一、實(shí)驗(yàn)背景
最近有篇名為《BBC警告：中國人最習(xí)慣的煮飯方法，竟然會(huì)吃進(jìn)最多砒霜》的文章，在朋友圈瘋傳。BBC警告中提到：相關(guān)教授比較了三種不同的煮飯方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
看了這個(gè)結(jié)果，估計(jì)很多人會(huì)問：吃了這么多年米飯，我為什么還沒被毒死？這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，最重要的是并沒有談到砷的劑量，只是說砷殘留物減少了百分之多少。砷在飲水和食物中普遍存在，只不過劑量很低，而拋開劑量談毒性就是不對(duì)的�！�
為了辟謠，本文主要說明大米中的砷的檢測(cè)。
二、實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)要用到原子熒光光譜儀。原理就是通過測(cè)量熒光的強(qiáng)度來推斷大米中砷的含量。
大米中的砷是微量元素，肉眼不可見。但是我們可以用原子熒光光譜儀讓砷發(fā)光，就好像螢火蟲發(fā)出熒光一樣，然后對(duì)比光的亮度，就知道砷的含量了。
三、實(shí)驗(yàn)過程
1、檢測(cè)機(jī)構(gòu)
本實(shí)驗(yàn)是在國家分析儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行的。
國家分析儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，里面聚集了很多分析儀器，有原子熒光光譜儀、原子吸收分光光度計(jì)、液相色譜儀等。
2、具體實(shí)驗(yàn)過程
檢測(cè)大米中的砷，大致就是這么一個(gè)過程：大米樣品制備→微波消解→原子熒光檢測(cè)→測(cè)出了大米中的總砷。
（1）取樣
準(zhǔn)備好碾碎的大米，根據(jù)食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（食品中總砷與無機(jī)砷的測(cè)定）用電子天平稱出0.5g 。
（2）樣品制備
先把0.5g碾碎大米放入微波消解罐，用3個(gè)樣品（每個(gè)微波消解罐里都有0.5g碾碎大米）與3個(gè)空白進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。這個(gè)空白也就是環(huán)境噪音，這樣與實(shí)際樣品進(jìn)行比較，扣除空白的熒光值，就是實(shí)際樣品的熒光值。
分別在6個(gè)微波消解罐中加入硝酸，把大米中的有機(jī)砷變成無機(jī)砷（無機(jī)砷中分為三價(jià)砷與五價(jià)砷）。
還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，因?yàn)橄跛崾菑?qiáng)酸，比較危險(xiǎn)，所以使用移液器來把硝酸從瓶子里取出來，通俗來說移液器就是高級(jí)滴管，它的特點(diǎn)是定量很準(zhǔn)，按一下吸出來的就是特定的體積，不會(huì)因?yàn)槟闶侄抖粶?zhǔn)。加入硝酸后，大米變成了黃顏色。
最后給微波消解罐加上一個(gè)聚四氟乙烯的塑料罐子，它能把硝酸密封在罐子里不揮發(fā)出來，同時(shí)讓微波穿透這個(gè)罐子給它加熱，促進(jìn)有機(jī)砷在加熱情況下變成無機(jī)砷。
然后把樣品放入微波消解儀中消解，大約30分鐘后，消解完成的樣品變成了淡藍(lán)色。
待冷卻之后，去掉聚四氟乙烯的塑料罐子，將樣品放置電熱板上進(jìn)行趕酸，也就是把里面多余的硝酸揮發(fā)掉。
這時(shí)，再用移液器在3個(gè)碾碎大米樣品和3個(gè)空白樣品中加入硫脲+抗壞血酸，就可以把五價(jià)砷還原成三價(jià)砷。因?yàn)槿齼r(jià)砷比較容易被原子熒光光譜儀測(cè)，三價(jià)砷可以與三個(gè)氫結(jié)合成一種氣態(tài)化合物，等下檢測(cè)的時(shí)候就要用到這個(gè)氫化物。
到這里，大米樣品就已經(jīng)制備好了。
（2）原子熒光檢測(cè)
首先我們要知道測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，所以，為了測(cè)出大米中砷的準(zhǔn)確含量，還需要用砷的標(biāo)準(zhǔn)溶液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線就相當(dāng)于天平的砝碼，有了砝碼才可以稱出別的東西的重量。有了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)曲線，便可在儀器上測(cè)出大米中的熒光響應(yīng)值，反推出砷的濃度。
為了把砷導(dǎo)入到原子熒光光譜儀中進(jìn)行濃度測(cè)量，還需要把砷變成氣態(tài)氫化物。怎么把砷氣化呢？在酸性環(huán)境中，使用硼氫化鉀溶液與砷反應(yīng)，就可以生成氣態(tài)的氫化物（大致就是一個(gè)砷離子與三個(gè)氫離子組成一個(gè)分子）。然后，氣態(tài)的氫化物才能進(jìn)入原子熒光光譜儀中被測(cè)量。
以上就是對(duì)總砷的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過程。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
由于砷在米飯中的含量極低，是一種微量元素。能夠檢測(cè)砷的含量的科學(xué)儀器并不多，一般用原子熒光儀器、原子吸收儀器與質(zhì)譜儀器。
問題的關(guān)鍵在于，其實(shí)單純檢測(cè)出砷元素的含量意義并不是太大，因?yàn)閷?duì)砷是否有毒這個(gè)問題來說，砷的形態(tài)起到了更重要的作用。
砷本身分為有機(jī)砷和無機(jī)砷，這就是砷的形態(tài)。有機(jī)砷和無機(jī)砷的總含量，也有一個(gè)名詞，叫做“總砷”。無機(jī)砷的毒性大，其中的三氧化二砷（砒霜）毒性最高，對(duì)人的致死量是1430毫克／公斤體重，這個(gè)致死量是挺高的，而大米中不會(huì)有這么高的劑量。從化學(xué)的角度來說，無機(jī)砷中的砷具有兩種化合價(jià)，三價(jià)砷的毒性最強(qiáng)，而五價(jià)砷的毒性要低一些，但也是有毒的。而有機(jī)砷則基本沒有毒性，因?yàn)樗y以被人的胃腸道吸收，基本以原形排出體外。曾經(jīng)有科學(xué)家做過實(shí)驗(yàn)，隔日以2克有機(jī)砷喂飼大鼠，持續(xù)半年，沒有發(fā)現(xiàn)動(dòng)物有異常表現(xiàn)。
因此，如果說米飯中的砷有毒，那就等價(jià)于認(rèn)為米飯中的無機(jī)砷含量很高，雖然不一定馬上致死，但長期攝入含有過量無機(jī)砷的食物，確實(shí)會(huì)增加患皮膚癌、膀胱癌、肺癌及心臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)�！�
可能有人還會(huì)追問：到底大米中砷的含量是多少呢？這是之前有人做的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行參考：
注：本文僅代表個(gè)例，不具有普適性，僅作為方法探討。
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