氢化物发生原子荧光法测定食品中的硒
2019-09-17王茜
王茜
摘 要:该文主要对氢化物发生原子荧光法在硒中的检测方式进行了详细探究。在此次研究中,对样品进行微波消解处理,采用硼氢化钾(KBH4)作为还原剂,根据该文测定分析,所得标准物质测定结果均处于推荐值范围内。由此可见,氢化物发生原子荧光法的稳定性好、准确度高,值得推广应用。
关键词:氢化物发生原子荧光法 硒 条件优化 检出限
中图分类号:TS207 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)06(b)-0040-03
硒是人体中所必须的微量元素,由于其具有抗氧化以及提升免疫力的功效,因此是保障人体健康的关键。在对食品中的硒进行测定时,一般采用荧光光度法,但是,该测定方式的操作复杂,并且所用试剂具有较强毒性。现如今,原子荧光法发展迅速,其操作方式便捷,并且灵敏度较高,因此,对其在食品中硒的测定方式进行详细探究迫在眉睫。
1 氢化物发生原子荧光法在食品中硒测定中的应用优势
硒是生物体中所必须的微量元素,不仅有利于清除体内自由基,而且还具有防癌抗癌、抗氧化等作用,可以有效提升生物体免疫力,对于生物体的心血管功能、视力等都会产生较大影响。如果人体中的硒含量比较低,就容易发生心血管疾病、白肌病、癌症等。需要注意,虽然硒是十分重要的营养元素,但是,如果过量补充硒,也会对人体造成不良影响。人体每日摄取的含硒食物应控制在0.1mg/kg以内,如果人长期食用硒含量大于1mg/kg的食物,则容易发生硒中毒。
现如今,在市场中出现越来越多的富硒食品以及含硒制剂,为保障人们的身体健康,应对含硒进行测定。常用测定方式有荧光法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法等等。氢化物发生原子荧光法是一种新型测定技术,在测定过程中的能耗比较低,灵敏度高,并且干扰小,是一种理想的测定技术。
2 材料与方法
2.1 仪器与试剂
在此次试验中,所用设备包括AFS-930双道原子荧光光谱仪以及MARS6微波消解仪。此次试验所选用的食物样品有3种:茶叶、鸭蛋以及大米。對于试验过程中的各类试剂,均为分析纯及以上;对于所有玻璃仪器,均在洗涤干净后,在硝酸(3+1)溶液中浸泡24h,然后再用清水进行冲洗、晾干。对于试验过程中所采用的水,为18.25MΩ·cm(25℃)的超纯水,盐酸为优级纯。
2.2 仪器工作条件
光电倍增管负高压(voltageofPMT)为300V;载气流量为400mL/min;总灯电流(lampcurrent)为100mA,辅助灯电流为50mA;原子化器高度为8mm;屏蔽气流量为800mL/min;读数时间为8s,延迟时间为0.8s;读数方式为峰面积。对于还原剂,采用10g/L KBH4溶于5g/L氢氧化钠(NaOH)溶液中;载流采用5%HCl。
2.3 样品处理方法
选用0.5g样品,在样品中加入8mL H-NO3和3mL H2O2,浸泡过夜,然后再进行微波消解处理。在微波消解过程中,首先在12min将温度升高至120℃,持续10min;然后再在10min内将温度上升至200℃,持续30min。在对样品进行消解完成后,将其转移至25mL容量瓶定容,另外,还需做好空白试验。
在对消解液进行预还原处理时,有3种处理方式,分别如下:方法1,消解液稀释2倍,然后直接测定;方法2,取10mL消解液,加3mL6mol·L-1Hcl,100℃加热30min,定容至20mL后直接测定;方法3,取10mL消解液,赶酸至约1mL,加入3mL Hcl,100℃加热10min,定容至20mL后直接测定。
3 测定条件优化
3.1 负高压的选择
负高压对荧光信号的影响如图1所示,通过对图1进行分析可见,随着负高压的逐渐增加,荧光强度以及灵敏度也会随之提升,与此同时,暗电流噪音也越来越大,这样就会对仪器稳定性造成不良影响。对此,应该注意,严格控制光电倍增管的负高压。在此次试验中,负高压设定为300V。
3.2 灯电流的影响
灯电流对荧光信号的影响如图2所示,通过对图2进行分析可见,随着灯电流的增加,荧光强度以及灵敏度也会随之提升。但是,如果灯电流过大,则会产生自吸现象,同时噪音比较大,并且还会对测定结果准确性造成不良影响。在此次试验中,在保证测定灵敏度的基础上,将灯电流设定为100mA。
3.3 还原剂浓度的影响
在此次试验中,选用KBH4作为还原剂,其在水溶液中容易分解,因此,要求在配置时,加入0.5%的NaOH,以此达到抑制水解的作用。KBH4浓度对荧光信号的影响如图3所示,通过对图3进行分析可见,当还原剂浓度越来越大时,荧光强度首先升高,然后降低,当KBH4浓度达到10g/L时,荧光强度也达到最大。如果KBH4浓度比较低,则会影响还原能力。对此,在此次试验中,KBH4浓度设定为10g/L。
3.4 载流浓度的影响
在此次试验中所采用的载流为HCl,盐酸浓度对荧光信号的影响如图4所示,通过对图4进行分析可见,随着HCl浓度的逐渐增加,荧光强度会缓慢升高,但是,当HCl浓度达到5%以上后,荧光强度也趋于平稳。在此次试验中,HCl的浓度设定为5%。
3.5 样品预还原方法的优化
在对食物样品进行微波消解处理后,还需对其进行预还原处理,然后再进行测定分析。在此次试验中,预还原处理方式有3种,应用效果如表1所示。3种预还原处理方式如下:方法1,对于消解液不进行还原处理,直接测定,在对食物样品进行HNO3消解处理后,还存在部分Se(VI),而Se(VI)不能与KBH4反应生成氢化物,因此,不能被仪器检测到,只可以检测出消解液的硒。因此,测定值为标准值的42%~58%之间。方法2,将消解液直接加入至HCl中进行预还原处理,在消解液中含有一定浓度的HNO3,这样就会影响HCl的还原反应,导致Se(VI)无法被还原成为Se(IV),因此与方法一相比,测定结果略高,但是依然低于标准值。方法3,对消解液先进行赶酸处理,然后再加入HCl还原,在赶酸处理过程中,可以消除消解液中的HNO3,通过HCl,可将Se(VI)还原成Se(IV),进而提升还原效率,该方法的测定结果在标准值范围内。由此可见,在此次食物样品检测中,方法3的应用效果较好。
4 检测结果分析
4.1 线性方程与检出限(DL)
在此次试验中,对于空白溶液要求连续测定15次,然后随机选取11次的测试结果,计算出标准偏差。构建标准曲线,线性方程为I=307.7723×C-8.8490,线性相关系数为1.0000。根据公式DL=3×S/K计算检出限为0.023μg/L。选择标准曲线中的最高浓度,然后连续测试11次,对标准偏差(RSD)进行计算,计算结果为1.0%。
4.2 回收率和精密度
在此次试验中,以茶叶、鸭蛋以及大米作为试验样品,在试验过程中加入一定量的硒标准溶液。根据此次试验分析,标准物质测定结果均处于推荐值范围内,另外,加标回收率在87.5%~105.0%之间。
5 结语
综上所述,该文主要对氢化物发生原子荧光法测定食品中的硒的具体方法以及效果进行了详细探究。根据该文分析可见,在氢化物发生原子荧光法的应用中,对于试验样品分别需要进行微波消解、赶酸和还原处理,该方法所得检测结果的准确度较高,稳定性良好,值得推广应用。
参考文献
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