氢化物发生-原子荧光法测田螺中硒、汞
2020-03-05余文丽王振生王小强
余文丽 王振生 王小强
摘 要： 为了提高分析测试工作效率，探索了双道氢化物发生-原子荧光法同时测定田螺中硒、汞的分析方法，该实验采用硝酸-高氯酸消解样品，以盐酸为预还原剂，KBH4为还原剂，确定了最佳反应条件和仪器工作条件，并对试剂进行了选择和优化，同时针对硒和汞之间的相互干扰进行了分析。结果表明，荧光强度与硒、汞浓度在0～8 ng/mL范围呈良好线性关系，硒和汞的检出限分别为0.043 9、0.004 2 ng/mL，回收率分别为92.5%～101%，78%～87%，并且硒和汞之间的干扰可忽略不计。该方法操作简便，灵敏度高，结果稳定可靠，具有较好的精密度及准确度，并且实现了硒、汞同时测定，降低了分析成本，提高了工作效率。
关 键 词：氢化物发生-原子荧光法;田螺;硒;汞
中图分类号：O655.1 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2020）01-0204-04
Determination of Selenium and Mercury in River Snail by
Hydride Generation -Atomic Fluorescence Spectrometry
YU Wen-li1， WANG Zhen-sheng1， WANG Xiao-qiang2
（1. Henan Provincial Nonferrous Metals Geological and Mineral Resources Bureau No. 7 Geological Team，
Henan Zhengzhou 450018， China;
2. General Institute for Nonferrous Metals and Geological Exploration of Henan Province， Henan Zhengzhou 450052， China）
Abstract： A method of simultaneously determining Hg and Se in river snail was developed for improving the analytic efficiency by hydride generation-double channel atomic fluorescence spectrometry，using nitric acid-perchloric acid to digest samples， using hydrochloric acid as pre-reducing agent， KBH4 as reducing agent. The best reaction conditions and the instrument working conditions were determined. The reagents were selected and optimized， and the interference between selenium and mercury was analyzed. The results showed that its linear range was 0～8 ng/mL for Se and Hg， the detection limit and recovery were 0.043 9 ng/mL and 92.5%～101% for Se， 0.004 2 ng/mL and 78%～87% for Hg， and the interference between selenium and mercury was negligible. The method is simple， stability and highly accurate， the simultaneous determination of selenium and mercury can be realized，which reduces the cost of analysis and improves the work efficiency.
Key words： Hydride generation-atomic fluorescence spectrometry;River snail;Selenium;Mercury
硒是人體必需的微量元素之一，人体缺硒或摄入量过多均会导致相关疾病或不良反应[1]。据报道[2]，汞在人体全血中含量超过9.5 ?g/L时就会产生毒害作用。随着人们生活水平的提高，海螺已经成为广大民众较为青睐的美味佳肴，但是在享用田螺这道美食之余，人们更注重其营养成分及安全性能，因此研究田螺中硒、汞的含量就极具现实意义。
目前硒、汞的分析方法主要有分光光度法、原子吸收法、电感耦合等离子体发射光谱法、质谱法、气相色谱-光谱/质谱联用法、原子荧光法等[3-14]。分光光度法灵敏度低，干扰多;色谱法灵敏度较好，但分析成本高;原子吸收法抗干扰能力强、简便，但分析结果受实验条件影响较大。本文样品采用湿法消解，以盐酸为预还原剂，KBH4为还原剂，采用双道氢化物发生原子荧光法同时测定硒和汞的含量，节省了实验成本，减少了工作程序，提高了工作效率。
1 实验部分
1.1 主要仪器
AFS-7500型双道原子荧光光度计（北京东西仪器公司）;汞空心阴极灯;硒空心阴极灯;高纯氩气;烘箱;研钵;温控电热板。
1.2 主要试剂
汞标准使用液（50 ng/mL）：准确移取汞标准储备液（1 g/L）0.50 mL于100 mL容量瓶中，用5 % HCl定容至刻度，摇匀，溶液浓度为5.00 ?g/mL。再吸取5.00 ?g/mL汞标液1 mL于100 mL容量瓶中，用5% HCl定容至刻度， 摇匀，溶液浓度为50 ng/mL。
硒标准使用液（50 ng/mL）：准确移取硒标准储备液（100 ?g/mL） 1 mL于100 mL容量瓶中，用5% HCl定容至刻度，摇匀，溶液浓度为1.00 ?g/mL。吸取1.00 ?g/mL硒标液5 mL于100 mL容量瓶中，用5% HCl定容至刻度，摇匀，溶液浓度为50 ng/mL。
氢氧化钾、硼氢化钾、盐酸、硝酸、高氯酸均为分析纯，所有试剂均购于国药集团化学试剂有限公司，实验用水均为去离子水，本实验所用螺类均来自当地市场采购。
1.3 仪器工作条件
双道原子荧光光度计同时测定硒、汞的仪器操作条件见表1。
1.4 样品的预处理
将田螺放置水中24 h后用去离子水冲洗干净，将头和尾部分别取出置于表面皿上，放于干燥箱，50 ℃烘烤72 h，取出冷却，碾磨至粉末状，放入干燥塑料袋中待用，同时编号。准确称取1.000 0 g样品于50 mL烧杯中，加入4∶1的混酸（硝酸，高氯酸）10 mL，盖上表面皿，浸泡过夜，然后置于可调温电热板上，先低温加热，待有大量棕色气体，并剧烈反应后，再高温加热，直至溶液为淡黄色，并有大量浓白烟分层滚动，此时，加入2.50 mL盐酸，稍微冷却后，用少量蒸馏水冲洗表面皿，加热微沸至有白烟，冷却后将溶液移入50 mL容量瓶中，定容，待测，同时做样品空白。
1.5 Se、Hg含量的测定
移取样品溶液5.00 mL于50 mL的比色管中，用3 mol/L的盐酸定容，待测。同时做样品空白。
1.6 绘制标准曲线
分别移取0.00、0.10、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00 mL的50 ng/mL硒、汞标准工作液于50 mL容量瓶中，用5%盐酸定容，摇匀。此系列的硒、汞浓度分别为0.00、0.10、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00 ng/mL，按表1仪器工作条件进行测定并绘制相应的标准曲线。
2 結论与讨论
2.1 仪器条件的选择与优化
2.1.1 负高压的选择
固定硒、汞浓度而其他条件不变，分别改变光电倍增管负高压的大小。按表1所列工作条件进行测定，结果如图1。
改变负高压从220～380 V测定硒、汞溶液的荧光强度值，由图1可知，增大负高压其灵敏度也随之增加，并且汞的荧光强度变化较为明显，但负高压大于360 V，无论硒或汞其噪声也随着明显增大，所以该实验选择负高压为360 V。
2.1.2 载气流量的选择
固定硒、汞浓度而其他条件不变，分别改变载气流量，按表1所列工作条件进行测定，结果见图2。
随着载气流量的增大，硒、汞荧光强度值变化较大且在120 mL/min左右出现峰值，而在90～100 mL/min和140～160 mL/min出现平台，荧光强度较稳定。载气流量过高会冲稀原子的浓度，过低则难以迅速将氢化物带入石英炉[15]，所以本实验选用的载气流量均100 mL/min。
2.2 试剂的选择与优化
2.2.1 酸浓度的选择
测定体系的酸度对硼氢化钾的还原效果及待测元素的测定产生一定的影响。固定硒、汞浓度而其他条件不变，同时改变盐酸浓度，其荧光强度的变化如图3。
由图可知，当盐酸浓度达到4%～6%时出现平台，说明Se、Hg荧光强度在此浓度区间达到最大并趋于稳定，故选择盐酸浓度为5%。
2.2.2 硼氢化钾浓度的选择
固定硒、汞浓度其他条件不变，同时改变硼氢化钾溶液的浓度，结果如图4。
实验表明，随着硼氢化钾溶液浓度的增大，其荧光信号值呈上升趋势随后下降，但硼氢化钾浓度大于1.2%时其噪声增强，所以本实验选择硼氢化钾溶液的浓度为1.00%。
2.3 干扰实验
固定硒、汞浓度而其他条件不变，按表1所列工作条件进行测定，结果见图5、图6。
从图中可以看出，在汞对硒的浓度比（Se/Te）为1 500时，汞基本不会对硒的荧光信号产生明显干扰;而当硒的浓度为汞的300倍时，汞荧光信号值完全受到影响，由于在实际样品测定中硒、汞之间的浓度比未超过10，因此它们之间的干扰可忽略。
2.4 線性范围
配制硒汞浓度分别为 0.00、0.10、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00 ng/mL的标准系列，按表1仪器条件及该实验方法进行测定，其相应标准曲线见图7、图8。
由图8可知，硒和汞的浓度在0～8 ng/mL的浓度范围内，硒、汞的荧光值与其浓度均呈良好的线性关系，其相关系数分别为RSe = 0.999 0和RHg = 0.997 4。可见，实验的结果呈良好的线性关系。
2.5 精密度
按照本文实验方法分别对田螺头和尾中的硒、汞进行测定，其标准偏差和相对标准偏差都较小，说明该方法的精密度较好。
2.6 检出限
连续测定硒汞的标准空白11次，测定硒、汞的检出限。计算标准偏差SSe =0.301 5、SHg =0.309 3，检出限分别为DLSe =0.043 9 ng/mL、DLHg =0.004 2 ng/mL。
2.7 回收率
对样品溶液进行测定，同时加入硒和汞的标准溶液进行回收，结果如表2。
3 结论
本文采用AFS-7500型双道原子荧光光谱法测定了田螺中硒、汞含量，分析结果表明，田螺中硒含量最高为2.03 ?g/g，说明田螺具有一定的营养价值，汞含量最高为0.125 ?g/g，但低于卫计委规定的汞含量（0.3 mg/kg）。
本方法操作简单，分析速度快，检出限低，灵敏度高，具有良好的精密度和准确度，实现了硒、汞同时测定，降低了分析成本，提高了分析速度，具有较高的实用价值，同时对食用田螺具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]王丽鑫，胡晓荣，谭志勇，等. 生物体内汞与硒的相互作用[J].重庆环境科学，2002， 24（2）：73-75.
[2]李祎萌. 食品汞含量分析预处理与测定技术的研究进展[J]. 广东化工，2018， 45（24）： 33-34.
[3]李咏梅，李人宇，许培培. 分光光度法测定硒的进展[J]. 理化检验-化学分册，2009， 45（12）：1453-1464.
[4]林春花，谢贤清，刘德永，等. 电感耦合等离子体串联质谱与电感耦合等离子体质谱法测定蜂蜜中微量硒的对比研究[J]. 分析科学学报，2018， 34（5）： 596-600.
[5]沈高扬，支志华. 石墨炉原子吸收光谱法测定大米及油菜籽中硒的含量[J]. 中国食品添加剂，2018（12）： 192-196.
[6]徐振东. 氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中汞含量[J]. 新疆有色金属，2017（6）： 73-74.
[7]高苹，刘中. 原子荧光光谱法测定蔬菜中微量硒[J]. 现代科学仪器，2000（6）： 39-43.
[8]曾晓丹，金星，柳彩云，等. 原子荧光光谱法测定败酱草中痕量硒[J]. 应用化工，2018， 47（11）： 2547-2549.
[9]刘坤，王伟德. 原子荧光同时测定土壤中硒、汞方法的探究[J]. 环境与发展，2017（3）： 198-200.
[10]陈保，刀仕强，蒲泓君， 等. 微波消解-双道原子荧光光谱法同时测定土壤中的砷和汞[J]. 热带生物学报，2017， 8（3）：348-352.
[11]秦玉燕，唐玉娟，唐莹莹，等. 氢化物发生原子荧光法同时测定土壤中砷和汞的含量[J]. 农业研究与应用，2016， 3： 43-47.
[12]任占军，郝贵奇，尹长田，等. 微波消解-氢化物发生原子荧光光谱法测定污泥中共和砷[J]. 冶金分析，2014， 34（3）：52-56.
[13]李波，崔杰华，刘东波，等. 微波消解-氢化物发生原子荧光法同时测定土壤中的砷汞[J]. 分析实验室，2008， 27（7）：106-108.
[14]付珑. 微波消解-双道原子荧光光谱法同时测定大米中微量砷和汞[J]. 现代化工，2013， 42（7）： 1021-1032.
[15]张赵田，刘文，冯志江，等. 原子荧光法对水中汞和硒的测定[J]. 湖北农业科学，2014， 53（10）： 2412-2414.
