容至10mL，得到消解液。

2)可適當(dāng)稀釋消解液，以使其在吸光度計的量程范圍內(nèi)，再向步驟1)得到的消解液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為硫脲和抗壞血酸的混合溶液(其中硫脲和抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5％)，并用HCl溶液(用優(yōu)級純鹽酸與純水等體積混合制成)調(diào)節(jié)消化液中酸濃度到5-20％(體積濃度)，使之在60-90℃的熱水中放置5～10min，以使其中的五價砷轉(zhuǎn)化為三價砷，得到待檢測液，然后將待檢測液與砷測定試劑(稱取1g NaBH₄和1g NaOH，加入塑料瓶中，再加入100mL水，配制成砷測定試劑)混合，生成砷的氫化物(即AsH₃)。

3)以氬氣為載氣，將步驟2)生成的砷的氫化物導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，在波長為228.8nm的共振線上進(jìn)行吸收，獲取砷的氫化物的吸光度面積；將砷的氫化物的吸光度面積代入砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線，測得待檢測液中砷的測定濃度。設(shè)備參數(shù)與實(shí)施例一相同。

4)按步驟1)到3)中的操作來配制、測定空白樣中砷的測定濃度；

5)根據(jù)待檢測液中砷的測定濃度和空白樣中砷的測定濃度，依據(jù)下式計算得到飼料防霉劑樣品中的砷含量。

式中，X——飼料防霉劑樣品中的砷含量，單位為mg/Kg；C₁——待檢測液中砷的測定濃度，單位為ng/mL；C₀——空白樣中砷的測定濃度，單位為ng/mL；V——待檢測液的體積，單位為mL；m——試樣質(zhì)量，單位為g。

以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10％。

測得兩次獨(dú)立測定結(jié)果為0.160mg/Kg和0.149mg/Kg，取其算術(shù)平均值0.155mg/Kg代表飼料防霉劑樣品中的砷含量。

實(shí)施例三

采用以下方法測定飼料防霉劑中砷的含量：

1)稱取0.5g飼料防霉劑試樣，加入到已經(jīng)用硝酸煮沸的四氟燒杯中并加入消解酸(2mL硝酸、6mL鹽酸和3mL氫氟酸)，加蓋，放在電熱板上200℃加熱消解30min，待消解溶液清亮后(若溶液不清亮補(bǔ)加消解酸)，取下蓋子，在160℃下進(jìn)行排酸至1mL左右，轉(zhuǎn)移至定量瓶中，加純水定容至10mL，得到消解液。

2)可適當(dāng)稀釋消解液，以使其在吸光度計的量程范圍內(nèi)，再向步驟1)得到的消解液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為硫脲和抗壞血酸的混合溶液(其中硫脲和抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5％)，并用HCl溶液(用優(yōu)級純鹽酸與純水等體積混合制成)調(diào)節(jié)消化液中酸濃度到5-20％(體積濃度)，使之在60-90℃的熱水中放置5～10min，以使其中的五價砷轉(zhuǎn)化為三價砷，得到待檢測液，然后將待檢測液與砷測定試劑(稱取1g NaBH₄和1g NaOH，加入塑料瓶中，再加入100mL水，配制成砷測定試劑)混合，生成砷的氫化物。

3)以氬氣為載氣，將步驟2)生成的砷的氫化物導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，在波長為228.8nm的共振線上進(jìn)行吸收，獲取砷的氫化物的吸光度面積；將砷的氫化物的吸光度面積代入砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線，測得待檢測液中砷的測定濃度。設(shè)備參數(shù)與實(shí)施例一相同。

4)按步驟1)到3)中的操作來配制、測定空白樣中砷的測定濃度；

5)根據(jù)待檢測液中砷的測定濃度和空白樣中砷的測定濃度，依據(jù)下式計算得到飼料防霉劑樣品中的砷含量。

式中，X——飼料防霉劑樣品中的砷含量，單位為mg/Kg；C₁——待檢測液中砷的測定濃度，單位為ng/mL；C₀——空白樣中砷的測定濃度，單位為ng/mL；V——待檢測液的體積，單位為mL；m——試樣質(zhì)量，單位為g。

以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10％。

測得兩次獨(dú)立測定結(jié)果為0.160mg/Kg和0.149mg/Kg，取其算術(shù)平均值0.155mg/Kg代表飼料防霉劑樣品中的砷含量。

實(shí)施例四

采用以下方法測定飼料防霉劑中砷的含量：

1)稱取0.3g飼料防霉劑試樣，加入到已經(jīng)用硝酸煮沸的四氟燒杯中并加入消解酸(2mL硝酸、6mL鹽酸和3mL氫氟酸)，加蓋，放在電熱板上190℃加熱消解45min，待消解溶液清亮后(若溶液不清亮補(bǔ)加消解酸)，取下蓋子，在150℃下進(jìn)行排酸至1mL左右，轉(zhuǎn)移至定量瓶中，加純水定容至10mL，得到消解液。

2)可適當(dāng)稀釋消解液，以使其在吸光度計的量程范圍內(nèi)，再向步驟1)得到的消解液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為硫脲和抗壞血酸的混合溶液(其中硫脲和抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5％)，并用HCl溶液(用優(yōu)級純鹽酸與純水等體積混合制成)調(diào)節(jié)消化液中酸濃度到5-20％(體積濃度)，使之在室溫下靜置30～60min，以使其中的五價砷轉(zhuǎn)化為三價砷，得到待檢測液，然后將待檢測液與砷測定試劑(稱取1g NaBH₄和1g NaOH，加入塑料瓶中，再加入100mL水，配制成砷測定試劑)混合，生成砷的氫化物。

3)以氬氣為載氣，將步驟2)生成的砷的氫化物導(dǎo)入原子吸收分光光度計中，在波長為228.8nm的共振線上進(jìn)行吸收，獲取砷的氫化物的吸光度面積；將砷的氫化物的吸光度面積代入砷的氫化物吸光度面積標(biāo)準(zhǔn)曲線，測得待檢測液中砷的測定濃度。設(shè)備參數(shù)與實(shí)施例一相同。

4)按步驟1)到3)中的操作來配制、測定空白樣中砷的測定濃度；

5)根據(jù)待檢測液中砷的測定濃度和空白樣中砷的測定濃度，依據(jù)下式計算得到飼料防霉劑樣品中的砷含量。

式中，X——飼料防霉劑樣品中的砷含量，單位為mg/Kg；C₁——待檢測液中砷的測定濃度，單位為ng/mL；C₀——空白樣中砷的測定濃度，單位為ng/mL；V——待檢測液的體積，單位為mL；m——試樣質(zhì)量，單位為g。

以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10％。

測得兩次獨(dú)立測定結(jié)果為0.160mg/Kg和0.149mg/Kg，取其算術(shù)平均值0.155mg/Kg代表飼料防霉劑樣品中的砷含量。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。