鄧雅婧
(福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,福建 福州 350002)
磷作為動(dòng)物所需的常量礦物質(zhì)元素之一,不僅在動(dòng)物骨骼系統(tǒng)的發(fā)育及維持中起作用,而且還是許多器官的有機(jī)組成成分,在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的生化反應(yīng)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用[1]。不同磷含量水平的飼料,對(duì)禽、畜、魚類等動(dòng)物的生長和磷代謝有著不同影響[2]。隨著動(dòng)物喂養(yǎng)的科學(xué)化、專業(yè)化發(fā)展,為確保飼料中所提供的總磷滿足動(dòng)物不同階段生長需求,飼料生產(chǎn)商僅針對(duì)同一品種動(dòng)物,就需配置具有不同總磷含量的飼料產(chǎn)品,由此帶來了大量的檢測(cè)工作量。
國標(biāo)對(duì)于飼料中總磷的檢測(cè),采用的是鉬黃顯色的分光光度法[3],通過干法或濕法將樣品進(jìn)行消解后,加入釩鉬酸銨顯色劑,采用分光光度法進(jìn)行比色測(cè)定。雖然該方法重復(fù)性好,但是釩鉬酸銨顯色劑使用量大,并且其中含有大量的硝酸,會(huì)給環(huán)境造成較大的污染。同時(shí),樣品的批量測(cè)定時(shí),容易因?yàn)楸壬珪r(shí)間過長而使檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生偏差,且大批量的樣品測(cè)定,也對(duì)檢驗(yàn)人員的操作技能提出了較高要求。
全自動(dòng)間斷化學(xué)分析是將比色分析法自動(dòng)化的一種分析測(cè)試手段。其可模擬手工比色,根據(jù)程序設(shè)定精確移取樣品和試劑進(jìn)行連續(xù)測(cè)量,嚴(yán)格把控樣品顯色時(shí)間并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗,適用于大批量的分析,能有效減少人工操作量。與傳統(tǒng)的分光光度計(jì)相比,精確度更高,試劑成本更低,檢測(cè)速度更快,實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)過程中的無人值守。目前,已應(yīng)用于硝酸鹽和氨氮等物質(zhì)的含量測(cè)定[4-5]。
近年來,產(chǎn)品檢驗(yàn)需求量不斷增加,檢驗(yàn)準(zhǔn)確性要求提高,加之環(huán)保部門對(duì)實(shí)驗(yàn)室污染排放管控日趨嚴(yán)格,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)人工成本上升,因此,本文以應(yīng)用間斷化學(xué)分析儀建立快速測(cè)定飼料中總磷含量的方法。
間斷化學(xué)分析儀,Cleverchen 380,德國Dechem-Tech.Gmbh公司;
電子分析天平(d=0.0001g),賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司。
檢測(cè)用動(dòng)物飼料為市場(chǎng)隨機(jī)抽查樣本;
磷標(biāo)準(zhǔn)溶液A:1000 mg/L,國家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心;
磷酸二氫鉀標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.5%);
鹽酸為優(yōu)級(jí)純,其余試劑均為分析純;
釩鉬酸銨試劑:A液(25 g鉬酸銨,溶于400 mL水中),B液(1.25 g偏釩酸銨溶于300 mL沸水中,冷卻后加250 mL硝酸),將A液緩緩傾入B液中,不斷攪勻,并用水稀釋至1 L,貯于棕色瓶中;
磷標(biāo)準(zhǔn)溶液B:5000 mg/L,稱取在(105±1)℃烘干至恒重的磷酸二氫鉀標(biāo)準(zhǔn)品21.9713 g,溶于400 mL水中,加8 mL硫酸,定容至1 L;
磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液:移取8.00 mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液A,定容至100 mL。
1.3.1 樣品處理
稱取飼料樣品約5 g于坩堝中,置于電爐上炭化后,放入高溫爐,550 ℃灼燒至樣品灰化完全。取出,加入10 mL鹽酸(1+1)溶液,煮沸后,將溶液過濾至100 mL容量瓶中,冷卻后定容,混勻,待測(cè)。
1.3.2 在間斷化學(xué)分析儀中設(shè)定好程序及通用參數(shù)
濾光片:420 nm;
樣液及試劑加入量:樣液100μL;試劑R1(釩鉬酸銨溶液)100μL;試劑R2(三級(jí)水)300μL;
反應(yīng)時(shí)間:試劑R1和樣液混勻36 s后加入試劑R2;最后反應(yīng)300 s后測(cè)定吸光度;
標(biāo)準(zhǔn)溶液自動(dòng)稀釋模式:設(shè)置稀釋比例為1∶1、1∶2、1∶4、1∶8、1∶16;
樣品溶液自動(dòng)稀釋模式:設(shè)置儀器自動(dòng)于顯色前,將試樣分解液按1∶10進(jìn)行稀釋
因試樣分解液濃度較高,直接移取100 μL進(jìn)行顯色測(cè)定,其吸光度超過了將超出間斷化學(xué)分析的測(cè)量范圍,因此必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂尅?/p>
方式1:移取10 μL,對(duì)同一試樣分解液進(jìn)行6次顯色測(cè)定;
方式2:將試樣分解液按1∶10進(jìn)行稀釋,移取稀釋后的試樣分解液100 μL進(jìn)行6次顯色測(cè)定;
上述2種方式測(cè)定結(jié)果見表1。
表1 不同試樣分解液移取方式測(cè)定結(jié)果的對(duì)比 單位:mg/L
通過結(jié)果比較,移取10μL進(jìn)行顯色測(cè)定時(shí),其檢測(cè)結(jié)果偏差大;對(duì)試樣進(jìn)行前稀釋后再顯色,其稀釋后的試樣分解液濃度可達(dá)到檢測(cè)范圍,且檢測(cè)結(jié)果偏差小。故選擇設(shè)置儀器自動(dòng)于顯色前,將試樣分解液按1∶10進(jìn)行稀釋,移取稀釋后的樣液100 μL進(jìn)行顯色測(cè)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。
在樣品管內(nèi)加入80.0 μg/mL 的磷標(biāo)液,按2.1節(jié)中儀器設(shè)置自動(dòng)稀釋模式,使用2.1節(jié)中所述的最佳試驗(yàn)條件繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果如圖1。
圖1 磷標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
結(jié)果表明,磷含量吸光度(Y)對(duì)磷濃度(X)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,磷濃度在0~80 μg/mL之間呈良好的一次線性關(guān)系?;貧w方程y=0.0116x-0.0039,相關(guān)系數(shù)r2=0.9991
按2.1節(jié)中最佳試驗(yàn)條件對(duì)同一樣品進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn),結(jié)果如表2。
準(zhǔn)確稱2.4中的樣品18份,分為3組,分別加入2.00、5.00、10.00 mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液B,按2.1節(jié)中最佳試驗(yàn)條件方法處理后,測(cè)定其磷含量,結(jié)果見表3。
結(jié)果表明,加標(biāo)10.00~50.00 mg后的飼料樣品依本法測(cè)定后其加標(biāo)回收率為97.3%~103.0%。
按2.1節(jié)中所述的方法,對(duì)市售5種飼料樣品磷含量進(jìn)行測(cè)定,并與按GB/T 6437-2002方法所得到的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì),結(jié)果見表4。數(shù)據(jù)表明2種檢測(cè)方法檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)偏差<5%。
表2 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
表3 回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
表4 樣品中磷含量的測(cè)定及與國標(biāo)法的對(duì)比
本文建立的應(yīng)用間斷化學(xué)分析儀測(cè)定飼料中磷含量的檢測(cè)方法,具有便捷、快速、批量的特點(diǎn),并且簡(jiǎn)化了操作步驟。通過間斷化學(xué)分析儀自動(dòng)進(jìn)樣、分析飼料中磷含量,以機(jī)械臂代替人工操作,在節(jié)約試劑、降低污染的同時(shí),節(jié)省了分析測(cè)試的人力成本,提高了檢驗(yàn)的效率,同時(shí)實(shí)驗(yàn)重復(fù)性、回收率等指標(biāo)均有滿意的結(jié)果。將本法測(cè)試結(jié)果與GB/T 6437-2002方法結(jié)果進(jìn)行比較,2種方法檢測(cè)結(jié)果偏差小??梢?,本方法能在保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的同時(shí),有效減少試劑、人力成本,對(duì)實(shí)驗(yàn)室樣品的批量檢測(cè)有重要意義。