孟 杰 吳元雄/中衛(wèi)市環(huán)境監(jiān)測站

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全自動消解儀
——石墨爐原子吸收法測定寧夏不同產(chǎn)地硒砂瓜中硒含量的研究

孟 杰 吳元雄/中衛(wèi)市環(huán)境監(jiān)測站

【摘 要】利用全自動消解儀處理樣品，采用石墨爐原子吸收法法測定了寧夏中衛(wèi)市不同產(chǎn)區(qū)硒砂瓜中Se含量，同時(shí)采用自動進(jìn)樣原子熒光分光光度計(jì)做比對。研究表明，該方法簡便、靈敏，適合于硒砂瓜中Se的批量測定。試驗(yàn)分析結(jié)果表明,該方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在1.22%～3.31%之間，回收率在95.7%～104.1%之間，硒砂瓜不同產(chǎn)地中Se含量呈現(xiàn)一定差異。該測定結(jié)果為進(jìn)一步探討硒砂瓜中微量元素的含量及其功效的相關(guān)性提供了科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】硒砂瓜；全自動消解儀；石墨爐原子吸收法；原子熒光

前言

硒是人體必需的微量元素，它能提高人體免疫機(jī)能，能防癌抗癌，能防治心腦血管疾病，保護(hù)肝臟，能抗氧化、延緩衰老，能解毒、防毒、抗污染[1-3]。其含量測定的前處理方法主要有微波消解法、電熱板消解法、高壓釜法等，但是這些方法操作繁瑣，分析人員勞動強(qiáng)度大，不適用于批量樣品的測定。本文利用先進(jìn)的全自動消解儀進(jìn)行樣品前處理，應(yīng)用石墨爐原子吸收分光光度法測定硒砂瓜中硒的含量，在優(yōu)化的條件下，適合批量測定[4-5]。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

1.1.1儀器：AA-7000原子吸收分光光度計(jì)(配石墨爐和自動進(jìn)樣器,日本島津公司)；AE-100型全自動電子分析天平( 梅特勒托利多儀器上海有限公司)；DEENA全自動消解儀（Thomas Cain）；高純氬氣( 質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.99%)

1.1.2試劑：鹽酸，硝酸，H2O2，硝酸鎂，硝酸鎳全部為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為去離子交換水( 電阻率≥18 MΩ·cm)。Se 的標(biāo)準(zhǔn)儲備液 100 mg/L( 中國計(jì)量科學(xué)研究院)。

工作溶液: 用100mg/L 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級稀釋，配制成濃度為50μ g/L的二級儲備液，介質(zhì)為 1% 硝酸，同時(shí)配制空白溶液。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

把西瓜瓤盛放在燒杯中，用玻璃棒搗碎。準(zhǔn)確稱取60 g樣品，水浴蒸發(fā)近干，加入10 mL硝酸過夜后，轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯管中，放置在消解架上，加熱至100 ℃維持2h，冷卻至室溫；然后加入6 mL硝酸，再加入2 mL H2O2，加熱至100 ℃維持3 h，趕酸，冷卻到室溫后加水定容至25 mL，混勻待測，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)至石墨爐原子吸收法測定。

1.3儀器工作條件

波長196.0 nm，燈電流6 mA，狹縫寬度0.5 nm，氘燈扣背景，保護(hù)氣為高純氬氣， 進(jìn)樣體積為20μ L（內(nèi)含0.005 mg硝酸鎂），吸光度峰高定量，外標(biāo)法測定，石墨爐升溫程序如表1。

表1　石墨爐升溫程序

1.4標(biāo)準(zhǔn)曲線法

將儀器按1.3條件設(shè)置，對標(biāo)準(zhǔn)及樣品進(jìn)行編程，用二級儲備液自動配制標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0，10.0，20.0，30.0，40.0，50.0μ g/L的不同濃度，儀器自動給出標(biāo)準(zhǔn)曲線及測定結(jié)果。

2.結(jié)果與討論

2.1改進(jìn)劑種類的選擇

硒為極易揮發(fā)的元素，高溫灰化時(shí)損失嚴(yán)重，即使氘燈也無法扣除,可以選擇適宜的基體改進(jìn)劑提高灰化溫度。硝酸鎳和硝酸鎂作為常見的基體改進(jìn)劑，在一定溫度下能與硒結(jié)合形成熱穩(wěn)定性良好的金屬化合物，使其在較高的灰化溫度下也不至于蒸發(fā)損失，消除基體干擾。本實(shí)驗(yàn)選用0.5 g/L的硝酸鎂和硝酸鎳溶液為待選基體改進(jìn)劑，取20μ g/L的硒標(biāo)準(zhǔn)工作液20μ L，以1%硝酸溶液為對照，分別加入上述待選基體改進(jìn)劑5μ L，進(jìn)行測定。測定結(jié)果顯示硝酸鎳的吸光度相對較高，所以實(shí)驗(yàn)選用硝酸鎳為基體改進(jìn)劑。

2.2基體改進(jìn)劑用量的選擇

實(shí)驗(yàn)加入1、2、3、4、5、7、9、10μ L，0.5g/L硝酸鎳溶液，取20μ g/L的硒標(biāo)準(zhǔn)工作液20μ L，以1%硝酸溶液為對照，測定其吸光度。結(jié)果顯示4～5μ L時(shí)其吸光度值相對較高，并且連續(xù)測定3次，儀器自動測出其RSD值4μ L時(shí)為0.82%，5μ L時(shí)為0.72%。綜合考慮取5μ L硝酸鎳作為基體改進(jìn)劑的用量。

2.3灰化溫度的選擇

取20μ g/L的硒標(biāo)準(zhǔn)工作液20μ L，再加入5μ L 0.5g/L硝酸鎳基體改進(jìn)劑，選擇600、700、800、900、1000、1100℃為灰化溫度進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1　灰化溫度對吸光度的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，灰化溫度為800 ℃時(shí)吸光度最大，故選擇最佳的灰化溫度為800℃。當(dāng)灰化溫度>800 ℃時(shí),因灰化溫度過高導(dǎo)致元素硒在灰化過程中部分損失，使吸光度值降低。

2.4原子化溫度的選擇

取20μ g/L的硒標(biāo)準(zhǔn)工作液20μ L，再加入5μ L 0.5g/L硝酸鎳基體改進(jìn)劑，固定灰化溫度為800 ℃，選擇1900、2000、2100、2200、2300、2400℃為原子化溫度進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2　原子化溫度對吸光度的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原子化溫度為2200℃時(shí)吸光度最大，故選擇最佳的原子化溫度為2200℃。當(dāng)原子化溫度>2200 ℃時(shí),因原子化溫度過高導(dǎo)致元素硒在原子化過程中部分損失，使吸光度值降低。當(dāng)原子化溫度<2200 ℃時(shí),因原子化溫度過低導(dǎo)致元素硒在原子化過程中未全部原子化，使吸光度值降低。

2.5方法的檢出限和精密度

按實(shí)驗(yàn)方法測定Se的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為：Abs=0.0070159C+0.020909；相關(guān)系數(shù)r=0.9995。按標(biāo)準(zhǔn)曲線法對空白溶液平行測定11次，讀取儀器上的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，該相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為方法的檢出限，測得Se的檢出限為5.02 μ g/L。按實(shí)驗(yàn)方法連續(xù)進(jìn)標(biāo)樣6次，儀器自動給出RSD值為1.11%，表明該設(shè)備精密度較好。

2.6樣品分析結(jié)果

按實(shí)驗(yàn)方法測定了寧夏中衛(wèi)市不同地區(qū)的硒砂瓜中Se的含量，分析結(jié)果見表2。0.0056mg/kg)

表2　樣品分析結(jié)果

3.結(jié)論

本文以硝酸-H2O2為消解劑，考察了不同的基體改進(jìn)劑、灰化溫度和原子化溫度等對結(jié)果的影響。結(jié)果表明，硝酸鉛為最佳基體改進(jìn)劑，樣品灰化溫度和原子化溫度分別以800℃和2200℃為宜。硒的檢出限為5.02 μ g/L，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.11%。研究表明，待測樣品中均含有微量元素硒。本研究建立了一種簡便、節(jié)省人力、可以批量測定痕量硒的方法，對硒砂瓜的種植和開發(fā)利用具有重要意義和環(huán)保價(jià)值。

參考文獻(xiàn):

[1]劉秀華,鄧義,張?jiān)ゴ?石墨爐原子吸收光譜法測定硒的研究進(jìn)展[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊.2014,50(2):264～267.

[2]弓巧娟，楊海英.石墨爐原子吸收法測定黑花生中的硒[J].分析測試學(xué)報(bào).2011,30(2):218～221.

[3]劉秀華,鄧義,張?jiān)ゴ?石墨爐原子吸收光譜法測定硒的研究進(jìn)展[J].2014,50(2):264～267.

[4]楊瀟,芮光偉,許海東.微波消解-石墨爐原子吸收光譜法檢測大米中硒元素的含量[J].2010,36(1):138～141.

[5]汪學(xué)英,卜元玉.微波消解樣品-石墨爐原子吸收光譜法測定蜂產(chǎn)品中鉛、鎘、硒[J].2008,44(12):1172～1175.