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饲料中铅含量测定的影响因素及对策

2019-02-25宋亚伟

养殖与饲料 2019年8期
关键词:灰化铅含量夏花

吴 昊 宋亚伟

安徽省兽药饲料监察所,合肥230091

准确、快速、科学地测定饲料中铅的含量,对于保障饲料质量安全具有重要的意义。

1 铅金属及其测定方法

1.1 铅金属

饲料中的铅是一种具有强蓄积性、多亲和性、有毒有害的重金属,是饲料环境卫生中控制的重要指标之一[1]。铅在动物体内的代谢相当缓慢,其半衰期约为1 460 d,沉积在骨骼中的铅,半衰期约为10年。如果畜禽连续摄入铅,铅则会通过生物积累在畜禽体内,不但损害动物中枢神经系统、毒害肝脏、脾脏等造血器官,还能影响肾脏及淋巴等免疫系统,危及动物的生产和生命健康,并通过食物链影响人体健康。铅中毒后最常见的症状是神经衰弱、肠胃消化不良,还可发生麻痹和中毒性脑病,如短时间接触高浓度铅,可引起剧烈的腹绞痛和中毒性肝炎[2]。

1.2 铅的测定方法

饲料中铅含量的测定方法主要有:原子吸收分光光度法、双硫腙萃取分光光度法和示波极谱法等[3]。原子吸收法与其他2 种方法比较,其选择性最强,灵敏度最高,准确性最好,分析范围广,且共存组分不干扰或很少干扰,操作简易,是测定微量铅的首选方法。对于不含无机物的饲料,采用稀盐酸溶解法。对于含有有机物的饲料,主要采用干灰化法、湿消解法[4]。

2 饲料中铅含量测定的影响因素

2.1 样品前处理

1)试剂和容器的影响。试剂不纯,会对测定结果产生严重的干扰。饲料样品的铅含量()是经过前处理后的样品溶液()减去试剂空白()的差值。铅在低浓度时,吸光度波动范围很大,当试剂纯度很高时,吸光值即使波动范围再大,吸光度值也会接近于零,试剂空白产生的影响可以忽略不计,测定结果准确。试剂不纯,试剂空白值铅含量稍微偏高波动范围很大,不再接近零值。而 1 波动范围并不大。虽然和两者的吸光度都增加了,由于两者的波动范围不一致,增加幅度不一致,导致两者之差发生变化,导致结果不准确,所以试剂不纯,杂质铅含量高时,对测定结果产生严重影响。

一般软质玻璃或普通玻璃有较强的吸附力,会将待测溶液中的待测离子吸附。文献表明待测元素残留在坩埚容器壁上不能浸提是造成结果不准确的原因之一。随着灰化温度增高,不能被酸浸提的残留量也增加。

2)炭化和灰化的影响。电炉温度过高,造成待测元素损失;样品在电炉上灼烧时,因温度过高使样品中的水分急剧蒸发造成样品飞溅出坩埚。样品中的糖、蛋白质、淀粉等物质在高温下易发泡膨胀而溢出坩埚。样品不经炭化而直接灰化,出现碳粒被包住的现象,造成灰化不完全[5]。

3)提取和稀释的影响。在样品用酸溶解浸提的过程中,如加热过度将溶液蒸干,试样基质中的铁、铝元素可能会生成难溶的氧化物包裹铅,使待测元素提取不完全,导致检测结果偏低[6]。

2.2 仪器条件

1)基质和火焰温度的影响。当样品中含有大量的铁、铝、钙时,它们的氧化物在低温火焰下不易分离,对光产生一定的吸收,使测定结果偏高[7]。

2)进样量的影响。进样量过小,由于进入火焰的溶液太少,吸收信号弱,灵敏度低,不便测量。进样量过大,对火焰产生冷却效应,同时较大雾滴进入火焰,难以完全蒸发,原子化效率下降,灵敏度低。

3)通带宽度的影响。过小的通带宽度使可利用的光强度减弱,不利于测定。

2.3 背景干扰

在测定中光源辐射不仅会被气态原子吸收,而且也会被背景吸收。背景干扰是非特征光谱干扰,主要指分子吸收与光散射造成的光谱背景干扰,背景干扰一般使吸收值增加,造成结果偏高。

2.4 标准曲线

高浓度铅标准液绘制标准曲线后测定低浓度铅溶液造成结果偏高。

3 解除饲料中铅含量测定的影响因素的对策

3.1 样品前处理环节的优化

1)试剂和容器的优化。选用纯度比较高的试剂,条件允许时,可以考虑使用进口酸。在样品试液的制备过程中,容量瓶最好选用硬质玻璃材质的。选择釉面完整没有破损的坩埚进行样品的炭化和灰化处理,以减少吸附的发生。

2)炭化和灰化的优化。采用低温炭化,炭化过程必须至无烟状态。建议使用450 ℃电热板加热炭化,保证受热均匀,有效防止坩埚破裂和精确控制温度。灰化温度以550 ℃,灰化时间4 h 为宜。采用梯度升温的方式,灰化4 h 后,如果灰化不彻底,加一些稀硝酸溶液浸润,低温烘干后再灰化2 h 直至灰化完全。铅的挥发损失与灰化温度、灰化时间和试样基质都有一定的关系。不是灰化时间越长越好,要根据样品基质合理控制灰化时间[8]。

3)提取和稀释的优化。一般溶液剩余2~3 mL为佳。同时空白样品酸残留量要与样品保持一致。要多做几个空白,找出其平均值,防止空白出现偏差,影响测定结果。

4)引入加标回收实验。在没有相应标准物质、含量未知的样品,使用空白加标判断试剂是否有问题。使用基体加标验证样品的前处理过程是否对样品的测定产生影响,例如样品萃取是否完全、消解是否完全、样品转移过程是否损失等等,还能验证测量过程是否有基体干扰。

3.2 仪器条件的调节

1)火焰温度的优化。一般使用化学计量火焰,燃助比为1∶4,火焰温度稍高,适宜于热解离,稍有还原性,可降低氧化物的形成。烧头高度一般选在4~6 mm 为宜,此区域具有最大的基态原子密度,灵敏度最高。

2)灯的优化。铅灯属于低温元素且最不稳定的元素灯。根据铅元素的特性,所以元素灯发光要稳定,要预热20 min 以上。氘灯和空心阴极灯的光路要完全匹配。氘灯与元素灯的能量要一致,为了平衡氘灯和空心阴极灯的能量,需要依照两者的相互强度升高或降低空心阴极灯的电流。

3)提升量的调节。根据吸光度随进样量的变化,选择最佳进样量。试样的进样量一般在3~6 mL/min 较为适宜。

4)通带宽度的选择。选择通带宽度是以吸收线附近没有干扰谱线存在并能够分开最靠近的非共振线为原则,合适的狭缝宽度还需要由实验来确定。

3.3 光谱干扰的扣除

连续光源背景校正,通常使用氘灯扣背景,也可选用塞曼(Zeeman)背景校正。

3.4 标准曲线的选择

在设计标准曲线的浓度区间时,高点浓度不要太高,可以根据试样的铅含量设计浓度点。从测定误差考虑,校准曲线中央部分的精密度优于其两端,因此应让被测元素含量位于校准曲线的中间。从校准曲线置信范围考虑,当实验点数目少于4 点时,置信范围较宽,由校准曲线求得的含量值或浓度值的不确定度较大。随着实验数目的增加,置信范围变小的速率很慢,4~6 个实验点比较恰当。

标准溶液的浓度下限,取决于检出限。合适的浓度范围应该是在能产生0.2~0.8 单位吸光度或透过率15%~65%的浓度。

如果长期使用普通玻璃器皿贮存标准试液,由于玻璃的吸附作用,会造成铅标准试液浓度降低,会导致检测结果偏高。因此贮存标准溶液用聚乙烯及聚氟乙烯材质的容器。

4 结 论

影响饲料中铅的测定因素很多,主要涉及样品前处理、仪器条件、背景干扰、标准曲线等因素。建议采取以下方法进行优化,即采用加标回收的方法排除样品前处理的干扰;仪器条件为选用谱线波长283.3 nm,化学计量火焰助燃比为1∶4,燃烧头高度为4~6 mm,试液进样量3~6 mL/min,通带宽度适当放宽,灯电流适当减少;采用氘灯口背景;合理设置标准曲线的范围和实验点数量。

育苗户如何用肉眼鉴定夏花质量

立夏过后,鱼苗培育进入夏花培育阶段,生产中常常要判断夏花的质量,如何用肉眼鉴定夏花质量呢,这里教大家一些鉴定方法。

1 优质夏花

规格:同一个池塘中同种鱼拉网检查或出塘时规格整齐。

体色:体色鲜艳有光泽。

活动情况:行动活泼,集群游动,受惊后迅速潜入水底,不常在水面停留;已成功驯化摄食破碎饲料或小颗粒饲料,摄食能力强。

抽样检查:鱼在白瓷盆中狂跳,身体肥壮,头小,背厚,鳞、鳍完整无异常。

2 劣质夏花

规格:同种鱼拉网检查或出塘时个体大小不一,头大尾小的个体占比高。

体色:体色暗淡无光,变黑或变白。

活动情况:行动迟缓,不集群,在水面、池塘边漫游,摄食能力弱。

抽样检查:鱼在白瓷盆中很少跳动,身体瘦弱,背薄,鳞鳍残缺,有充血现象或异物附着。当然,在此基础上,结合镜检则更准确。

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