微波消解-原子荧光光谱法测定发中汞应用探析

郝尚东

(太康县疾病预防控制中心 河南 周口 461400)

·预防研究·

微波消解-原子荧光光谱法测定发中汞应用探析

郝尚东

(太康县疾病预防控制中心 河南 周口 461400)

目的： 探讨微波消解-原子荧光光谱法测定发中汞的应用方法。方法： 取枕部距发根部0.5～2.5 cm发样，用中性洗发水洗净，烘干。样品经微波消解后，经原子荧光光谱法测定发中汞含量。结果： 相关系数为0.999 5，样品加标回收率为94.1%～105.3%，相对标准偏差(RSD)为1.3%～6.4%。结论： 微波消解-原子荧光光谱法测定发中汞准确度、精密度良好，灵敏度高。

人发； 汞； 微波消解； 原子荧光光谱法

汞是一种对人体有害的金属元素，样品前处理方法主要有：回流消化法、五氧化二钒消化法、压力注解罐消解法和微波消解法[1]。微波密闭消解技术是20世纪末分析化学中的一项重大革命，是将微波快速加热和启动化学反应的能力与密闭容器相结合起来的一种前处理技术，具有加热速度快，升温高，消耗酸溶剂少，空白值低，分析的精密度、准确度和回收率好等特点[2]，使得仪器分析方法的优越性发挥得更好，对测定低含量的汞来说是一种较好的样品前处理方法。汞的测定方法主要有冷原子吸收光谱法、二硫腙法、原子荧光光谱法等。原子荧光光谱法具有灵敏度高、干扰少、线性范围宽等特点，是一种优良的痕量分析技术。本研究采用微波消解-原子荧光光谱法测定发中汞，以探讨其应用价值。

1 材料和方法

1.1 仪器与试剂 AFS-230E双道原子荧光光度计，配有计算机数据处理系统和汞空心阴极灯(北京科创海光仪器有限公司)；WX-4000微波消解系统(上海屹尧微波化学技术有限公司)；FA2004A万分之一电子天平(上海精科天平厂)；汞标准贮备液：100 μg/ml标准溶液(国家标准物质研究中心BW085523)；植物和人发标准物质(地质矿产部地球物理地球化学勘查研究所GBW07601)；北京化工厂产优级硝酸，实验用水均为3次重蒸水。

1.2 仪器工作条件 微波消解仪工作条件见表1。原子荧光光度计工作条件见表2。

表1 微波消解仪工作条件

表2 双道原子荧光光度计测定工作条件

1.3 测定方法

1.3.1 样品溶液的制备： 准确称取发样0.2 g于干燥的PTFE消化罐中，加4 ml硝酸，放置30 min，按表1微波消解仪工作条件设置进行消化。消化完全后待消解罐温度降至80 ℃以下或压力降至0.5 atm以下，取出，冷至室温后用硝酸溶液(1+9)定容10 ml。同时取4 ml硝酸，按同一方法做试剂空白试验。

1.3.2 分析步骤： 分别吸取0.010 μg/ml 汞标准溶液0 ml、0.10 ml、0.20 ml、0.40 ml、0.60 ml、0.80 ml、1.00 ml于10 ml比色管中，用纯水定容至10 ml，使汞的浓度分别为0 μg/L、0.10 μg/L、0.20 μg/L、0.40 μg/L、0.60 μg/L、0.80 μg/L、1.00 μg/L标准系列。 仪器按表2设定为最佳条件后，预热30 min，开始测定。连续用硝酸溶液(1+9)进样，待读数稳定后，将标准系列，试剂空白，样品待测液分别进行荧光强度测定，由仪器工作站分析处理数据，绘制标准曲线，得出样品中汞含量。

1.4 统计学处理 采用SPSS 18.0统计软件包进行数据处理，对批内样品、标准样品检测结果进行F、t检验。

2 结果

2.1 方法的线性关系及检出限 在0～1.00 ng/ml范围内，对标准系列重复测定2次，取平均值，得标准曲线回归方程为：If=1 995.066×C+27.087，r=0.999 5。按IUPAC规定，对空白溶液连续测定11次，求得空白值的标准偏差s，计算检出限为0.083 ng/ml。

2.2 方法的精密度 取同一份样品重复测定6次，其结果见表3。

2.3 回收率试验 向标准发样中添加10.0、30.0、50.0 ng/ml 3个浓度水平的汞，测定其汞的总含量，扣除其本值后计算其添加回收率，标准发样添加回收率为94.1%～105.3%，3次测定的相对标准偏差为1.3%～6.4%。结果见表4。

表3 批内精密度试验/(ng/ml)

表4 回收率实验测定结果及回收率

2.4 与标准样品对照实验 准确称取标准人发样[GBW07601(GSH-1)，汞含量(360±50)ng/0.200 0 g，按照上述方法处理，测定。5次测定结果分别为386 ng/g、379 ng/g、396 ng/g、382 ng/g、365 ng/g，平均值为382 ng/g。经统计学处理，n=5，s=19.4，t计算=2.535，P=0.05，测量值与真实值差异无统计学意义。

3 讨论

3.1 仪器参数的选择 仪器的灯电流越大，检测到的荧光强度也越大，但会不同程度地缩短灯的使用寿命。同时当灵敏度大到一定程度时，会影响测量的准确性。光电倍增管负高压越高，检测到的灵敏度越高，但较高的负高压会引起光线对基线的影响，当灵敏度可以满足要求时应尽可能采用较低的负高压。载气流量、原子化器的高度和温度对荧光效率都有影响[3]。本法采用上述设定的仪器条件比较理想。

3.2 硼氢化钠浓度的选择 氢化物发生器中硼氢化钠溶液与样品液的体积比与方法灵敏度有关，当硼氢化钠浓度过低时还原能力不足，荧光强度低。硼氢化钠浓度过高时，氢气比例过大，造成对汞原子的稀释，致荧光强度降低[4]。本法采用20 g/L的硼氢化钠溶液。

汞是对人体有害的物质，微量汞在人体内不至于引起危害，如含量过多，即可损害人体健康。汞主要由尿液、毛发等排出，可长期蓄积在人的头发中，人体在脱离接触汞后，汞在血、尿中已明显下降，甚至难以测出，但在头发中仍保持较高的含量。发中汞含量的测定对判断职业汞中毒有重要的参考意义。微波消解能在较短时间内使样品消解完全，且密闭的高压消解罐能有效防止元素的挥发损失和减少酸耗量，具有用酸量少、步骤少、回收率好、安全性高等特点[5]。实验证明，本法消解发样可获得满意的消化效果。原子荧光氢化物发生进样法利用硼氢化钠等还原剂，将试样中的待测元素汞还原成汞原子蒸气，使待测元素容易与样品基体分离，减少了干扰。同时，能将待测元素充分富集，进样效率接近100%。本法利用微波消解-原子荧光光谱法测定发中汞的含量，相关系数为0.999 5，样品加标回收率为94.1%～105.3%，相对标准偏差(RSD)为1.3%～6.4%。由此可见，微波消解-原子荧光光谱法具有灵敏度高、准确性好、操作简便等特点，便于推广，是一种较理想的发中汞的测定方法，可用于职业病汞中毒的鉴别与诊断参考。

[1] 黎源倩, 孙长颢, 叶蔚云, 等. 食品理化检验[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2013: 144-146.

[2] 陈莉月, 徐立强. 密闭微波溶样方法的进展[J]. 分析仪器, 1997, (4): 12-13.

[3] 刘明钟, 汤志勇, 刘雯欣. 原子荧光光谱分析[M]. 北京: 化学工业出版社, 2008: 137-149.

[4] 杨福成. 微波消解双道原子荧光光谱法同时测定尿中的汞和砷[J]. 中国卫生检验杂志, 2008, 18(3): 462-464.

[5] 方晓明, 刘崇华, 周锦帆. 有害物质分析-仪器及应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2010: 316.

Study on application of determination of Hg in hair with microwave digestion-atom fluorescence spectrometry

HAO Shangdong

(TaikangCenterforDiseaseControlandPrevention,Zhoukou461400,China)

Objective： To explore the determination of Hg in hair with microwave digestion-atomic fluorescence spectroscopy.Methods: Hg in occipital hair at root from 0.5 cm to 2.5 cm was detected after it was cleaned with neutral shampoo, dried and digested by microwave digestion.Results: The correlation coefficient was 0.999 5, the recovery obtained was 94.1%～105.3%, and the relative standard deviation (RSD) was 1.3%～6.4%.Conclusion： Microwave digestion-atomic fluorescence spectroscopy was accurate, precise, sensitive, and suitable for quantitative analysis of Hg in hair.

human hair; Hg; microwave digestion; atomic fluorescence spectrometry

R 135.1+3

10.3969/j.issn.1004-437X2014.09.080

2014-03-23)