利用在线稀释的方法消除LC-ICP-MS测试过程形态转化问题
—以尿液中砷形态分析为例
C. Derrick Quarles, Jr, * Patrick Sullivan, M. Paul Field, Scott Smith and Daniel R. Wiederin
摘要
尿液中砷形态分析能为临床和病理学诊断提供重要的支持信息。许多学者通过多种方式研究砷形态转化过程，并试图提升样品保存时间，但没有人将在线稀释作为砷形态分析中样品稳定的解决方案。本工作建立了在线稀释测定尿液中AsB，DMA，MMA，As III和As V 的方法。通过在线稀释标准储备液，建立标准曲线，获得了很好的线性相关性，检出限在ppt 级别。将样品在线稀释30、50、100倍，导致0.1到1.1s的保留时间变化。同时本工作还对比了人工处理样品和在线稀释方法对于As III回收率的影响，人工的处理样品由于As III转化为As V，在24内测定As III的回收率仅有61%，而在线稀释的方法As III回收率为101%，As III到As V的转化率降为1%。利用本方法测定了尿液标准物质NIST SRM 2669，对于五种砷形态测定值与文献参考值具有一致性。
关键词：LC-ICP-MS；PrepFAST；价态转化；在线稀释；砷形态分析；尿液分析
前言
痕量元素分析对于工业生产、医疗健康和科学研究具有重要意义。元素的总量信息固然重要，但不能提供样品里的元素形态信息。元素的化学形态直接影响了其生物活性和毒性，例如无机砷的毒性远大于有机砷，而有机汞的毒性远大于有机汞。
砷污染来源于地质过程、工业排放和矿山开采。在污染的饮用水或稻米中主要存在的是As III和As V，而这两种形态也是毒性最强的。另外，人体对于砷的摄入还来源于海鲜，海鲜中的砷主要是有机砷，包括一甲基砷（MMA），二甲基砷（MMA）和甜菜碱。有机砷被认为是低生物活性，因此毒性低于无机砷砷(As III (LD50 = 14 mg kg-1 ) or As V (LD50 = 20 mg kg-1 )。砷暴露下会对人类健康造成不利影响，比如导致呼吸疾病，肺癌和肾脏、肝脏损伤。砷通过尿液排出，因此检测人类尿液可以反映其2天内砷的摄入情况。
一般的形态分析是利用形态分离设备和元素检测器的联用来完成。常见的是液相色谱（LC）和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）联用。在过去的几十年里已有大量的基于LC-ICP-MS进行形态分析的报道。大型的商业化实验室配备了专门的仪器进行形态分析，而一些小的实验室只有一两台ICP-MS用于所有测试的测试任务，LC系统需要经常与ICP-MS 系统进行联用和拆换，这些过程耗时费力，因此渴求一个可以同时胜任总量分析和形态分析两种任务的仪器设备。
形态在样品中的稳定性是形态分析中另一个关注的重点。我们希望目标形态在溶液中是最初的状态，不发生任何转化。样品的采集和处理过程是引起价态转化的主要影响因素，比如，改变温度，酸度或添加氧化剂都会使价态发生转变。离子交换色谱是进行砷形态的分析的首选方法，它可以根据不同的电荷数分离不同形态，同时除去可能造成干扰的氯离子。然而，大部分色谱柱的样品容量很小，样品只能以小体积载入或稀释至更低浓度。
本工作评价了注射泵驱动-阴离子交换色谱结合ICP-MS进行砷形态分析的方法。PrepFAST IC是一台可以同时实现形态分析和总量分析的先进的技术设备。通过柱子的重现性、方法的稳健性，精确度、准确度和检出限这几方面对该仪器的砷形态分析能力进行了评价。同时对比了人工稀释和在线稀释样品处理过程对于形态稳定性的影响。
实验
试剂和标准
所有的试剂、稀释液和洗脱液都由超纯水制备，超纯水由ENM Millipore 超纯过滤系统制备，电阻率为18 MΩ cm (Millipore Sigma, Burlington, MA, USA)，磷酸（85%, ICL Performance Products, St. Louis, MO, USA）用来配置0.4 mM和80 mM的磷酸铵洗脱液1和洗脱液2（洗脱液1，pH=9.6，洗脱液2 pH=8.6）。校准标准由甜菜碱(AsB, Chem Services, West Chester, PA, USA)，一甲基砷(DMA, Chem Services)，二甲基砷(MMA, Chem Services)，三价砷(As III, High-Purity Standards, Charleston, SC, USA)和五价砷(As V, High-Purity Standards)的标准储备液配制而成。
样品制备
人尿样品由匿名捐赠获得，收集后过滤，发现该尿液中没有可以检测到的砷，所以以此作为后续实验的本底尿液。向9.9 mL本底尿液中添加0.1 mL水或砷标准获得加标尿液10 mL。NIST SRM 2669按照证书中推荐的方式处理。含有10 ppb As的加标尿液用于人工和在线稀释比对研究。在线稀释方法如上所述，人工稀释的最终稀释倍率为30倍（样品中含有0.33 ppb As）
PrepFAST IC
注射泵驱动-离子色谱法由PreFAST IC设备完成（Elemental Scientific Inc. (ESI）,Omaha, NE, USA)。PrepFAST IC配备了形态分析模块（S400V2），可以实现梯度洗脱，并且通过转化阀可以控制色谱柱在线或离线状态。S400V2的四个注射器分别用来调谐、洗脱液1，洗脱液2和柱后内标添加，稀释或衍生。Elemental Scientific阴离子交换柱用来分离（50 40 mm）AsB，DMA，MMA，As III和As V。这个系统同时配备了prepFAST M5 (S500V2)模块，可以在线稀释样品和标准。图 1 简单展示了样品从样品环到稀释样品环再到柱子最后引入到ICP-MS的流道示意图。跟这个系统直接连接的是PolyPro-ST微流雾化器（Elemental Scientific）和石英的旋流雾化器（Elemental Scientific）。本实验中用到两个500 μL的样品环：第一个样品环用来承载从自动进样器引入的原始样品，第二个样品环是用来添加本底尿液以实现基体匹配的校准标准（不用于样品）。然后，稀释的尿液标准或样品通过转换阀被引入色谱柱，该过程需要7 s（按照稀释倍率为30倍的优化后时间），对应的注入样品量约为23 μL。
图1 PrepFAST IC样品流道示意图
ICP-MS
实验中所用到的ICP-MS型号为Perkin Elmer NexION 350。等离子体气、辅助气和载气流速分别为18，1.2和1.0 L min-1。等离子体功率1.6 kW。分析采用实时信号模式，监测75As，积分时间100 ms，读取720次读数，一次重复，总共6分钟（每个数据点0.5 s）。本方法采用动能歧视（KED）模式消除干扰，氦气流速2.0 mL min-1，RPq值为0.25。氦气流速选择标准是向尿液中添加Cl后，在等离子体中产生的ArCl不足以在75荷质比处产生明显干扰下的最低流速。样品提升和读数延迟设定时间为0 s，冲洗时间240 s（ICP-MS软件内设定）。240 s的冲洗时间可以保证在ICP-MS提示引入下一个样品前重启注射器装载洗脱液1和洗脱液2，完成平衡柱子过程。
结果与讨论
柱子的化学性质
Elemental Scientific阴离子交换柱的最佳洗脱条件为0.4 mM的磷酸铵缓冲溶液（pH=9.6）和80 mM的磷酸铵缓冲溶液（pH=8.6），两者分别作为洗脱液1和洗脱液2。两步梯度洗脱：第一步在t=0-200 s间，用100%的洗脱液1以200 μL min-1流速洗脱，第二步在t=200-325 s 间，用100%的洗脱液2以300 μL min-1流速洗脱.。在上述条件下，五种砷形态都可以在不同时间进行洗脱。表1列出了在洗脱液1中的各砷形态的pK a值和净电荷数。AsB因为与固定相没有任何作用，所以是首先从柱子上被洗脱的。虽然DMA与亚砷酸具有相同电荷，但由于羰基对氧上的负电荷离域作用（图2），DMA先于亚砷酸洗出。MMA和砷酸在洗脱液
1的条件下仍吸附在固定相上，因此提高缓冲液浓度，并且降低pH来达到洗脱效果。两者都具有负2价，但由于甲基对于MMA的作用和羟基对于砷酸的作用，可以使两者分开。羟基作用下使得砷酸的pK a值小于MMA，因此MMA先洗脱于砷酸。
表1不同砷形态的pKa值及在洗脱液1的下的净电荷
图2洗脱液1下的不同砷形态的分子结构
柱子的重现性
加标了不同砷形态的尿液（10ppb）以1到100倍的稀释倍率注入离子交换柱。相比30、50、100的稀释倍率，当稀释倍数小于20时，峰形扭曲并且AsB, DMA和As III的保留时间前移（图3），这样不理想的结果，最有可能是由于柱子过载造成的。表2比较了在两个操作条件完全一致下的两个柱子对于30、50、100稀释倍率下的样品溶液中砷形态的分离情况。对于单根柱子，不同稀释倍率的保留时间差异在0.1s到1.1s之间，柱A上变化差异最大的是As III。对于两根不同的柱子，保留时间仅有很小的变化，变化最大的仍是As III。最后，选取30的稀释倍率用于后续实验。
图3在线稀释（30、50、100倍）的加标尿液（10ppb不同砷形态）的色谱图
表2不同稀释倍率和不同柱子下的各砷形态的保留时间比较（30、50、100倍）。保留时间取最大峰高处时间，重复测定分两天进行（每天5次）。
标准曲线
配置一个含有五种砷形态的标准储备液用于建立标准曲线。PrepFAST 具有自动稀释功能，500 μL的样品环用于承载标准储备液，以超纯水在线稀释获得每个校准标准（比如，50ppb的标准储备液，稀释10倍即可得到5ppb的校准标准，然后被引入柱中，稀释2倍即可得25ppb校准标准）。PrepFAST的内标注射器一般被用来定量添加内标，本实验中没有用到，而是在样品注入柱子前将空白尿液（1份尿液：29份样品）加入到500 μL的样品环。Verdon 等报道了尿液在pH>7的条件下As III转化为As V。而PrepFAST IC装置，尿液在数秒之内完成加标，紧接着引入柱中，因此减小或消除了可能发生As III转化为As V的反应时间。图4展示了色谱图和利用在线校准功能建立的标准曲线（为了简洁，只展示As V）。
图4利用在线自动校准获得的色谱图，校准标准范围从0ppb（空白尿液）到27ppb。（b）As V的校准曲线
人工处理样品与在线稀释样品对比
砷的形态在不同基质中的稳定性被广泛报道（水中，植物提取液中、苹果汁中和尿液中）。在最近的工作中，本实验室发现苹果汁和尿液中的无机砷形态会在处理后发生形态转化。初步试验证明在一些尿液样品试验中发生了不同砷形态转化，很大可能是由于pH、氧化物和盐分共同作用的结果。因此，向这些匿名的尿液样品（发生了价态转化的）加入1 ppb的不同砷的形态。这些尿液样品在t=0 h和24 h分别测定一次，发现其中一个有40%的As III转化为As V的。这个样品被用于后续实验。
为了研究砷形态转化的影响因素，比较了人工处理样品和在线稀释处理样品，探究在注入分析柱前几秒钟内稀释样品是否有利于砷形态稳定。人工处理样品过程包括向尿液中添加10 ppb AsB、DMA,、MMA,、As III或As V，然后将样品稀释30倍。每个样品在第一次分析前稀释，同时，为了更好探究可能发生的任何转变，每个样品只添加一种砷形态。在24 h 内的t=0、1、3、6、12、24 h分别对同一溶液进行测定（这个溶液是t=0 h稀释的）。对于在
线稀释处理，加标尿液不需要被稀释，直接放置在自动进样器上，在上述相同的时间段进行测定，不同的是它的稀释过程发生在样品阀中，稀释后紧接着被注入到柱子中。
图S1?展示了人工稀释的色谱图，AsB、DMA,、MMA,、和As V在t=0 h到24 h间没有发生变化。但从图5可以发现在As III的研究中有明显的As V峰出现，证明了存在As III转化为As V。As III在t=0 h是浓度值为9.9 ppb，在t=24 h时浓度降低到6.1 ppb（表3）。表4证明了在本次研究中As III转化为As V的百分比。24 h后As III的浓度值下降了38%，而21%的As II转化为As V，大约17%的As III损失，这个损失量与Verdon报道的相似。
图S2?展示了在线稀释的色谱峰。AsB、DMA,、MMA,、As III和As V都没有发生明显的转化现象，但在24 h后有1.3%的As II转化为As V（表4）。24 h内在线稀释方式没有发现无机砷的损失，而人工稀释造成了约17%的损失。这些研究表明了对于需要在柱前稀释的样品，在线稀释是更好的解决方案。
图5 10 ppb的As III在0-24 h内的色谱图（a）人工稀释，（b）在线稀释
表3 0 h到24 h内人工稀释和在线稀释的样品的测定值
表4 0 h到24 h内人工稀释和在线稀释后As III加标样品的测定值
分析性能
为了评价该方法的准确性，选取了NIST SRM 2669 levels I and II（冷冻人尿液中的砷形态）进行分析。表5给出了测试结果、NIST标准值和相关报道中的最大/最小值。所有的level I中的测试结果除MMA偏差为17.6%以外，其他的偏差都小于10%（偏差%=（测定值-参考值）/（参考值 100）），但MMA测试结果落在报道值的1.5-2.55 ppb区间。levels II中包含了本研究中不涉及的砷胆碱（AC）和三甲基砷氧化物（TMAO）。由于TMAO的共洗脱效应，导致AsB的分析结果高于标准值和报道值。除此之外，对于levels II的所有测定值与报道值偏差均小于10%。
五种砷形态的方法检出限和定量限由稀释倍率30的条件下计算得到（表6）。检出限和定量限分别由3σ倍和10σ倍计算得到（空白尿液测定10次）。检出限在ppt级别（0.3-1.7 ppt），优于Carioni等（LOD=4-25 ppt）和Leese等（LODs=3-51 ppt）所报道的。
表6方法的检出限和定量限
结论
prepFAST IC与ICP-MS联用被证明是一种可靠的注射泵驱动-液相色谱系统，能准确测定甜菜碱、二甲基砷、亚砷酸、一甲基砷和砷酸。利用在线稀释功能，校准曲线可以由单一的标准储备液实现，并且可以得到很好的线性相关性，该过程节省了分析时间，较少了废物产生（比如塑料管等消耗品）。同时，相比人工稀释样品，在线稀释减小/消除了As III加标尿液分析中的价态转化问题。由于样品完成稀释后立刻被注入分析柱，所以整体的回收率也获得提升。该方法分析NIST SRM 2669与报道值有良好的一致性，证明了该方法的准确性。
HPLC—ICP—MS测定水产品中五种砷形态 采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用仪对水产中砷的5种形态进行测定，结果表明，采用Hamilton PRP-X100 型色谱柱，磷酸氢二铵为淋洗液，能将水产中5种形态的砷很好地分离。该方法简便快速，具有标准曲线线性好、范围宽，分析速度快，检出限低，精密度好、回收率高，灵敏度符合要求。 标签：水产品；砷形态；高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱仪 引言 砷是一种广泛存在于环境、食品中的有毒并致癌的元素，其中水产品砷含量较高，也是人体摄入的主要来源。研究表明，不同形态砷具有不同理化性质导致其毒性不同，无机砷毒性最大，如亚砷酸根（AsⅢ）、砷酸根（AsV）；有机砷毒性较小，如二甲基砷（DMA）、一甲基砷（MMA）；砷甜菜碱（AsB）通常认为无毒。因此对测定砷含量时进行砷形态分析十分必要，对水产品中无机砷的检测可直接反应出其安全性。 1 实验部分 1.1 实验仪器及试剂 1100型四元泵液相色谱-电感耦合等离子体质谱联仪（7700x），安捷伦科技有限公司产品；离心机，贝克曼库尔特公司；pH计，梅特勒公司；恒温水浴锅，金坛市医疗仪器厂；C18型净化小柱（OnGuardⅡRP柱）；0.22μm微孔有机滤膜。 磷酸二氢铵、硝酸、正己烷、甲醇，均为优级纯；亚砷酸[As（Ⅲ）]标准品75.83μg/g、砷酸[As（Ⅴ）]标准品17.48μg/g、二甲基砷（DMA）标准品52.95μg/g、一甲基砷（MMA）标准品25.1μg/g，神甜菜碱[AsB]标准品38.8μg/g，中国计量科学研究院产品；调谐液：stock Tuning solution for ICP-MS7500 cs ，1μg/L，Agilent Technologies产品。试验用水为超纯水系统，电阻率大于18.2MΩ.cm/25℃。 1.2 仪器条件 （1）色谱参数。色谱柱：Hamilton PRP-X100型，250 mm×4.1 mm，10μm；保护柱：Hamilton PRP-X100型，25mm×2.3mm，10μm；流动相A：10mmol/L NH4H2PO4（用氨水调节pH值8.25），流动相B：无水乙醇，等度洗脱：A-B（99：1）；流速：1.0mL/min；进样体积：50μL。 （2）电感耦合等离子体质谱仪参数。安捷伦科技有限公司7700x电感耦合等离子体质谱仪，采样模式为TRA，进样系统采用同心MircoMist雾化器，镍采样锥和截取锥。独特的氦（He）碰撞模式排除几乎所有的多原子离子干扰、全新数字控制式射频匹配的RF发生器和第三代八极杆碰撞/反应池系统（ORS3）
汞和砷元素形态及其价态测定法 本法系采用高效液相色谱-电感耦合等离子质谱法测定供试品中汞或砷元素形态及其价态。 由于元素形态及其价态分析的前处理方法与样品密切相关，供试品溶液的制备方法如有特殊要求应在品种项下进行规定。 一、汞元素形态及其价态测定法 照高效液相色谱法-电感耦合等离子体质谱测定法（通则 0412）测定。 色谱、质谱条件与系统适用性试验 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇 -0.01mol/L乙酸铵溶液（含0.12%L-半胱氨酸，氨水调节pH值至7.5）（8：92）为流动相；流速为1.0ml/min。以同轴雾化器的电感耦合等离子体质谱（具碰撞反应池）进行检测；测定时选取的同位素为202Hg，根据干扰情况选择正常模式或碰撞池反应模式。3种不同形态汞的分离度应大于1.5。汞元素形态及价态示意图 对照品贮备溶液的制备 分别取氯化汞、甲基汞、乙基汞对照品适量，精密称定，加8%甲醇制成每1ml各含100ng（均以汞计）的溶液，即得。 标准曲线溶液的制备 精密吸取对照品贮备溶液适量，加8%甲醇分别制成每1ml各含0.5ng、1ng、5ng、10ng、20ng（均以汞计）系列浓度的溶液，即得。 供试品溶液的制备 除另有规定外，取供试品适量，精密称定，加人工胃液或人工肠液适量，置37℃水浴中超声处理适当时间，摇匀，取适量，静置约24小时，吸取中层溶液适量，用微孔滤膜（10μm）滤过，精密量取续滤液适量，用0.125mol/L盐酸溶液稀释至一定体积，即得。同法制备空白溶液。 测定法 分别吸取系列标准曲线溶液和供试品溶液各20～100μl，注入液相色谱仪，测定。以系列标准曲线溶液中不同形态汞或价态汞的峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，计算供试品溶液中不同形态或价态汞的含量，即得。
第40卷第3期 Vol. 40 No. 3 2019青岛理工大学学报Journal of Qingdao University of Technology 水中碑形态分析研究进展位晨希，马继平* *，吴阁格，李爽收稿日期：2018-05-22 基金项目：国家自然科学基金资助项目(21547002) 作者简介:位晨希(1994-)女，河北石家庄人.硕士，研究方向为环境分析化学.E-mail ： 1786O776O31@https://www.doczj.com/doc/db7079251.html, .* 通信作者(Corresponding author ):马继平，女，博士，教授? E-mail ：majiping2012@163. com.(青岛理工大学环境与市政工程学院，青岛266033) 摘要:；是一种自然界中广泛存在的元素,；的毒性与其存在形态密切相关.总结了近年来；形态分析的研 究进展，对水样中；形态的分析方法和应用进行了综述.总结了水中不同形态；的分离方法、光谱分析方法、 液相色谱-光谱在线联用方法，以及对于不同形态痕量；的样品预处理技术.关键词:；;形态分析;样品预处理;水样 中图分类号：X132 文献标志码：A 文章编号：1673-4602(2019)03-0080-08 Advances in speciation analysis of arseni c i n water WEI Chen-xi , MA Ji-ping * , WU Gege , LI Shuang (School of Environmental & Municipal Engineering , Qingdao University of Technology, Qingdao 266033, China)Abstract : Arsenic is an element widely found in nature. The toxicity of arsenic is closely re -lated to its form in existence. This paper summarizes the research progress of arsenic specia- tonanalys3s3nrecentyears , andrev3ewstheanalytcalmethodsandapplcatonsofarsen3c speciation in water samples. In this paper , we also summarize the separation methods and spectral analysis methods of different speciation of arsenic in water. For trace arsenic specia- tion0n0lysis #liquidchrom0togr0phycoupledwithspectroscopyon-line0ndthes0mplepre- treatment techniques are also summarized.Key words : arsenic ； speciation analysis ； sample pretreatment ； water samples 碑是一种广泛分布于自然环境中的元素,在土壤、水、矿物、植物甚至人体中都能检测出微量的；.由 于采矿和冶炼等工业活动，未经处理排放出的废渣、废水成为水源地；污染的主要来源.而通过食物链对 碑的富集吸收，或直接饮用；污染的饮用水，成为人体面临；的毒害作用的主要途径?慢性接触饮用水中 低浓度的生物可利用；会导致严重的人类健康问题，包括皮肤损伤、糖尿病和心血管疾病以及肺癌和肝癌 等癌症?国际癌症研究机构和美国环保局已将；指定为“已知”人类致癌物的一组. 碑污染饮用水是全球关注的健康问题，受影响人数超过1亿,其中仅孟加拉国高达5700万人.在一些 受污染地区，地下水中；的浓度达到几百,g/L,地下水受污染的地区有数百万人饮用；浓度大于50 mg/ L 的水，而未受污染的地下水中；的含量通常在1?2 mg/L 之间孔世界卫生组织(WHO )对饮用水中； 的限值浓度已从50 ,g/L 降至10 ,g/L(每日摄入量)'(.美国的现行标准是10 ,g/L,欧盟的目标也是10 ,g/L , —些欧洲其他国家的饮用水的；浓度甚至低于10 ,g/L '(.
第27卷 第6期2008年 11月 环 境 化 学 ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol.27,No.6 Nove mber2008 安捷伦(Agilent)环境科学专栏 液相色谱2电感耦合等离子体质谱法联用测定白酒中的无机砷 林 立1 陈 光1 陈玉红2 (1 国家食品质量安全监督检验中心,北京,100083;2 安捷伦科技(中国)有限公司,北京,100102) 摘 要 采用液相色谱(HP LC)和电感耦合等离子体质谱(I CP2M S)联用测定白酒中砷的形态,各种砷形态的方法检出原(以砷计)分别为:A s B0102ppb,DMA0102ppb,A s(Ⅲ)0104ppb,MMA0104ppb,A s(Ⅴ) 0106ppb)1以加标回收的方式评价方法的准确性,无机砷的加标回收率为8511%—10312%,相对标准偏差为2152%—5152%(n=6)1根据所建立的方法,分析了市售部分白酒样品,其中无机砷的含量均未超出国家标准限量1 关键词 HP LC2I CP2MS,白酒,无机砷. 砷是一种广泛分布于自然界的元素,在环境、食品和人体中都可能存在微量砷1由于各种不同的砷形态具有不同的物理及化学性质,导致其毒性各不相同,其中无机砷的毒性最大,如A s 2 O3(砒霜)或亚砷酸盐(A sⅢ)、砷酸盐(A s Ⅴ),有机砷的毒性较小些,如MMA和DMA,而A s B和A s C与砷糖通常被认为是无毒的[1,2]1近年来,由于采煤及其它工业污染,使地下水中砷的浓度不断增加,砷污染已经成为一个潜在的公共卫生问题1砷污染无可避免地被引入食物链中,对人类的身体健康造成危害1国家标准G B276222005《食品中污染物限量》[3]根据不同食品的特性、可能受污染的途径以及对人体危害等诸方面因素,制定了各种食品中总砷或无机砷的限量,其中对白酒中无机砷的限量为0105mg?kg-11现行国家标准无机砷的检测方法[4]采用1∶1盐酸作为提取液,根据氢化物原子荧光光谱法直接测定提取液中的砷总量,易导致食品样品中其它的砷形态也被萃入提取液中,使测定结果偏高1因此,需建立准确、有效的分离测试手段,以便正确地了解砷对于环境、人类的危害及其在环境中的循环、转化机制1 本文采用液相色谱进行不同形态砷的分离,并与高灵敏度的电感耦合等离子体质谱仪联用,实现了白酒中无机砷的测定1该方法具有灵敏度高、准确、实时和快速等优点1采用加标回收的方式进行了方法验证,结果令人满意1 1 分析方法 取10m l白酒样品置于小烧杯中,80℃挥发至近干,水定容于10m l比色管中,0145μm水相滤膜过滤后测定1 分别用超纯水将砷甜菜碱、一甲基砷、二甲基砷、砷酸根和亚砷酸根(以下简称五种砷)的标准贮备溶液逐级稀释,配制成浓度为110,210,510,2010和10010ng?m l-1的混合标准溶液系列,超纯水作为标准空白1在优化的实验条件下,采集空白及标准溶液系列1采用等离子体色谱软件计算各色谱峰的积分面积,并自动绘制校准曲线1 调谐溶液:10ng?m l-1锂、钴、钇、铈和铊混合标准溶液(2%硝酸介质)(Agilent,Part#5184-3566);内标溶液: 110μg?m l-1锗(2%硝酸介质);超纯水(1812MΩ),用于配制所有标准溶液与样品溶液1水相滤膜:0145μm. Agilent1200高效液相色谱仪,四元梯度泵1M illi2Q超纯水系统(M illi pore,Ele ment)1Agilent7500a/ce电感耦合等离子体质谱仪1玻璃同心雾化器;石英雾化室:半导体控温于2±011℃;矩管:石英一体化,215mm中心通道;屏蔽矩;样品锥:N i锥1 色谱柱:阴离子保护柱I onPac AG19(50mm×4mm,11μm);阴离子分析柱I onPac AS19(250mm×4mm, 715μm)1 流动相:A相(2mmol?l-1磷酸二氢钠/012mmol?l-1乙二胺四乙酸铁钠/10mmol?l-1无水乙酸钠/3mmol?l-1硝酸钾,pH=1015—1113);B相(无水乙醇);A+B(99+1)混合等度淋洗;流速110m l?m in-1;进样量:5—50μl1 功率:1550W;雾化器:玻璃同心雾化器;柱后在线加入内标,内标溶液提升速率:012r p s;载气流量: 017L?m in-1;辅助气流量:0132L?m in-1;采样深度:915mm;采集质量数:砷75,氯35,锗721调谐等离子体及透镜参数使仪器达到超高灵敏度:中质量数(Y)>500Mcp s/ppm,同时使Ce O/Ce<3%1
此处介绍银盐法、氢化物原子荧光光度法、氢化物发生原子吸收光谱法。 一、银盐法 1.原理 样品经消化后，以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，经银盐溶液吸收后，形成红色胶态物，在510nm处比色，与标准系列比较定量。最低检出量为0.2mg/kg。 2.适用范围 标准方法（GB/T5009.11-1996），适用于各类食品中总砷的测定。 3.试剂 除另有规定，所用的试剂为分析纯试剂，水为蒸馏水或同等纯度水。 （1）硝酸。 （2）硫酸。 （3）盐酸。 （4）硝酸＋高氯酸混合液(4＋1)：量取80ml硝酸，加20ml高氯酸，混匀。（5）硝酸镁溶液(150g/L)：称取15g硝酸镁〖Mg(NO3)2·6H2O〗溶于水中，并稀释至100ml。 （6）氧化镁。 （7）碘化钾溶液(150g/L)：称取15g碘化钾溶于水中，并稀释至100ml，储于棕色瓶中。 （8）酸性氯化亚锡溶液：称取40.0g氯化亚锡（SnCl2·2H2O），加盐酸溶解并稀释至100.0ml，加入数颗金属锡粒。 **氯化亚锡（SnCl2）又称二氯化锡，白色或半透明晶体，带二个分子结晶水（SnCl2·2H2O）的是无色针状或片状晶体，溶于水、乙醇和乙醚。氯化亚锡试剂不稳定，在空气中被氧化成不溶性氯氧化物，失去还原作用，为了保持试剂具有稳定的还原性，在配制时，加盐酸溶解为酸性氯化亚锡溶液，并加入数粒金属锡粒，使其持续反应生成氯化亚锡及新生态氢，使溶液具有还原性。 氯化亚锡在本实验的作用为将As5+还原为As3+；在锌粒表面沉积锡层以抑制产生氢气作用过猛。 （9）盐酸溶液(1＋1)：量取50ml盐酸，小心倒入50ml水中，混匀。 （10）乙酸铅溶液(100g/L)。 （11）乙酸铅棉花：用100g/L乙酸铅溶液浸透脱脂棉后，压除多余溶液，并使疏松，在100℃以下干燥后，储存于玻璃瓶中。 **乙酸铅棉花塞入导气管中，是为吸收可能产生的硫化氢，使其生成硫化铅而滞留在棉花上，以免吸收液吸收产生干扰，硫化物和银离子生成灰黑色的硫化银，但乙酸铅棉花要塞得不松不紧为宜。 （12）无砷锌粒。 不同形状和规格的无砷锌粒，因其表面积不同，与酸反应的速度就不同，这样生成的氢气气体流速不同，将直接影响吸收效率和测定结果。一般认为蜂窝状锌粒3g，或大颗粒锌粒5g均可获得良好结果。也有人认为大小颗粒的锌粒混合使用则效果满意。一般确定标准曲线与试样均用同一规格的锌粒为宜。 （13）氢氧化钠溶液(200g/L)。 （14）硫酸溶液(6＋94)：量取6.0ml硫酸，小心倒入94ml水中，混匀。 （15）二乙氨基二硫代甲酸银-三乙醇胺-三氯甲烷溶液：称取0.25g二乙氨基二硫代甲酸银〖(C2H5)2NCS2Ag〗置于乳钵中，加少量三氯甲烷研磨，移入100ml
尿中砷的高压快速消解原子荧光分光光度法 目的建立一种快速去除尿中砷检测时硝酸和亚硝酸干扰的原子荧光分光光度计方法。方法采用高压消解罐对样品进行消解，加尿素去除消解液中的亚硝酸，加氢氧化钠中和消解液中和过量的硝酸，加混合预还原剂（半胱氨酸-硫脲）和盐酸，以硼氢化钾为还原剂，测定尿中砷。结果在选定的操作条件下，砷的最低检出限为0.034μg/L，回收率＞95%，相对标准偏差＜2%。结论用该法测定尿中的砷操作简单，灵敏度高，检出限低，结果令人满意。 标签：高压消解；原子荧光；尿；砷 Determination of arsenic in urines quickly by hydride generation atomic fluorescence spectrometry assisted high pressure digestion ZHANG?Weilai Centers for Disease Control and Prevention of Hongqiao District of Tianjin City, Tianjin 300132,China [Abstract] Objective To develop a method to determine trace arsenic in urines quickly by hydride generation atomic fluorescence spectrometry assisted high pressure digestion. Methods The samples were treated by pressure digestion，urea was used to dislodge nitrous acid, sodium hydroxide was used to neutralize excess nitric acid. The mixture of cysteine and thiourea were used fits reducing agent. Potassium borohydride was used reducing agent. Detect the arsenic in urines. Results In the operating conditions of choice, the detection limit of the method was 0.034μg/L，the recovery rate was greater than??95%,the relative standard deviation was less than 2%. Conclusion The method is rapid，accurate and reliable，which can meet the requirements for determination of arsenic in urines. [Key words] High pressure digestion;HG-AFS;Urine;Arsenic 砷及其化合物为致癌物质，人体摄入的砷主要从尿排出，可以通过尿砷浓度的测定推测被检者近期砷摄入的情况。尿砷的测定方法有银盐法、石墨炉原子吸收分光光度法、原子荧光法等。随着原子荧光光度计的推广，原子荧光法得到大量的应用。原子荧光法测尿中砷的重点是消解及消解后的处理，笔者研究了一种简单而有效的检测方法，现报道如下。 1?材料与方法 1.1?原理 尿样经加酸消解后，在酸性介质中以半胱氨酸和硫脲为预还原剂将五价砷还原为三价砷，再以硼氢化钾将三价砷还原为砷化氢，由载气（氩气）带入原子化器中，在砷空心阴极灯的照射下，发出特征波长的荧光，测得样液中的砷含量。 1.2?仪器与试剂 AFS-9900四道原子荧光光度计（西安科创海光仪器有限公司），砷空心阴极灯（西安科创海光仪器有限公司），砷标准溶液（100μg/mL，国家环保总局标准样品研究所，GSB07-1275-2000），所用试剂均为分析醇。 1.3?试剂的处理 1.3.1?砷标准储备液（10.0μg/mL）?吸取10.0 mL浓度为100.0μg/mL的砷标准溶液置于100 mL的容量瓶中，向瓶中加入 2.0 mL浓盐酸，再用去离子水定容至刻度。
砷是一种有毒元素，其化合物有三价和五价两种，三价砷的毒性大于五价。天然地下水和地表水砷主要以无机的H3AsO3、H2 AsO4-、HAsO42- 存在。 砷的来源主要有人为源和自然源，前者主要是指自然界局部的砷地球化学异常；后者是造成环境中砷污染的最主要因素。其中，工业上排放砷的主要部门有化工、冶金、焦炼、火力发电、造纸、皮革、电子工业等。在农业方面，曾经广泛利用含砷农药做杀虫剂和土壤消毒剂，其中用量较多的品种是砷化钙、砷酸铅、亚砷酸钙、亚砷酸钠等，另外有些有机砷被用来做除莠剂和防治植物病害，全世界每年通过各种途径进入水体的砷达11万吨。 人体砷中毒的剂量为10-50mg，致死剂量为100-300mg。砷主要通过呼吸道，食道，皮肤粘膜进入人体。砷中毒是一个以皮肤损害为主的全身性疾病，它可以危害人体的皮肤、呼吸、消化、泌尿、心血管、神经、造血系统等，按其发病过程可分为急性和慢性中毒。此外，砷还有三致作用，即致癌、致畸和致突变。砷的毒性主要是影响与硫氢基(SH)有关的酶的作用，妨碍细胞呼吸。一般来说，As(III)与SH基结合，会形成稳定的鳌合物，而As(V)对于SH 基几乎不具亲和性，故As(111)的毒性大于As(V)。 除砷工艺：砷的常规处理方法包括石灰或硫化物沉淀法，但其存在明显的缺点。如砷酸钙不稳定，能与二氧化碳反应生成碳酸钙和砷酸，再次进入水体中。在pH值0.6～1．6范围之内容易产生H2S气体，恶化工作环境；处理后的水含钙和硫化物超标，很难达到回用的要求等。 目前，国内外使用较多的除砷技术主要有混凝、吸附、氧化、离子交换、膜分离和生物法。 吸附法以其使用简便、经济、可再生等特点被广泛应用，是饮用水中砷去除的有效方法之一.该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂,通过物理吸附、化学吸附或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上,从而达到除砷的目的。主要的除砷吸附剂有活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。 用各种金属氧化物包括稀土元素氧化物如镧、锆和铈氧化物,铁的氧化物如针铁矿、赤铁矿和无定形氢氧化铁等去除砷的研究都已有报道,但这些氧化物大都不具备良好的孔结构,机械强度较差，易流失，难应用于固定床。水中砷酸根和亚砷酸根离子都有一定比例的存在,上述吸附剂大都不能有效去除亚砷酸根离子,因此当用它们去除砷时,必需预氧化过程如用氯和高锰酸钾氧化等,增加了操作难度和费用。将各种吸附载体载入铁、铜、锆、铈等配位中心,提高吸附砷的选择性和吸附容量,是现今吸附除砷技术的要点。 纤维素是天然可再生材料,载体亲水性好,孔隙度大,已广泛用作生物活性材料,用来吸 附和分离氨基酸、蛋白质和核酸,以及去除水中的重金属等,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉.用纤维素粘胶包埋超细无机金属氧化物,制备复合球形纤维素,能增强球体力学强度,抑制纤维素的溶胀性能。 通过测量砷的X-射线吸收边精细结构,表明吸附反应没有改变砷的氧化还原价态.As(V)和 As(Ⅲ)均以内配位方式与吸附剂活性组分结合,且砷氧四面体和铁氧八面体的主要结合方式为双齿双核角配位.吸附剂的制备方法简单,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉. 测定水中砷的国家标准方法有：二乙基二硫代氨基甲酸银光分光光度法 (GB7485-1987)和硼氢化钾一硝酸银分光光度法(GBll900-1989)等．
砷的形态分析技术 摘要:砷的毒性与其形态有着直接的关系，对砷的形态的进行分析十分必要。本文阐述对不同含砷的环境样品中的形态，包括砷的分离技术与检测技术以及其联用技术。同时，对砷的形态分析技术的发展进行了展望。 关键词：砷，形态分析，联用技术 0 引言 砷是自然界中常见的有毒致癌性元素之一，其原子序数为33。砷的生物毒性不仅与其含量有关，更大程度上还与其存在形态有关。不同形态的砷化合物性质往往不同，毒性差异很大。因此在评价环境、食品安全时只检测总砷量而不探明其形态是不科学的，砷形态分析是现代生命分析化学的一个重要研究课题。 常见的砷化合物有：亚砷酸(As(Ⅲ) )、砷酸( As(Ⅴ) )、一甲基砷酸( MMA )、二甲基砷酸(DMA)、砷甜菜碱和砷胆碱，此外还有砷糖、砷酯类化合物等。其中，无机砷的毒性大于有机砷，砷与有机基团结合越多，毒性越小。它们的毒性排序为：As(Ⅲ) > As(Ⅴ) > MMA > DMA，而砷胆碱和砷甜菜碱普遍认为是无毒的。 由于砷的毒性、致癌性、迁移性质和生物效应均取决于它的化学形态，并且各砷形态随着所处环境的不同处于动态互变之中，所以测定总砷含量无法准确表示出砷的暴露水平及砷对环境、生态的影响。因此，对砷的各种存在形态分别进行分析测定十分必要。所谓砷的形态分析是指分离、富集、鉴定和测定各种砷化合物的分析方法。对环境样品中的砷含量进行细致的分析，不同化合价态和化合物质进行检测，计量出其在样品中的所占比例。 1 样品前处理技术 环境样品中有多种不同形态的砷化合物, 由于基体复杂、含量低，一般的检测器难以同时进行识别，所以需要在样品分析之前对不同形态砷化合物进行有效的分离。目前对于砷的分离方法主要有氢化物发生法(HG)、色谱法、毛细管电泳法(CE)、溶剂萃取法、离子交换法等。 1.1 氢化物发生法(HG) 氢化物发生法是利用As(Ⅲ)容易生成易挥发的AsH3来测定As(Ⅲ)的含量，它可以大大降低基体的背景干扰，该法在砷形态分离中应用较多。近年来，常将
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/db7079251.html, 砷的检测方法 作者：戴立民 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第05期 摘要：砷是自然界中一种广泛存在的元素，是一种类金属元素，砷的化学性质不是很活泼，在自然界中能够以单质的形式存在，并且有三种同素异形体。砷在工业上已经有了很广泛的应用，同时它在自然环境的保护上也有着重要的意义，砷的化合物往往就有着很强的毒性，在农业上应用于除草剂，杀虫剂等，其中三氧化二砷的毒性最强，其俗名为砒霜，是一种可以致死的化合物。因此对，砷的检测，在对于砷的利用、保护和开发上都有重要的意义。 关键词：砷检测意义；砷检测的方法；砷检测的技术手段 砷的检测方式有很多，本研究中，首先对砷检测的原理和重要性进行简要阐述，然后对常用的砷的检测方法进行总结，最后对砷检测技术的发展前景进行了展望。 1 砷检测的原理 砷是自然界中的天然元素，其在自然界中的分布十分广泛，由于在化学元素周期表中处于非金属物和金属物之间的梯形结构位置，因此砷存在着部分的金属特性，属于一种类金属物质。砷检测主要是依据其自身的特性进行，砷的原子量是74.92，因此常常利用该特性，采用原子荧光光谱法，对砷进行检测。除此之外，对砷的常规检测方法还有电化学分析法。电化学分析法是用来测量自来水中砷的含量。砷具有很强的毒性，如果水中的砷含量超标，对于食用者来说，是严重影响身心健康的。 2 测定砷含量的重要意义 作为一种自然界中广泛存在的元素，砷的含量总体上来说并不算低，但是砷并不是一种十分稳定的元素，在自然界中，砷单质和化合物的形态同时出现，因此对于砷的检测存在着一定的困难。但是砷检测对于人们日常生活和工业上都有着十分重要的意义。同时在我国可持续发展这个国策的引导下，砷作为一种常规农药的添加物在农田中残留，危害巨大，对于水和土壤都是很大的污染，因此对于砷的检测在我国的生态环境恢复的大课题下，也有着重要的意义。在工业上砷可以用作于冶金可以作为金属化合物的一种添加物，用于提高金属化合物的性能。同时，砷还广泛应用于医药，颜料以及工业用品的生产制造当中，因此，砷在工业生产中是一种不可或缺的重要原材料。 3 常规砷的检测手段 3.1 食物中砷的测定方法
砷的存在形态和毒性、饮料及其他食品中砷 的限量与来源 一、砷的存在形态及毒性 1、砷的毒性及对人体的危害 在食品安全方面，砷元素被认为是一种有毒有害元素，一直是人们关注的重点。低剂量的无机砷如果被长期摄入，虽然不会产生急性中毒反应，但对身体健康还是有很大的威胁，容易引发皮肤癌、膀胱癌、肾癌等疾病。砷和癌之间的关系，现已成为地方病调查和临床诊断等领域研究的热点问题。 2、砷的存在形态及毒性 科学研究发现，砷元素以许多不同化合物的形式存在。空气、土壤、沉积物和水中发现的主要砷化物有亚砷酸盐、砷酸盐等无机砷和一甲基砷和二甲基砷等简单烷基化有机砷。海产品中则主要以砷甜菜碱和砷糖等结构较为复杂的有机砷形式存在。 不同的砷形态具有不同的物理及化学性质，特别是其毒性依赖于其化学形态。砷的无机化合物一般具有毒性，随化合价和结合基团不同，其毒性依照砷化氢、三氧化二砷（俗称砒霜）、亚砷酸、砷酸的顺序依次减小，食物或水中的无机砷（如亚砷酸根）进入人体之后，能与带巯基的酶生成稳定的螯合物，使得很多生物酶的活性降低或消失，严重干扰细胞的生物功能、结构和正常代谢；而砷的有机化合物毒性一般比无机砷要小得多，甚至有些烷基化程度较高的有机砷化合物，如砷甜菜碱、砷糖等，几乎没有毒性。砷是高度毒性的元素，其毒性取决于砷的化学形式。过去一般公认无机砷（iAs）比甲基化砷化合物的毒性大，据2000年世界卫生组织相关研究报道，三价的甲基化砷化物毒性远远大于无机砷，因此砷的形态分析成为非常重要的课题在环保、食品检验检疫行业开展了深入的研究。美国EPA将冷阱?还原蒸汽?原子吸收法推荐为四种毒性较高的砷的形态分析的标准方法【有毒性的砷的形态：As(III) - As(V) – MMA – DMA】。
利用在线稀释的方法消除LC-ICP-MS测试过程形态转化问题 —以尿液中砷形态分析为例 C. Derrick Quarles, Jr, * Patrick Sullivan, M. Paul Field, Scott Smith and Daniel R. Wiederin 摘要 尿液中砷形态分析能为临床和病理学诊断提供重要的支持信息。许多学者通过多种方式研究砷形态转化过程，并试图提升样品保存时间，但没有人将在线稀释作为砷形态分析中样品稳定的解决方案。本工作建立了在线稀释测定尿液中AsB，DMA，MMA，As III和As V 的方法。通过在线稀释标准储备液，建立标准曲线，获得了很好的线性相关性，检出限在ppt 级别。将样品在线稀释30、50、100倍，导致0.1到1.1s的保留时间变化。同时本工作还对比了人工处理样品和在线稀释方法对于As III回收率的影响，人工的处理样品由于As III转化为As V，在24内测定As III的回收率仅有61%，而在线稀释的方法As III回收率为101%，As III到As V的转化率降为1%。利用本方法测定了尿液标准物质NIST SRM 2669，对于五种砷形态测定值与文献参考值具有一致性。 关键词：LC-ICP-MS；PrepFAST；价态转化；在线稀释；砷形态分析；尿液分析 前言 痕量元素分析对于工业生产、医疗健康和科学研究具有重要意义。元素的总量信息固然重要，但不能提供样品里的元素形态信息。元素的化学形态直接影响了其生物活性和毒性，例如无机砷的毒性远大于有机砷，而有机汞的毒性远大于有机汞。 砷污染来源于地质过程、工业排放和矿山开采。在污染的饮用水或稻米中主要存在的是As III和As V，而这两种形态也是毒性最强的。另外，人体对于砷的摄入还来源于海鲜，海鲜中的砷主要是有机砷，包括一甲基砷（MMA），二甲基砷（MMA）和甜菜碱。有机砷被认为是低生物活性，因此毒性低于无机砷砷(As III (LD50 = 14 mg kg-1 ) or As V (LD50 = 20 mg kg-1 )。砷暴露下会对人类健康造成不利影响，比如导致呼吸疾病，肺癌和肾脏、肝脏损伤。砷通过尿液排出，因此检测人类尿液可以反映其2天内砷的摄入情况。 一般的形态分析是利用形态分离设备和元素检测器的联用来完成。常见的是液相色谱（LC）和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）联用。在过去的几十年里已有大量的基于LC-ICP-MS进行形态分析的报道。大型的商业化实验室配备了专门的仪器进行形态分析，而一些小的实验室只有一两台ICP-MS用于所有测试的测试任务，LC系统需要经常与ICP-MS 系统进行联用和拆换，这些过程耗时费力，因此渴求一个可以同时胜任总量分析和形态分析两种任务的仪器设备。 形态在样品中的稳定性是形态分析中另一个关注的重点。我们希望目标形态在溶液中是最初的状态，不发生任何转化。样品的采集和处理过程是引起价态转化的主要影响因素，比如，改变温度，酸度或添加氧化剂都会使价态发生转变。离子交换色谱是进行砷形态的分析的首选方法，它可以根据不同的电荷数分离不同形态，同时除去可能造成干扰的氯离子。然而，大部分色谱柱的样品容量很小，样品只能以小体积载入或稀释至更低浓度。 本工作评价了注射泵驱动-阴离子交换色谱结合ICP-MS进行砷形态分析的方法。PrepFAST IC是一台可以同时实现形态分析和总量分析的先进的技术设备。通过柱子的重现性、方法的稳健性，精确度、准确度和检出限这几方面对该仪器的砷形态分析能力进行了评价。同时对比了人工稀释和在线稀释样品处理过程对于形态稳定性的影响。
0822砷盐检查法 标准砷溶液的制备称取三氧化二砷0.132g，置1000ml量瓶中，加20％氢氧化钠溶液5ml溶解后，用适量的稀硫酸中和，再加稀硫酸10ml，用水稀释至刻度，摇匀,作为贮备液。 临用前，精密量取贮备液10ml，置1000ml量瓶中，加稀硫酸10ml,用水稀释至刻度,摇匀，即得（每1ml相当于1μg的As）。 第一法（古蔡氏法） 仪器装置如图1。A为100ml标准磨口锥形瓶；B为中空的标准磨口塞，上连导气管C(外径8.0mm，内径6.0mm),全长约180mm；D为具孔的有机玻璃旋塞,其上部为圆形平面,中央有一圆孔，孔径与导气管C的内径一致，其下部孔径与导气管C的外径相适应，将导气管C的顶端套入旋塞下部孔内，并使管壁与旋塞的圆孔适相吻合。粘合固定，E为中央具有圆孔(孔径6.0mm)的有机玻璃旋塞盖，与D紧密吻合。 图1 第一法仪器装置 测试时，于导气管C中装入醋酸铅棉花60mg(装管高度为60～80mm)，再于旋塞D的顶端平面上放一片溴化汞试纸（试纸大小以能覆盖孔径而不露出平面外为宜），盖上旋塞盖E并旋紧，即得。 标准砷斑的制备精密量取标准砷溶液2ml，置A瓶中,加盐酸5ml与水21 ml，再加碘化钾试液5ml与酸性氯化亚锡试液5滴，在室温放置10分钟后，加
锌粒2g，立即将照上法装妥的导气管C密塞于A瓶上,并将A瓶置25～40℃水浴中，反应45分钟,取出溴化汞纸试,即得。 若供试品需经有机破坏后再行检砷，则应取标准砷溶液代替供试品，照该品种项下规定的方法同法处理后，依法制备标准砷斑。 检查法 取照各药品项下规定方法制成的供试品溶液，置A瓶中,照标准砷斑的制备，自“再加碘化钾试液5ml”起，依法操作。将生成的砷斑与标准砷斑比较，不得更深。 第二法（二乙基二硫代氨基甲酸银法） 仪器装置如图2。A为100ml标准磨口锥形瓶；B为中空的标准磨口塞，上连导气管C（一端的外径为8mm，内径为6mm；另一端长180mm，外径4mm，内径1.6mm，尖端内径为1mm）。D为平底玻璃管（长为180mm，内径为10mm，于5.0ml处有一刻度）。 测试时，于导气管C中装入醋酸铅棉花60mg（装管高度约80mm），并于D管中精密加入二乙基二硫代氨基甲酸银试液5ml。 标准砷对照液的制备精密量取标准砷溶液5ml，置A瓶中，加盐酸5ml 与水21ml，再加碘化钾试液5ml与酸性氯化亚锡试液5滴，在室温放置10分钟后，加锌粒2g，立即将导气管C与A瓶密塞，使生成的砷化氢气体导入D管中，
水相中砷的形态、毒性及修复技术研究进展摘要 本文回顾了关于水相体系中砷/化合物的毒性、形态及修复技术的研究进展情况。砷的毒性很大程度上取决于它存在的化学形态。在食品加工过程中，食物中砷的总量和形态的变化对饮食都有潜在的毒性风险。含砷废水溶液的pH、氧化还原电位Eh、吸附表面、有机物（OM）及一些竞争性的无机物（磷酸盐和碳酸盐）等，各种因素混合交叉影响着砷的存在形态。鉴于这种危害，文章对当前的各种除砷工艺，包括化学的、物理的和生物的方法等进行了详细描述，以期为实际生产中，各种修复技术的开发和利用提供参考。 关键词：含砷废水；毒性；形态；修复技术 An overview on the toxicity, forms and remediation of Aquatic arsenic Abstract This paper reviews the current knowledge on the toxicity, forms and remediation of arsenic in aquatic environmental systems. And we all know that, the toxicity of arsenic is highly dependent on the chemical forms. Changes in arsenic speciation and content of foods upon processing have suggested possible risks .The effects of pH, Eh, adsorbing surfaces, organic matters and some inorganic competing compounds such as sulfide and phosphate combine in a complex and interwoven fashion to produce unique forms of arsenic species. In terms of the harm of arsenic-containing wastewater, the development of various new arsenic-removing techniques is reviewed, including chemical, physical, and biological methods in order to provide references for developing and utilizing repairing techniques in practical production. Keywords：arsenic-containing wastewater；toxicity；forms；repairing techniques 前言 砷的化合物是一种具有类金属特性的原生质毒物，具有广泛的生物效应2，已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为第一类致癌物19。近年来，
砷元素形态分析现状与发展 张新荣 清华大学分析中心 一、砷元素的形态及其特性 砷是一种广泛分布于自然界的元素。克拉克值为5×10－4,宇宙丰度为4.0。除发现少量的天然砷外，已知有150多种含砷矿物。最普通的矿物是：砷化物矿，硫化物矿，氧化物矿，砷酸盐矿。此外，海水中平均含有1.1 g L－1的砷，在矿泉水、土壤和人体中都有微量的砷。 近年来，由于采煤及其它工业污染,使地下水中砷的浓度不断增加，砷污染已经成为一个潜在的公共卫生问题，亚洲地区特别是孟加拉国地下水的砷污染问题已经受到国际社会特别的关注。据卫生部的统计，我国目前有11个省的部分地区受到地下水中砷的污染，比较严重的山西、内蒙、贵州等地区已经出现严重的地方性砷中毒。 由于饮用水中含有的砷超过一定限量会引起慢性中毒，因此世界卫生组织规定生活饮用水安全标准为每升含砷不超过0.05毫克。2001年1月，EPA提出一个新的标准，即生活饮用水标准每升含砷不超过0.01毫克，并决定从2006年起实施，欧盟也计划实行这一标准。但是，对发展中国家来说，要按照这一新标准控制饮用水中的砷含量尚有一定困难，2004年由世界卫生组织、联合国儿童基金会和世界银行联合在我国太原召开的有关减轻砷中毒为主题的大会上，亚洲各国仍建议延缓启动新标准。 除饮用水外，在所有的生物中都可以检出低含量的砷，海洋动物中存在的高含量砷是人们特别关注的问题。中华人民共和国农业行业标准(NY5073)规定鱼中无机砷含量不得超过0.5毫克/公斤，其它水产品中含量不得超过1.0毫克/公斤。这一规定实际存在一定的执行难度，因为国标目前推荐的方法只能测定总量，不能区分砷的形态，而由于鱼和其它海产品中大部分砷是无毒的有机砷化合物，最高可达几十个毫克/公斤，因此，测量结果偏高的现象时有发生。例如2004年在香港媒体上报道多次的鱼罐头事件，就是因为检出了其中高含量的砷，引起规模超过5亿元的内地鱼罐头产业近来一直不景气。实际上，国内绝大多数产品并未超标，只是检测方法存在问题罢了。由此可见，区分砷元素不同形态的检测方法的研究是十分重要的。 在自然界，砷元素可以以许多不同形态的化合物存在，在空气、土壤、沉积物和水中发现的主要砷化物有As2O3或亚砷酸盐(As Ⅲ)、砷酸盐(As Ⅴ)、一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA)，在海产品中则主要以砷甜菜碱(AsB)和砷胆碱(AsC)形式存在。另外，还有其他更复杂的砷化合物，例如砷糖(Arsenosugars)、砷脂类化合物等。 主要砷化物对大鼠的半致死量LD50(mg kg)分别为:As2O334.5,亚砷酸盐(As III)14，砷酸盐(As V)20，MMA 700-1800，DMA 700-2600，AsC 6500，AsB>10000。这些数据表明,无机砷的毒性最大,甲基化砷的毒性较小,而AsB、AsC和砷糖常被认为是无毒的。正是由于各种不同形态的砷具有不同的物理及化学性质，例如各种不同形态的砷具有不同的毒性，因此砷的形态分析才越来越为人们所重视。
砷的测定法 1 范围 本标准规定了本公司牙膏、化妆品、蜡制品、香料中总砷的测定。 本标准适用于本公司牙膏、化妆品、蜡制品、香料中总砷的检测。 2 引用标准 本标准等同采用GB7917.2—87。 3 二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法 3.1 方法提要 经灰化或消解后的试样，在碘化钾和氯化亚锡的作用下，样液中五价砷被还原为三价。三价砷与新生态氢生成砷化氢气体。通过用乙酸铅溶液浸泡的棉花去除硫化氢干扰，然后与溶于三乙醇胺一氯仿中的二乙氨基二硫代甲酸银作用，生成棕红色的胶态银，比色定量。钴、镍、汞、银、铂、铬和钼可干扰砷化氢的发生，但正常情况下，化妆品中含量不会产生干扰。锑对测定有明显干扰. 3.2 试剂 3.2.1 去离子水或同等纯度的水：将一次蒸馏水经离子交换净水器净化，贮存于全玻璃瓶或聚乙烯瓶中。 注：试剂的配制，提纯和分析步骤中均用此水。 3.2.2 硝酸（密度1.42g/ml）：分析纯。 3.2.3 硫酸（密度1.84g/ml）：分析纯。 3.2.4 硫酸（1＋1）。 3.2.5 硫酸（1mol/L）。 3.2.6 氢氧化钠（20%）。 3.2.7 酚酞指示剂（0.1g乙醇溶液）：称取0.1g酚酞，溶于50ml95%乙醇，加水至100ml。 3.2.8 氧化镁：分析纯。 3.2.9 硝酸镁（10%）。 3.2.10 盐酸（1＋1）。 3.2.11 碘化钾（15%）。 3.2.12 氯化亚锡溶液（40%）：称取40g氯化亚锡（分析纯），溶于40ml浓盐酸（分析纯）中，加水至100ml溶液中，可放入金属锡粒数颗。 3.2.13 无砷锌粒：10～20目。 3.2.14 乙酸铅溶液（10%）。 3.2.15 乙酸铅棉花：将脱脂棉浸入10%乙酸铅溶液，2h后取出，晾干，并使膨松。 3.2.16 二乙氨基二硫代甲酸银（DDC—Ag）溶液：称取0.25gDDC—Ag，用少许氯仿溶解。加入1.0ml 三乙醇胺，再用氯仿稀释至100ml。必要时可过滤。置于棕色瓶内，于冰箱中存放。 3.2.17 氯仿：分析纯。 3.2.18 三乙醇胺。