一、實驗背景
最近有篇名為《BBC警告：中國人最習慣的煮飯方法，竟然會吃進最多砒霜》的文章，在朋友圈瘋傳。BBC警告中提到：相關教授比較了三種不同的煮飯方法，實驗結果如下：
看了這個結果，估計很多人會問：吃了這么多年米飯，我為什么還沒被毒死？這個實驗里，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的。
為了辟謠，本文主要說明大米中的砷的檢測。
二、實驗原理
實驗要用到原子熒光光譜儀。原理就是通過測量熒光的強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光，就好像螢火蟲發出熒光一樣，然后對比光的亮度，就知道砷的含量了。
三、實驗過程
1、檢測機構
本實驗是在國家分析儀器質量監督檢驗中心進行的。
國家分析儀器質量監督檢驗中心，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、液相色譜儀等。
2、具體實驗過程
檢測大米中的砷，大致就是這么一個過程：大米樣品制備→微波消解→原子熒光檢測→測出了大米中的總砷。
（1）取樣
準備好碾碎的大米，根據食品安全國家標準（食品中總砷與無機砷的測定）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個樣品（每個微波消解罐里都有0.5g碾碎大米）與3個空白進行對照實驗。這個空白也就是環境噪音，這樣與實際樣品進行比較，扣除空白的熒光值，就是實際樣品的熒光值。
分別在6個微波消解罐中加入硝酸，把大米中的有機砷變成無機砷（無機砷中分為三價砷與五價砷）。
還要強調一點，因為硝酸是強酸，比較危險，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滴管，它的特點是定量很準，按一下吸出來的就是特定的體積，不會因為你手抖而不準。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聚四氟乙烯的塑料罐子，它能把硝酸密封在罐子里不揮發出來，同時讓微波穿透這個罐子給它加熱，促進有機砷在加熱情況下變成無機砷。
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行趕酸，也就是把里面多余的硝酸揮發掉。
這時，再用移液器在3個碾碎大米樣品和3個空白樣品中加入硫脲+抗壞血酸，就可以把五價砷還原成三價砷。因為三價砷比較容易被原子熒光光譜儀測，三價砷可以與三個氫結合成一種氣態化合物，等下檢測的時候就要用到這個氫化物。
到這里，大米樣品就已經制備好了。
（2）原子熒光檢測
首先我們要知道測量的標準，所以，為了測出大米中砷的準確含量，還需要用砷的標準溶液制作標準曲線，標準曲線就相當于天平的砝碼，有了砝碼才可以稱出別的東西的重量。有了這個標準曲線，便可在儀器上測出大米中的熒光響應值，反推出砷的濃度。
為了把砷導入到原子熒光光譜儀中進行濃度測量，還需要把砷變成氣態氫化物。怎么把砷氣化呢？在酸性環境中，使用硼氫化鉀溶液與砷反應，就可以生成氣態的氫化物（大致就是一個砷離子與三個氫離子組成一個分子）。然后，氣態的氫化物才能進入原子熒光光譜儀中被測量。
以上就是對總砷的實驗檢測過程。
四、實驗結果分析
由于砷在米飯中的含量極低，是一種微量元素。能夠檢測砷的含量的科學儀器并不多，一般用原子熒光儀器、原子吸收儀器與質譜儀器。
問題的關鍵在于，其實單純檢測出砷元素的含量意義并不是太大，因為對砷是否有毒這個問題來說，砷的形態起到了更重要的作用。
砷本身分為有機砷和無機砷，這就是砷的形態。有機砷和無機砷的總含量，也有一個名詞，叫做“總砷”。無機砷的毒性大，其中的三氧化二砷（砒霜）毒性最高，對人的致死量是1430毫克／公斤體重，這個致死量是挺高的，而大米中不會有這么高的劑量。從化學的角度來說，無機砷中的砷具有兩種化合價，三價砷的毒性最強，而五價砷的毒性要低一些，但也是有毒的。而有機砷則基本沒有毒性，因為它難以被人的胃腸道吸收，基本以原形排出體外。曾經有科學家做過實驗，隔日以2克有機砷喂飼大鼠，持續半年，沒有發現動物有異常表現。
因此，如果說米飯中的砷有毒，那就等價于認為米飯中的無機砷含量很高，雖然不一定馬上致死，但長期攝入含有過量無機砷的食物，確實會增加患皮膚癌、膀胱癌、肺癌及心臟疾病的風險。
可能有人還會追問：到底大米中砷的含量是多少呢？這是之前有人做的檢測數據，可以進行參考：
注：本文僅代表個例，不具有普適性，僅作為方法探討。
（內容參考儀器信息網）
相關閱讀：
