专利名称：光致冷蒸气发生测定酒、醋类样品中痕量汞的方法
技术领域：
本发明属于分析化学的痕量分析技术领域，涉及一种酒、醋类样品中痕量汞测定的方法。
背景技术：
汞在生物体内有累积效应。汞通过食物链传递到人体中可以使人致病、致畸、致癌，并对小孩的智力以及对人的中枢神经具有毁灭性的破坏作用。因此，美国环境保护组织规定水样中的汞含量不得超过5ng mL-1。现有的分析技术如水质中的汞测定国家标准GB7468-87、GB7469-870分别采用冷原子吸收分光光度法或分光光度法；食品中的汞测定国家标准(GB5009.17-85、GB5009.17-1996)则分别采用分光光度法和冷原子吸收或原子荧光光谱法。测定酒或醋中的汞一般是先将待测样品预处理后，再用冷原子吸收分光光度法或冷原子荧光光谱法测定。分光光度法易受Cu2+的干扰，操作繁琐，灵敏度低。传统的GB5009.17-1996方法中的冷原子吸收分光光度和冷原子荧光光谱法分析还要进行样品前处理。此外，这些冷原子发生方法都需要还原剂(SnCl2或NaBH4)和无机酸参与反应以产生单质汞。这些前处理步骤以及所加入的还原剂和无机酸导致如下缺点第一，实验步骤繁琐，费力耗时；第二，待测样品被试剂和环境污染的几率增大；第三，NaBH4不稳定，需要现用现配，不方便且增加了分析成本；第四，用NaBH4酸体系很容易受过渡金属离子的干扰；第五，对环境有一定污染。
发明目的鉴于以上原因本发明的目的是提供一种灵敏度高、稳定、简便、绿色、无需化学试剂的测定酒、醋类样品中痕量汞的新方法。
技术方案酒、醋样品经紫外光诱导产生汞的蒸气，然后用氩气作载气将含有汞冷蒸气的反应液带入气液分离器分离后，汞蒸气在载气的带动下进入荧光仪中进行分析测定，其步骤为(1)平行取5份样品于25ml容量瓶中，然后分别加入相当于样品中汞含量的0，1，2，3，4倍汞的标准溶液，稀释到刻度制成标准加入法的标准系列；(2)上机测定步骤第一步，转动三通阀让载气经过光致冷蒸气发生器，蠕动泵转动20秒将样品带入到光致冷蒸气发生器中；第二步，转动三通阀让载气不经过光致冷蒸气发生器，让样品停留在光致冷蒸气发生器里用紫外光照射20秒；第三步，转动三通阀让载气通过光致冷蒸气发生器和载流(二次蒸馏水)一起在蠕动泵转动35秒将反应后的溶液带入到气液分离器中进行气液分离，汞蒸气在载气的带动下进入原子荧光仪进行测定；第四步，等待下一个标准的测定。所有这些步骤都在仪器和试样条件最优条件下进行。
图1是本发明的装置图。它包括一个光致冷蒸气发生器(1)，蠕动泵(2)，气液分离器(3)，和三通阀(4)。
图2是光致冷蒸气发生器的结构示意图。由一只紫外灯1，保护紫外灯的石英套管2，和石英螺旋反应管3组成。在光致冷蒸气发生的冷蒸气发生器中，石英螺旋反应管是缠绕在保护紫外灯的石英套管上的。其它规格的紫外灯、紫外灯套管、石英螺旋反应管均是可行的，本发明最终采用光致冷蒸气发生冷蒸气发生器是由125w的紫外灯，250mm长、直径为15mm的紫外灯石英套管，250mm长、直径为3mm石英螺旋反应管所组成。
发明效果1.本发明与已有测定酒、醋类样品中汞的方法相比，主要有以下特点/优点一，因为强的紫外光有消解和氧化的作用，所以该方法不需要任何样品前处理步骤，从而减少了样品中汞的损失以及处理过程中带来的污染；二，节约了化学试剂成本、降低了对环境带来的污染、减少由化学试剂带来的潜在样品污染；三，易于实现在线分析和节省分析测试时间；四，抗干扰能力强(通常的氢化物发生原子荧光光谱法易受到非常严重的过渡金属干扰)。本发明抗干扰能力5ng/ml的标准溶液中含有100μg/ml Co2+、Ni2+或50μg/ml Cu2+时对汞的测定没有显著性影响；五，克服了硼氢酸盐酸体系的其他一些缺点，如硼氢酸盐不稳定要现配现用等；六，试样后的主要产物是CO2和H2O，对环境友好；七，灵敏度高、检出限低。表1列出了用乙醇、乙酸作基体辅助光致冷蒸气发生-原子荧光分析法测定汞时的灵敏度、检出限等数据。
表1.本方法的灵敏度、检出限
用基体辅助光致冷蒸气发生-原子荧光光谱分析法测定酒、醋类样品中的痕量汞，检出限优于现行食品卫生标准规定的最低限量，是一种新颖、快速、灵敏、绿色检测酒、醋类样品中汞的新方法。该方法也可以与其它原子光谱分析法(如ICP-AES，常ICP-MS，AAS等)联用。
实施例从市面上购买几种中药泡酒、白酒和陈醋，不经任何样品前处理直接用光致冷蒸气发生-原子荧光光谱法测定这些样品中的汞，采取标准加入法测定，未检出汞。然后，向这些酒和醋样品中分别加入汞标准溶液使其含量分别达到2ng ml-1和5ng ml-1。平行取5份20ml的自制的酒样品于25ml的容量瓶中，然后加入一定体积的汞标准溶液配制得浓度达到0、2、4、6、8ng ml-1的汞标准系列，按照所述的上机操作步骤平行测定3次，结果如表2所示。可以看出，该方法的回收率能够满足痕量分析的要求。
表2，样品分析结果
本发明进一部描写很久以来，研究者发现紫外光照射到纳米TiO2时会产生光生空穴和光生电子，光生电子和空穴在场力的作用下会迁移到纳米TiO2表面。光生空穴可以矿化有机物为CO2和H2O，这就是光催化降解有机物的原理；光生电子也可以还原吸附在TiO2表面的重金属离子；同时光生电子和空穴也很容易复合放出热，于是，无论光催化氧化降解有机物还是光催化还原重金属离子都必须加入一些氧化剂或还原剂来延缓光生电子和空穴复合，从而提高光催化氧化和还原的效率，这就是为什么要在还原汞废水时加入一些低分子量有机酸或醇的原因。本发明在没有TiO2的存在下，低分子量的乙酸或乙醇也可以还原汞离子。主要反应机理是乙酸或乙醇在紫外线的照射下可以产生羰基自由基、氢自由基，这些自由基可以将Hg2+还原成Hg0。而酒、醋类样品主要成分是乙醇或乙酸，因此在测定这些样品的汞含量时不需要外加任何化学试剂，只需要用紫外光照射。这就是本发明的关键所在。
权利要求
1.光致冷蒸气发生测定酒、醋类样品中痕量汞的方法，其特征在于酒、醋类样品经紫外光诱导产生汞蒸气，然后用氩气作载气在气液分离器中分离以后，汞蒸气进入原子荧光仪进行分析测定，其步骤为(1)平行取5份样品于25ml容量瓶中，然后分别加入相当于样品中汞含量的0，1，2，3，4倍汞的标准溶液，稀释到刻度制成标准加入法的标准系列；(2)上机测定步骤第一步，转动三通阀让载气通过光致冷蒸气发生器，蠕动泵转动20秒将样品带入到光致冷蒸气发生器中，第二步，转动三通阀让载气不经过光致冷蒸气发生器，让样品停留在光致冷蒸气发生器里用紫外光照射20秒；第三步，转动三通阀让载气通过光致冷蒸气发生器，同时蠕动泵转动35秒用载流(二次蒸馏水)将反应后的溶液推入到气液分离器中进行气液分离，汞蒸气在载气的带动下进入原子荧光仪中进行测定；第四步，等待下一个标准的测定。
2.一种用于权利要求1的装置如附图1所示，包括一个光致冷蒸气发生器(1)，蠕动泵(2)，气液分离器(3)，和三通阀(4)，其特征在于光致冷蒸气发生器由紫外灯1，保护紫外灯的石英套管2，石英螺旋反应管3组成。
全文摘要
本发明涉及一种测定酒、醋类样品当中汞痕量的新方法，该方法的特征是不需任何样品预处理，不需添加任何化学试剂，直接通过样品基体辅助紫外光照射产生汞的冷蒸气，将产生的汞蒸气导入原子荧光仪进行测定。本发明的优点是1.方法简单，不需任何预处理步骤，减少了样品中汞的损失以及预处理过程中带来的污染；2.节约试剂成本、降低了对环境的污染；3.无预处理步骤，易于实现在线分析和节省分析时间；4.灵敏度高、检出限低。
文档编号G01N1/28GK1737537SQ200510021309
公开日2006年2月22日 申请日期2005年7月22日 优先权日2005年7月22日
发明者侯贤灯, 郑成斌, 李媛, 马倩 申请人:四川大学