一种无机砷的检测方法与流程

1.本发明涉及无机元素检测分析领域，具体涉及一种无机砷的检测方法。


背景技术：

2.在自然界中，砷多以无机砷化合物的形式存在于火成岩和沉积岩中，工业与矿产开发排放的含砷废水和废弃物及农业中使用的含砷杀虫剂、除草剂，也是砷的来源之一。微量砷是动物和人体必需的营养元素，然而，过量砷的供应或微量砷的长期积累会对植物、动物和人体产生毒害作用。环境中砷污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。随着工农业的快速发展，各种砷化物被排放到环境当中，造成全球范围内的砷污染问题。砷通过土壤、水源、植物等进入人体后可在人体富集，从而可以引发肺癌、膀胱癌、皮肤癌等一系列疾病。
3.专利cn110333307a公开了一种hplc-icp-ms联用测定土壤中砷形态的方法，该方法采用微波辅助萃取，高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定了土壤中的砷。该方法线性范围宽、检出限低，高效、快速，但是该方法使用的设备昂贵、且需要多种设备联用，不适合在农业生产中普及使用。
4.因此，实有必要研发一种检测过程简便以及检测结果灵敏度高的检测方法，用来快速检测谷物、食品、药品、水或者土壤中的无机砷是否超标。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无机砷的检测方法，其用于快速检测谷物、食品、药品、水或者土壤中的无机砷是否超标。
6.为达到上述目的，本发明的一种无机砷的检测方法，其包括：
7.(1)称取100g待检测的样品，充分混合后进行粉碎；
8.(2)将粉碎后的样品过40目筛后称取1g放入离心管中；
9.(3)于离心管中加入5ml的酸溶液进行混合，再将样品及酸溶液的混合液振荡2分钟；
10.(4)将振荡后的混合液进行离心，离心1分钟后取上清液；
11.(5)于分析池中加入800μl第一活化液，进行电极一次活化，活化时间5分钟；
12.(6)于分析池中加入50μl第二活化液，进行电极二次活化，活化时间5分钟；
13.(7)电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测；
14.(8)检测完成后，判断样品中的无机砷含量是否在标准范围之内。
15.进一步的，所述样品的样本处理和检测的环境温度在15℃-35℃之间。
16.进一步的，所述酸溶液为硫酸、氢溴酸、盐酸、硝酸、高氯酸、氢碘酸或者碘酸中的一种。
17.进一步的，所述步骤(5)中的第一活化液为酸溶液和屏蔽剂的混合液。
18.更进一步的，所述屏蔽剂为氯金酸、氯铂酸或者氯钯酸中的一种或者多种复配。
19.进一步的，所述步骤(6)中的第二活化液为硫代硫酸钠、碘化钾、亚硫酸钠、半胱氨酸或者硫代氨基脲中的一种或者多种复配。
20.本发明提供的一种无机砷的检测方法，通过添加第一活化液修饰电极，可增加电极的富集效率，并且通过添加第二活化液能够有效避免其他元素在测试过程中对无机砷的干扰，提高样品中无机砷检测的准确率。并且，本发明操作简便，检测时间短，仅需20分钟即可获知检测结果，大大提高了检测效率。
附图说明
21.图1为本发明一种无机砷的检测方法的检测流程图。
具体实施方式
22.需指出的是，以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
23.本发明的一种无机砷的检测方法，其用于快速检测谷物、食品、药品、水或者土壤中的无机砷是否超标，具体包括以下步骤：
24.s110：称取100g待检测的样品，充分混合后进行粉碎；
25.s120：将粉碎后的样品过40目筛后称取1g放入离心管中；
26.s130：于离心管中加入5ml的酸溶液进行混合，再将样品及酸溶液的混合液振荡2分钟，其中所述酸溶液为硫酸、氢溴酸、盐酸、硝酸、高氯酸、氢碘酸或者碘酸中的一种；
27.s140：将振荡后的混合液进行离心，离心1分钟后取上清液；
28.s150：于分析池中加入800μl第一活化液，进行电极一次活化，活化时间5分钟，所述第一活化液为酸溶液和屏蔽剂的混合液，所述屏蔽剂为氯金酸、氯铂酸或者氯钯酸中的一种或者多种复配，由于氯金酸、氯铂酸或者氯钯酸中具有电化学沉积金纳米颗粒，通过该金纳米颗粒对无机砷的吸附，可以提高无机砷在电极表面的富集能力进行信号放大；
29.s160：于分析池中加入50μl第二活化液，进行电极二次活化，活化时间5分钟，所述第二活化液为硫代硫酸钠、碘化钾、亚硫酸钠、半胱氨酸或者硫代氨基脲中的一种或者多种复配，通过添加第二活化液进行活化，可以增加无机砷的原始电流响应值，以此提高无机砷的检测准确率；
30.s170：电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测；
31.s180：检测完成后，判断样品中的无机砷含量是否在标准范围之内。
32.以下再通过对大米、稻谷、玉米及糙米的检测实施例及对比例的检测数据进一步说明：
33.实施例1：检测大米中无机砷浓度，包括有以下步骤：
34.称取100g待检测的大米，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将大米过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的盐酸进行混合，再将大米及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间为5分钟；于分析池中加入50μl半胱氨酸，进行电极二次活化，活化时间为5分钟；两次
电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该大米样品重复检测6次，测试结果如下表1。
35.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)10.1241.25320.1231.23930.1261.28740.1231.2450.1311.29860.1211.245平均值0.1251.260cv2.8％2.0％
36.表1大米中无机砷检测结果
37.对比例1：检测大米中无机砷浓度，包括有以下步骤：
38.称取100g待检测的大米，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将粉末状的大米过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的盐酸进行混合，再将大米及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间5分钟；电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该大米样品重复检测6次，测试结果如下表2。
39.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)10.1912.29220.1922.28630.1651.91440.1732.00150.1882.22660.1712.0349平均值0.1802.126cv6.5％7.6％
40.表2大米中无机砷检测结果
41.实施例2：检测稻谷中无机砷浓度，包括有以下步骤：
42.称取100g待检测的稻谷，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将稻谷过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的盐酸进行混合，再将稻谷及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间为5分钟；于分析池中加入50μl半胱氨酸，进行电极二次活化，活化时间为5分钟；两次电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该稻谷样品重复检测6次，测试结果如下表3。
43.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)
10.1331.33920.1261.27330.1271.29540.1251.26450.1361.36160.1311.324平均值0.1301.309cv3.4％2.9％
44.表3稻谷中无机砷检测结果
45.对比例2：检测稻谷中无机砷浓度，包括有以下步骤：
46.称取100g待检测的稻谷，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将粉末状的稻谷过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的盐酸进行混合，再将稻谷及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间5分钟；电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该稻谷样品重复检测6次，测试结果如下表2。
47.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)10.1762.11420.1681.89830.1842.19040.1792.13050.1952.34060.1892.249平均值0.1822.153cv5.3％7.0％
48.表4稻谷中无机砷检测结果
49.实施例3：检测玉米中无机砷浓度，包括有以下步骤：
50.称取100g待检测的玉米，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将玉米过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的硫酸进行混合，再将玉米及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间为5分钟；于分析池中加入50μl硫代氨基脲，进行电极二次活化，活化时间为5分钟；两次电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该玉米样品重复检测6次，测试结果如下表3。
51.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)10.1311.32320.1361.38730.1281.31840.1291.300
50.1321.33560.1341.367平均值0.1321.338cv2.3％2.4％
52.表5玉米中无机砷检测结果
53.对比例3：检测玉米中无机砷浓度，包括有以下步骤：
54.称取100g待检测的玉米，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将粉末状的玉米过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的硫酸进行混合，再将玉米及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间5分钟；电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该玉米样品重复检测6次，测试结果如下表2。
55.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)10.1822.16620.1721.97830.1942.36740.1691.99450.1892.24960.1762.077平均值0.1802.138cv5.4％7.1％
56.表6玉米中无机砷检测结果
57.实施例4：检测糙米中无机砷浓度，包括有以下步骤：
58.称取100g待检测的糙米，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将糙米过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的硫酸进行混合，再将糙米及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间为5分钟；于分析池中加入50μl硫代氨基脲，进行电极二次活化，活化时间为5分钟；两次电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该糙米样品重复检测6次，测试结果如下表3。
59.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)10.1321.33320.1371.39730.1361.37440.1421.44850.1391.41860.1331.370平均值0.1371.390cv2.7％2.9％
60.表7糙米中无机砷检测结果
61.对比例4：检测糙米中无机砷浓度，包括有以下步骤：
62.称取100g待检测的糙米，制成粒径为0.6mm的粉末样品；将粉末状的糙米过40目筛后称取1g放入离心管中；于离心管中加入5ml浓度为4mol/l的硫酸进行混合，再将糙米及盐酸的混合液振荡2分钟；将振荡后的混合液在转速为3000r/min的离心机进行离心1分钟，静置5分钟后取上清液待测；于分析池中加入800μl盐酸和氯金酸的混合液，进行电极一次活化，活化时间5分钟；电极活化完成后，在分析池中加入200μl上清液，使用阳极溶出伏安法检测。对该糙米样品重复检测6次，测试结果如下表2。
63.编号无机砷浓度(mg/kg)原始电流(μa)10.1822.09320.1671.97130.1771.98240.1862.19550.1952.36060.1842.134平均值0.1822.122cv5.2％6.8％
64.表8糙米中无机砷检测结果
65.由上述实施例及对比例的检测结果可知，本案使用阳极溶出伏安法检测无机砷的浓度时，通过添加第一活化液进行电极一次活化，可以增强砷离子的富集效果，并且再通过添加第二活化液进行电极二次活化，可以避免其他金属离子对砷离子的影响，从而增加无机砷的原始电流响应值，以此来提高无机砷的检测准确率。此外，所述样品的样本处理和检测的环境温度在15℃-35℃之间，可以避免因环境温度较大，对检测结果造成影响。再者，本发明操作简便，检测时间短，仅需20分钟即可获知检测结果，大大提高了检测效率。
66.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明的内容，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种更改和变化。凡是本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。