电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定橘子汁中钙和镁

2018-04-11代华均祝秀江尹庆红

中国无机分析化学 2018年1期

代华均　祝秀江　尹庆红

(成都市食品药品检验研究院成都 610045 )

前言

中医认为，橘子汁具有润肺、止咳、化痰、健脾、顺气、止渴的药效，是男女老幼(尤其是老年人、急、慢性支气管炎以及心血管病患者)皆食的上乘饮料。橘子汁含有丰富的糖类(葡萄糖、果糖、蔗糖)、维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及钙镁等多种矿物质。由于橘子汁是人们常用饮品，所以对其中的元素含量研究很有意义。橘子汁中含有较多的钙离子和镁离子，而钙和镁都是人体重要的常量元素，因此喝橘子汁可以及时补充人体必需的钙和镁。如何检测橘子汁中的钙和镁，成为大家非常关心的话题。查阅文献和标准，目前测定钙镁常见的方法有EDTA滴定法[1]，离子色谱法[2-3]，火焰原子吸收光谱法[1,4]，电感耦合等离子体质谱法[5]和电感耦合等离子发射光谱法[6-9]等。EDTA滴定法主要根据指示剂的颜色变化判定滴定终点，人为影响因素大；火焰原子吸收光谱法测钙时镁会干扰其准确测定[8]，且一次只能测定一种元素；电感耦合等离子体质谱法仪器设备昂贵，实验成本高；而电感耦合等离子体发射光谱法由于其良好的稳定性，干扰小，操作简便，在测量钙和镁时更深受大家的欢迎。基于此，本文建立了采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定橘子汁中钙和镁的含量，实验选取适宜的样品预处理方法和最佳测量条件，考察分析方法的检出限、精密度和回收率，并应用该实验方法用于测定FAPAS样品0861，得到了满意的结果。该法适用于测定橘子汁样品中的钙和镁。

1　实验部分

1.1　仪器与试剂

Optima-8300型电感耦合等离子体原子发射光谱仪(美国PE公司)；CEM MARS 240/50微波消解仪(美国CEM公司)；BP211D型电子分析天平。

钙标准储备溶液(1 000 mg/L，唯一标识：168040-1)：介质为HNO3(1.0 mol/L))，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；镁标准溶液(1 000 mg/L，唯一标识：168054-1)：介质为HNO3(1.0 mol/L)，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。测定前再配制标准系列工作溶液。

硝酸(优级纯，Merck公司)，其它试剂为优级纯，水为超纯水。橘子汁样品购自FAPAS。

1.2　仪器工作条件

Optima-8300 电感耦合等离子体发射光谱仪工作参数见表1。

表1　ICP-OES工作参数

1.3　实验方法

微波消解：准确移取2 mL橘子汁样品置于微波消解罐中，加入6 mL硝酸，然后按照表2微波消解程序进行消解。消解完毕后，用电加热器150 ℃赶酸至1 mL，用水少量多次洗入50 mL容量瓶中，定容至刻度，混匀备用。同时做试剂空白实验。

表2　微波消解程序

湿法消解：准确移取2 mL样品于锥形瓶中，加 10 mL 混合酸(硝酸∶高氯酸为5∶1)，加盖浸泡过夜，加上漏斗于电炉上消解，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，挥酸至消化液剩余1 mL，放冷，用水将消化液转移至50 mL容量瓶中，定容至刻度，混匀备用。同时做试剂空白实验。

2　结果与讨论

2.1　样品预处理方法的选择

用微波消解和湿法消解样品后，上机测定，测定结果并无明显差异，但湿法消解Ca的空白含量相对偏高，可能是湿法消解溶解了微量的玻璃器皿中的Ca引起的。因此建议测试低含量样品时，采用微波消解，可以使测定结果更准确。

2.2　仪器分析波长的选择

影响分析线选择的主要因素有待测元素的浓度、谱线相对强度、背景等效浓度(BEC)、噪音、分析条件及共存元素的干扰情况等。结合橘子汁的营养成分，橘子汁中含量较多的是钠，钠的分析波长主要是589.592 nm，对钙和镁的测定没有影响。钙在317.933 nm，镁在285.213 nm波长下有更高的相对强度，更低的信号噪音，更高的灵敏度，更小的谱线干扰，更低的背景等效浓度，因此选择谱线波长为:Ca 317.933 nm，Mg 285.213 nm。

2.3　标准曲线与检出限

分别准确移取钙和镁的标准储备溶液(浓度均为1 000 mg/L)适量，用硝酸(2%)溶液定容，钙的浓度分别为0、1、2、5、10、20 mg/L和镁浓度分别为0、1、2、4、6、8 mg/L混合标准曲线工作溶液，按仪器工作条件进行测定。结果表明：钙的浓度在0～20 mg/L，镁的浓度在0～8 mg/L范围内呈线性相关，其线性相关方程及相关系数见表3。重复测定空白溶液20次，计算其检出限，检出限见表3。