汞测定

用原子荧光光度计测定食品中的汞，砷含量

天津现代职业技术学院云文琦

指导教师：许泓范延辉

摘要

试样经酸加热消解后，在酸性介质中，试样中汞被硼氢化钾（KBH4）或硼氢化钠（NaBH4）还原成原子态汞，由载气（氩气）带入原子化器中，在特制汞空心阴极灯照射下，基态汞原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与汞含量成正比，与标准系列比较定量。

试样经湿消解或干灰化后，加入硫脲使五价砷预还原为三价砷，再加入硼氢化钠或硼氢化钾使还原生成砷化氢，由氩气载入石英原子化器中分解为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，其荧光强度在固定条件下与被测液中砷浓度成正比，与标准系列比较定量。

关键词高压消化法（HPA）湿消解荧光光度计汞砷

化妆品中含有的金属和非金属有很多种。有些是为达到某些特定功效刻意添加的。例如，添加汞以起到美白的效果，因为汞化合物会破坏表皮层的酵素活动，使黑色素无法形成。铅的氧化物具有一定遮盖作用，也可用于美白。也有些金属是由于生产原料成分不纯，将不该有的金属成分残留在化妆品中。而如果化妆品中添加了砷、汞，长期使用对人体造成的损害最大。因此，化妆品中的砷、汞、铅等是必检物质，《化妆品卫生规范》中规定了这些物质在化妆品中的限量。如果化妆品中含有的汞、砷等含量超过一定标准将会对人体造成危害。汞是有害元素， FAO/WHO将汞定为优先研究的有害金属之一。汞及汞化合物都可以透过皮肤进入人体，因此，世界各国都对化妆品中汞的含量给予关注。我国化妆品卫生标准中规定，汞及汞化合物不可作为化妆品的原料成分。由化妆品原料杂质及其他原因引入的微量汞不得超过lppm；汞会对皮肤造成刺激，对中枢神经系统的影响很大，使人出现记忆力衰退、失眠等症状。砷及其化合物被认为是致癌物质。长期使用含砷高的化妆品，可能造成皮肤色素异常。如出现斑点，头发变脆、断裂和脱落，严重者患皮肤癌。因此我国化妆品卫生标准规定砷及其化合物为限用物质。砷及其化合物广泛存在于自然界中，化妆品原料和化妆品生产过程中，也容易被砷污染。因此化妆品中砷的测定是必要的。砷能引起皮肤色素沉着，也会引

起神经系统病变。

1、试验材料

1.1仪器与设备

所用玻璃仪器均需以硝酸（1+5）浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净。

1.1.1AFS—3100双道原子荧光光度计（北京科创海光仪器有限公司）。

1.1.2 干燥恒温箱（天津天宇实验仪器公司）。

1.1.3 高压消化罐（沈阳森华理化仪器厂）。

1.1.4 可调式电炉（天津中环实验电炉有限公司）。

1.2试剂

分析过程中全部用水均使用去离子水（电阻率在18.2MΩ以上），所使用的化学试剂均为优级纯以上。

1.2.1 硝酸、硫酸、高氯酸、盐酸：天津化学试剂五厂。

1.2.2过氧化氢（30%）：天津化学试剂三厂。

1.2.3 氢氧化钠：天津市光复精细化工研究所。

1.2.4 硼氢化钾（天津市光复精细化工研究所）：2%在0.5%氢氧化钠溶液中。

1.2.5 汞标准储备液：1000ug/mL (国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院)。

1.2.6 汞标准使用液：吸取1mL浓度为1000ug/mL的汞单元素标准溶液（国家标准物质研究中心）至于100mL洁净容量瓶中加入0.05g重铬酸钾，用5%硝酸定容至刻度，此溶液为汞标准储备液，浓度10ug/mL，置于冰箱中保存。再吸取1mL汞的标准储备液至于100mL容量瓶中，用5%硝酸定容成汞标准使用液，浓度为

0.1ug/mL。此液应当日配制使用。

1.2.7 硫脲、坏血酸混合溶液（5%）：天津市光复精细化工研究所。

1.2.8 砷标准储备液：1000ug/mL (国家标准物质中心)。

1.2.9 砷标准使用液：含砷1ug/ml。吸取0.1mL砷标准储备液于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。此液应当日配制使用。

1.3化妆品

洗面奶1，洗面奶2，粉饼，腮红

2、试验方法和步骤

2.1样品处理方法

2.1.1汞样品处理方法

高压消化法（HPA）：称取0.50—2.00克样品（干样<1克，湿样<2克，或按压力罐说明书称样）于聚四氟乙烯内罐，加浓硝酸2—4mL浸泡过夜。再加入过氧化氢（30%）2mL，1h后，盖好内盖，旋紧不锈钢外套，放入恒温干燥箱，120℃保持3—4h，在箱内自然冷却至室温，用去离子水将消化液洗入100mL容量瓶中，加入5mL浓盐酸，补水至刻度并混匀，备用。同时作试剂空白。

2.1.2砷样品处理方法

湿消解：固体试样称样0.5g—2g，液体试样称样1g—5g（或mL）（精确至小数点后第二位），置入50mL—100mL锥形瓶中，同时做两份试剂空白。加硝酸10mL—20mL，硫酸1.25mL，摇匀后放置过夜，置于电热板上加热消解。若消解液处理至10mL左右时仍有未分解物质或色泽变深，取下放冷，补加硝酸5mL左右，再消解至10mL 左右观察，如此反复两三次，注意避免炭化。如仍不能消解完全，则加入高氯酸1mL—2mL，继续加热至消解完全后，再持续蒸发至高氯酸的白烟散尽，硫酸的白烟开始冒出。冷却，加水25mL，再蒸发至冒硫酸白烟。冷却，用水将内容物质转入100mL容量瓶或比色管中，加入5mL浓盐酸，再加入硫脲、坏血酸混合溶液（5%）10mL，补水至刻度并混匀，备测。同时做试剂空白。

2.2标准曲线的绘制

2.2.1汞标准曲线的绘制

标准曲线的绘制：取100mL容量瓶5支，依次准确加入0.1ug/mL汞使用标准液0.4，0.8，1.2，1.6，2.0mL，各加5mL浓盐酸，补水至刻度并混匀，备测。

2.2.2砷标准曲线的绘制

取100mL容量瓶5支，依次准确加入1ug/mL砷使用标准液0.1，0.2，0.4，0.8，1.0mL，各加5mL浓盐酸，硫脲、坏血酸混合溶液（5%）10mL，补水至刻度并混匀，备测。

2.3仪器条件

2.3.1测定汞的仪器条件

光电倍增管电压：250V；汞空心阴极灯电流：10mA；加热温度：300℃；观测高度：8.0mm；氩气流速：载气400mL/min，屏蔽气流速：900mL/min；测量方式：荧光强度或浓度直读，读数方式：峰面积；读数延迟时间：1.0s；读数时间：10.0s；硼氢化钠溶液加入时间：6.0s；标液或样液加入体积：1ml。

2.3.2测定砷的仪器条件

光电倍增管电压：290V；砷空心阴极灯电流：60mA；加热温度：200℃；观测高度：8.0mm；氩气流速：载气400mL/min，屏蔽气流速：900mL/min；测量方式：荧光强度或浓度直读，读数方式：峰面积；读数延迟时间：1.0s；读数时间：10.0s；硼氢化钠溶液加入时间：6.0s；标液或样液加入体积：1mL。

2.4试样测定

2.4.1汞的试样测定

按照仪器操作说明书的要求，开机并设定好仪器条件后，点火预热20min，连续测量标准空白，待读数稳定后，即可开始测量。先依次测标准系列，标准系列测完后继续测量标准空白使读数基本稳定后，才能测试剂空白和试样，记录下测量数据。

2.4.2砷的试样测定

按照仪器操作说明书的要求，开机并设定好仪器条件后，点火预热20min，连续测量标准空白，待读数稳定后，即可开始测量。先依次测标准系列，标准系列测完后继续测量标准空白使读数基本稳定后，才能测试剂空白和试样，记录下测量数据。

3、结果结算

3.1汞的结果结算

)×V

试样中汞含量按式（1）进行计算： (c–c

X=

m×1000

式中：

X 试样中汞的含量，单位为毫克每千克或毫克每升（mg/kg或mg/L）

c试样消化液中汞的含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

试样空白液中汞的含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

c

V 试样消化液总体积，单位为毫升（mL）；

m 试样质量或体积，单位为克或毫升（g或mL）。

3.2砷的结果结算

试样中砷含量按式（2）进行计算：

C

1—C

100

X= ×

m 1000

式中：

X 试样的砷含量，单位为毫克每千克或毫克每升（mg/kg或mg/L）；

C

1

试样被测的浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

C

试剂空白液的浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

m 试样的质量或体积，单位为克或毫升（g或mL）。

4检出限

4.1汞的检出限

当取样量为0.50g，定容体积为50mL时，方法检出限为0.005mg/kg。

4.2砷的检出限

当取样量为0.50g，定容体积为50mL时，方法检出限为0.05mg/kg。

5、讨论

5.1 用原子荧光光度计测定化妆品汞，砷的含量，专属性高，操作简便，结果准

确。

5.2 分析过程中全部用水均使用去离子水（电阻率在18.2M?以上），所使用的化学试剂均为优级纯以上，防止对试样的污染，使检验结果产生误差。

参考文献

1．《中华人民共和国国家标准GB/T5009.11—2003》

2．《中华人民共和国国家标准GB/T5009.17—2003》

3．《进出口食品化妆品检验检疫试用方法汇编》国家质量监督检验检疫总局编

1 材料与方法

1.1 原理

尿样加入硫酸和高锰酸钾破坏其中的有机物后，样品中的汞离子被硼氢化钾还原成汞，与样品中原有的汞一起形成汞蒸汽，汞蒸汽吸收由高性能空心阴极灯发射的 253.7nm

的光，发射出原子荧光，测定荧光强度，以峰面积进行定量。

1.2 仪器

AF7500 原子荧光光度计（北京东西分析仪器公司）

1.3 试剂：本试验所用水均为去离子水，如未声明，所用试剂为优级纯试剂。（ 1 ） 1 ％硼氢化钾溶液：将 0.5g NaOH 溶解在 100ml 水中，再加 1g KBH 4 。

（ 2 ） 5 ％高锰酸钾溶液：将 5g KMnO 4 溶解在 100ml 水中。

（ 3 ） 10 ％盐酸羟胺溶液：将 10gNH 2 OH · HCl 溶解在 100ml 水中。（ 4 ）硫酸

（ 5 ）汞标准液（国家钢铁测试材料中心）

（ 6 ）氢氧化钠

（ 7 ）硝酸－重铬酸钾溶液： 0.1g K 2 Cr 2 H 7 溶解在 100ml 1+19HNO 3 中。

1.4 仪器条件：

灯电流： 40mA 负高压： 320 － 380V 原子化器高度： 0 原子化器温度： 0 ℃载气流量： 350 － 450ml/min 屏蔽气：

600ml/min 积分时间： 25 － 30s

1.5 分析步骤

1.5.1 标准系列的配置：

取 1.0ml 浓度为 1000 μ g/ml 的 Hg 标准溶液至 100ml 容量瓶，用 HNO 3 -K 2 Cr 2 H 7

溶液稀释至刻度。此标准储备液浓度为 10 μ g/ml 。再取此 10 μ g/mlHg 标准储备液 1.0ml 至 100ml 容量瓶中，用 HNO 3 -K

2 Cr 2 H 7 溶液稀释至刻度。此为 100ng/ml Hg 标准使用液。取 5 个 50ml 的容量瓶，分别加入 100ng/ml Hg 标准液 0ml

， 0.5ml ， 1ml ， 2ml ， 5ml ，加少量去离子水，再分别加入浓 H 2 SO 4 2ml ，用去离子水定容至刻度。此标准系列的浓度为：

0 ng/ml ， 1ng/ml ， 2 ng/ml ， 4 ng/ml ， 10 ng/ml 。

1.5.2 样品和空白的配置：

取 2 个 25ml 容量瓶，其中一个加入 1ml 尿样，然后分别加入 2ml 浓硫酸，再加 5ml 5 ％高锰酸钾溶液，加入 10ml 去离子水，水浴保温

40 -60 ℃，5min 后从温水中取出放冷，滴加 10 ％盐酸羟胺溶液至高锰酸钾颜色褪尽（注意：每加 1

滴都要用力振摇，盐酸羟胺过量会使结果偏大）。用去离子水定容。放置 15min 。

1.5.3 还原剂的配置：取

2.5gNaOH 溶于 500ml 去离子水，加 1 ％硼氢化钾溶液

3.5ml 。

1.5.4 载液的配置： 20ml 浓硫酸溶于 480ml 去离子水。

1.5.5 样品的测定

测量方法：标准曲线法。