全自动消解仪——石墨炉原子吸收法测定宁夏不同产地硒砂瓜中硒含量的研究

孟 杰 吴元雄/中卫市环境监测站



全自动消解仪
——石墨炉原子吸收法测定宁夏不同产地硒砂瓜中硒含量的研究

孟 杰 吴元雄/中卫市环境监测站

【摘 要】利用全自动消解仪处理样品，采用石墨炉原子吸收法法测定了宁夏中卫市不同产区硒砂瓜中Se含量，同时采用自动进样原子荧光分光光度计做比对。研究表明，该方法简便、灵敏，适合于硒砂瓜中Se的批量测定。试验分析结果表明,该方法的相对标准偏差(RSD)在1.22%～3.31%之间，回收率在95.7%～104.1%之间，硒砂瓜不同产地中Se含量呈现一定差异。该测定结果为进一步探讨硒砂瓜中微量元素的含量及其功效的相关性提供了科学依据。

【关键词】硒砂瓜；全自动消解仪；石墨炉原子吸收法；原子荧光

前言

硒是人体必需的微量元素，它能提高人体免疫机能，能防癌抗癌，能防治心脑血管疾病，保护肝脏，能抗氧化、延缓衰老，能解毒、防毒、抗污染[1-3]。其含量测定的前处理方法主要有微波消解法、电热板消解法、高压釜法等，但是这些方法操作繁琐，分析人员劳动强度大，不适用于批量样品的测定。本文利用先进的全自动消解仪进行样品前处理，应用石墨炉原子吸收分光光度法测定硒砂瓜中硒的含量，在优化的条件下，适合批量测定[4-5]。

1.实验部分

1.1实验仪器和试剂

1.1.1仪器：AA-7000原子吸收分光光度计(配石墨炉和自动进样器,日本岛津公司)；AE-100型全自动电子分析天平( 梅特勒托利多仪器上海有限公司)；DEENA全自动消解仪（Thomas Cain）；高纯氩气( 质量分数大于99.99%)

1.1.2试剂：盐酸，硝酸，H2O2，硝酸镁，硝酸镍全部为分析纯。实验用水为去离子交换水( 电阻率≥18 MΩ·cm)。Se 的标准储备液 100 mg/L( 中国计量科学研究院)。

工作溶液: 用100mg/L 标准储备溶液逐级稀释，配制成浓度为50μ g/L的二级储备液，介质为 1% 硝酸，同时配制空白溶液。

1.2实验方法

把西瓜瓤盛放在烧杯中，用玻璃棒捣碎。准确称取60 g样品，水浴蒸发近干，加入10 mL硝酸过夜后，转移至聚四氟乙烯管中，放置在消解架上，加热至100 ℃维持2h，冷却至室温；然后加入6 mL硝酸，再加入2 mL H2O2，加热至100 ℃维持3 h，赶酸，冷却到室温后加水定容至25 mL，混匀待测，同时做空白实验。转至石墨炉原子吸收法测定。

1.3仪器工作条件

波长196.0 nm，灯电流6 mA，狭缝宽度0.5 nm，氘灯扣背景，保护气为高纯氩气， 进样体积为20μ L（内含0.005 mg硝酸镁），吸光度峰高定量，外标法测定，石墨炉升温程序如表1。

表1　石墨炉升温程序

1.4标准曲线法

将仪器按1.3条件设置，对标准及样品进行编程，用二级储备液自动配制标准溶液浓度分别为0，10.0，20.0，30.0，40.0，50.0μ g/L的不同浓度，仪器自动给出标准曲线及测定结果。

2.结果与讨论

2.1改进剂种类的选择

硒为极易挥发的元素，高温灰化时损失严重，即使氘灯也无法扣除,可以选择适宜的基体改进剂提高灰化温度。硝酸镍和硝酸镁作为常见的基体改进剂，在一定温度下能与硒结合形成热稳定性良好的金属化合物，使其在较高的灰化温度下也不至于蒸发损失，消除基体干扰。本实验选用0.5 g/L的硝酸镁和硝酸镍溶液为待选基体改进剂，取20μ g/L的硒标准工作液20μ L，以1%硝酸溶液为对照，分别加入上述待选基体改进剂5μ L，进行测定。测定结果显示硝酸镍的吸光度相对较高，所以实验选用硝酸镍为基体改进剂。

2.2基体改进剂用量的选择

实验加入1、2、3、4、5、7、9、10μ L，0.5g/L硝酸镍溶液，取20μ g/L的硒标准工作液20μ L，以1%硝酸溶液为对照，测定其吸光度。结果显示4～5μ L时其吸光度值相对较高，并且连续测定3次，仪器自动测出其RSD值4μ L时为0.82%，5μ L时为0.72%。综合考虑取5μ L硝酸镍作为基体改进剂的用量。

2.3灰化温度的选择

取20μ g/L的硒标准工作液20μ L，再加入5μ L 0.5g/L硝酸镍基体改进剂，选择600、700、800、900、1000、1100℃为灰化温度进行测定。实验结果见图1。

图1　灰化温度对吸光度的影响

实验结果表明，灰化温度为800 ℃时吸光度最大，故选择最佳的灰化温度为800℃。当灰化温度>800 ℃时,因灰化温度过高导致元素硒在灰化过程中部分损失，使吸光度值降低。

2.4原子化温度的选择

取20μ g/L的硒标准工作液20μ L，再加入5μ L 0.5g/L硝酸镍基体改进剂，固定灰化温度为800 ℃，选择1900、2000、2100、2200、2300、2400℃为原子化温度进行测定。实验结果见图2。

图2　原子化温度对吸光度的影响

实验结果表明，原子化温度为2200℃时吸光度最大，故选择最佳的原子化温度为2200℃。当原子化温度>2200 ℃时,因原子化温度过高导致元素硒在原子化过程中部分损失，使吸光度值降低。当原子化温度<2200 ℃时,因原子化温度过低导致元素硒在原子化过程中未全部原子化，使吸光度值降低。

2.5方法的检出限和精密度

按实验方法测定Se的标准曲线的线性回归方程为：Abs=0.0070159C+0.020909；相关系数r=0.9995。按标准曲线法对空白溶液平行测定11次，读取仪器上的相对标准偏差，该相对标准偏差的3倍作为方法的检出限，测得Se的检出限为5.02 μ g/L。按实验方法连续进标样6次，仪器自动给出RSD值为1.11%，表明该设备精密度较好。

2.6样品分析结果

按实验方法测定了宁夏中卫市不同地区的硒砂瓜中Se的含量，分析结果见表2。0.0056mg/kg)

表2　样品分析结果

3.结论

本文以硝酸-H2O2为消解剂，考察了不同的基体改进剂、灰化温度和原子化温度等对结果的影响。结果表明，硝酸铅为最佳基体改进剂，样品灰化温度和原子化温度分别以800℃和2200℃为宜。硒的检出限为5.02 μ g/L，相对标准偏差为1.11%。研究表明，待测样品中均含有微量元素硒。本研究建立了一种简便、节省人力、可以批量测定痕量硒的方法，对硒砂瓜的种植和开发利用具有重要意义和环保价值。

参考文献:

[1]刘秀华,邓义,张豫川.石墨炉原子吸收光谱法测定硒的研究进展[J].理化检验-化学分册.2014,50(2):264～267.

[2]弓巧娟，杨海英.石墨炉原子吸收法测定黑花生中的硒[J].分析测试学报.2011,30(2):218～221.

[3]刘秀华,邓义,张豫川.石墨炉原子吸收光谱法测定硒的研究进展[J].2014,50(2):264～267.

[4]杨潇,芮光伟,许海东.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法检测大米中硒元素的含量[J].2010,36(1):138～141.

[5]汪学英,卜元玉.微波消解样品-石墨炉原子吸收光谱法测定蜂产品中铅、镉、硒[J].2008,44(12):1172～1175.