砷是环境毒性元素之一，无机砷为致癌物^[1]，并对生殖发育^[2]和中枢神经系统^[3]等有毒性作用。当前痕量砷的测定报道较多的是原子荧光分析法^{[4, 5]}，利用砷和钼酸铵反应生成砷钼杂多酸并与染料缔合来测定砷的分光光度法也有报道^[6-8]，但利用共振光散射技术来测定报道则较少。共振光散射法具有仪器设备简单、灵敏度高等优点，已有研究将其用于生物大分子物质的检测，利用该技术来检测金属或非金属离子等小分子物质亦有报道。本文研究发现，在硫酸介质中，砷钼杂多酸与碱性染料罗丹明B(RhB)缔合导致RhB体系的共振光散射强度减弱，在一定浓度范围内，砷(V)的含量与体系的共振光散射强度减弱成线性关系，据此建立了共振光散射技术测定砷(V)的新方法。

1 材料与方法 1.1 仪器与试剂

F-4500型荧光分光光度计(日本日立公司)；UV-8500紫外可见光分光光度计；501型超级恒温箱(上海市实验仪器厂)。砷(V)标准溶液(1.0μg/ml)：准确称取干燥后的As₂O₃ 0.6602g，用10%NaOH 10ml溶解，小心加入浓硫酸2ml和高氯酸10ml，加热至出现大量白烟，放冷，转入500ml容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀，此即为1mg/L储备液，用时逐级稀释成1.0μg/ml的应用液。RhB溶液(1.04×10^-4mol/L)；钼酸铵溶液(4.05×10^-3mol/L)；H₂SO₄溶液(1.0mol/L)；聚乙烯醇(PVA，1.0%)。所用试剂均为分析纯。实验用水为二次蒸馏水。

1.2 实验方法

(1) 仪器操作条件：荧光分光光度计的灵敏度为1；扫描速度为240nm/min；激发和发射单色器夹缝均为10nm；负高压400V。(2) 标准曲线绘制：于25ml容量瓶中，依次加入一定量砷标准应用液、硫酸溶液2.0ml、钼酸铵溶液1.5ml，混匀，放置10min，使其充分反应定量生成砷钼杂多酸，再加入PVA 2.0ml，RhB 2.0ml，加水至刻度，摇匀，放入30℃恒温水浴箱中反应30min，取出流水冷却，用荧光分光光度计，在设定操作条件下进行同步扫描(λ_ex=λ_em)，扫描波长范围为300～700nm，获得共振光散射光谱，在570nm处测定共振光散射强度I和试剂空白的I₀，以ΔI=(I₀-I)对砷(V)的浓度绘制标准曲线。(3) 样品处理：根据文献[9]，发样用丙酮浸泡1h，自来水冲洗1遍，加5%中性洗涤剂液，充分搅拌后浸泡30min，自来水洗至无泡沫，再用去离子水冲洗3次，用滤纸包好后在70～80℃下烘干，放干燥器内备用。将干燥发样剪成1～2mm，准确称取一定量置于消化用的高型烧杯中，加入3ml 4∶1的HNO₃-HClO₄混合酸，静置过夜，同时设消化空白，第2d用电热板加热，最初温度控制在80～90℃之间，大约持续2～3h，溶液逐渐变成清亮浅黄色，开始升温，最终温度应维持在190℃左右。溶液逐渐变成无色，并开始冒白烟。当烧杯内成湿盐状态时，便可停止加热，冷却后用水定容至50ml。取适量样品或空白消化液于坩埚中，蒸干，加10ml浓HCl，待溶解完全，加10滴30%KI，混匀静放5min，转入分液漏斗，用苯萃取4次，合并有机相，再用水相反萃取，收集水相，加适量浓HNO₃，蒸干，用水溶解定容至10ml。(4) 样品测定：设定操作参数，先用As(V)的标准系列绘制工作曲线，再对消化样品及空白进行测定。

2 结果 2.1 共振光散射光谱

测定不同反应体系的共振光散射光谱。由光谱图可见，RhB因为自身聚集作用而在500～650nm产生强的共振光散射，在570nm处共振光散射强度最大。当加入钼酸铵后，因为钼酸铵对RhB聚合作用的影响导致体系的共振散射光略有下降，但作用不大。加入一定量的砷(V)后，由于砷钼杂多酸的形成，继而又形成复杂的RhB-AsMo杂多酸三元缔合物，破坏了RhB的自身聚集，引起体系的共振散射光强度下降，砷(V)的加入量越大，共振散射光强度下降越大。结果表明，在一定的实验条件下，砷(V)的浓度与ΔI呈线性关系。

在硫酸介质中，从RhB的吸收光谱可见，在450～650nm范围内，体系有吸收峰，其λ_max位于557nm处。体系的共振光散射峰位于570nm，位于吸收光谱的吸收带内，符合共振光散射存在吸收-再发散过程的推断。

2.2 介质的选择和酸度的确定

溶液的酸度既影响砷钼杂多酸的形成，又影响杂多酸与RhB的缔合。酸度太低，则杂多酸不能定量生成；酸度太大，生成的杂多酸又会分解。实验了硫酸、硝酸、盐酸对反应体系的影响，发现在硫酸介质中，ΔI与As(V)的线性关系较好，故选用硫酸为反应介质。当1.0mol/L的硫酸用量在1.6～2.4ml时，ΔI最大，本实验选用硫酸2.0ml。

2.3 表面活性剂的选择和用量确定

RhB-AsMo三元缔合物杂多酸是一种复杂的缔合物，分子量很大，具有疏水性，易凝聚沉淀，使溶液变浊。试验了TritonX-100、Tween-20、PVA以及OP乳化剂作为稳定剂。结果表明，上述4种表面活性剂均有一定增稳和增敏作用，以PVA效果最佳。本实验选用PVA。当加入1%PVA的量为1.5～4ml时，分散作用较好，选择加入2.0ml，此时溶液颜色稳定，缔合物可稳定2h以上。

2.4 其他试剂用量的确定

结果表明，4.05×10^-3mol/L的钼酸铵用量在1.2～1.8ml之间ΔI较大，本试验选用1.5ml。当1.04×10^-4mol/L RhB用量在1.8～2.4ml之间时ΔI较大，本试验选用2.0ml。

2.5 共存物质的影响

试验研究了常见离子及可能与钼酸铵反应生成杂多酸的高价金属离子对砷(V)测定的影响，以0.5μg砷(V)标准溶液进行干扰实验，相对误差控制在±5%以内。结果表明，下列共存物(以倍计)Na⁺、NO₃^-、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、F^-、Pb²⁺(1000) ，Al³⁺、Fe³⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、V(V)(500) ，Fe²⁺、Ag⁺、Cr³⁺(200) ，Ni²⁺、Si(IV)、Sn(IV)(100) ，Co²⁺、Ge(IV)、W(IV)、Ti(IV)(50) ，Cr(VI)(5) 不干扰测定，但P(V)(0.04) 干扰严重，样品测定前须进行分离处理。

2.6 工作曲线、线性范围及检出限

在最佳实验条件下，砷(V)浓度在0.05～3.0μg/25ml范围内与ΔI呈线性关系，线性回归方程为：ΔI=8.9779+877.64C (浓度单位μg/25ml)。相关系数r=0.9991。以11次空白测量值标准偏差的3倍除以斜率计算方法检出限为1.2μg/L。

2.7 精密度与准确度

对0.5,1.5μg/25ml砷(V)标准溶液各进行11次测定，相对标准偏差(RSD)分别为1.12%,1.61%。分别对2个发样进行回收率实验，发样1和发样2平均回收率分别为104.6%,94.8%(加标量0.5μg)；105.2%，95.3%(加标量1.0μg)。

2.8 实际样品的测定

取一定量样品处理液按实验方法操作。测得发样1砷含量平均值(n=5) 为0.434μg/g，RSD为2.58%；发样2砷含量平均值(n=5) 为0.623μg/g，RSD为3.02%。

3 小结

实验结果表明，本文建立的共振光散射法测定发砷，灵敏度高，操作简便、快速，准确度和精密度均较高，在发砷测定方面有推广应用价值。