石墨炉原子吸收法测定水产品中硒的技术优化研究

◎ 文/王海 赵莹 杨翼羽

本文探索了石墨炉原子吸收法测定水产品中硒的技术优化路线。在消解液中加一定比例的过氧化氢可解决消解后试样液体存色明显问题；在上机样品浓缩过程中通过微调赶酸温度，在保证回收率的前提下可缩短制样时间；在上机测定中使用硝酸钯作为基体改进剂提升高石墨炉灰化温度，可提高检测的稳定性和准确度。结果表明，优化后的方法简单可靠、准确性和重复性好，方法平均回收率为83.3%，检出限为0.09mg/kg，可供有关单位参考。

硒是人体必需的一种微量元素，具有多种功能，价值高。近年来，含硒产品在水产养殖生产中得到广泛应用，其对增强水产动物抗病力、抗氧化性、抗应激能力、提高免疫力具有较好效果，从而与硒元素相关的检测成为目前热门检测项目。现行检测硒元素前沿高效的检测方法为电感耦合等离子体—质谱法（ICPMS）法，该方法仪器设备昂贵，运行维护费用高昂，导致一些中小检测机构望而却步，不具备普遍性和推广应用性。石墨炉原子吸收光谱仪具有价格合理、运行维护费用门槛低的特点，目前一些中小检测机构普遍拥有，但同时石墨炉原子吸收光谱法的质量控制又是一个复杂的过程，例如备样、制样、消解、浓缩和上机等检测环节决定了该项目的检出限、回收率、重现性和准确率。作者通过长期检测积累经验，对石墨炉原子吸收光谱仪测定水产品中硒的关键环节进行了技术优化，建立了一种高效、准确和重复性好的检测方法，供大家参考。

一、材料与方法

（一）仪器与试剂

AA900T型原子吸收光谱仪，配有AS-900石墨炉自动进样器、一体化的横向加热石墨炉原子化器和纵向塞曼效应背景校正器；硒空心阴极灯；微波消解仪；赶酸器；匀浆机；分析天平。

（二）药品试剂

主要有硒标准物质、纯净水、硝酸钯、硝酸、过氧化氢（30%）。

（三）实验方法

1.试样制备

水产品，取可食肌肉部分均质混匀，备用。

2.试样消解

称取试样约0.500 g（精确至0.001g）置于微波消解管中，加8mL硝酸和2mL过氧化氢，然后按微波消解仪器使用操作说明将高压消解罐体系组装完毕，设置消解条件，详见表1。

表1 微波消解仪设置条件

3.赶酸

消解完的试样，置于赶酸器中，设置150℃赶酸至约1mL，冷却至室温。全部液体试样转移至10mL容量瓶内，加2.5mL基体改进剂硝酸钯，用硝酸定容至10mL，混匀后尽快测定。

4.石墨炉原子吸收光谱仪参数设置

参考表2和表3。

表2 原子吸收仪参数

表3 石墨炉升温程序

5.标准曲线的配制及样品测定

以硒标准使用液100µg/L作系列曲线，采取机器在线稀释，纯水作空白，曲线每个点进样量20µL，并加入基体改进剂5µL，绘制标准曲线、计算直线回归方程。注意：得出标准系列曲线相关系数应≥0.995才可使用。

试样检测方法同标准曲线制作方法，得出吸收值后代入回归方程，求得其含量，空白对照试验除不加试样外，均按样品测定步骤进行。

二、结果与分析

（一）检出限

按照国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）对于检出限的定义，检出限为“3倍多次空白的标准偏差除以标准曲线的斜率”。本方法通过21次校准空白的测定获得标准偏差SD=0.0008，对于严格的单侧高斯分布k=3对应的置信度为99.6%为基准，依据IUPAC建议取k=3作为检出限计算标准，本方法0～100µg/L标准曲线斜率A=0.00055，线性相关系数r=0.9992，可计算该方法最小检测浓度为C=K×SD/A≈4.36µg/L。

（二）准确度和精密度

本研究中的准确度和精密度分别用回收率和相对标准偏差（RSD）值表示。选用3组样品，添加0.2mg/kg和0.4mg/kg、0.8mg/kg三个水平的标准溶液，按照样品处理方法及相同的光谱条件下，进行回收率的测定，每个样品重复3次。测定后计算出每个添加浓度的回收率和相应的相对标准偏差（RSD）值。经计算得出该方法平均回收率分别为80.22%、87.74%、81.92%，相对标准偏差（RSD）为分别7.5%、1.8%、6.9%。

三、结论

（一）基体改进剂的选择

硝酸钯作为通用基体改进剂适用于多种不同元素，具有使用方便、性能可靠等特点。在测定水产品中硒的技术优化研究中，硝酸钯增加了待测样品溶液基体的挥发性，同时也提高了待测易挥发元素的稳定性，所以可以大幅提高石墨炉灰化温度，从而消除或减小基体干扰，对提高检测重现性和准确率起了重要作用。

（二）消解液的组合

不同种类水产品肉质颜色有明显差异，用单一硝酸作为消解液进行消解后试样，液体存色明显，对上机测定准确性有不小的干扰。本文在制备消解样品中加入了一定量的过氧化氢，过氧化氢在消解中起到氧化脱色的作用，消解后液体无色透明，消除了试样存色的干扰。期间尝试了不同比例的硝酸和过氧化氢混合溶液进行消解试验，最终通过试验对比得出，在0.5g称取试样中加8mL硝酸和2mL过氧化氢混合溶液进行消解的效果更为理想。

（三）赶酸温度的设置

动物蛋白质消解后，样品中存有大量的氮氧化合物，对上机检测存在一定的基体干扰，其次高酸度上机液影响石墨管使用寿命，容易产生爆沸，数据重现性差，所以用石墨炉检测硒必须把酸度赶至5%以内。赶酸温度的设置需要根据赶酸仪器条件、消解时用酸量、赶酸器皿确定。赶酸温度过高，容易使检测元素随酸蒸汽一起挥发掉，导致检测结果偏低，赶酸温度过低，则会影响酸挥发速度，导致工作时间大幅增加。本文尝试了不同温度设置，最终通过试验比较得出，赶酸温度设为150℃时，可以在保证回收率的前提下提高工作效率。

通过对基体改进剂选择、消解液组合和赶酸温度设置等环节进行技术优化后，该方法平均回收率为83.3%，检出限为0.09mg/kg，符合水产品中硒元素的检测要求。研究为石墨炉原子吸收法测定水产品中硒提供了可行的技术优化参考。