在線雙毛細管火焰原子吸收法測定海帶中的微量鍶

王 娟，賀攀紅，楊 珍

（河南省核工業地質局，河南省核工業放射性核素檢測中心，河南 鄭州 450002）

在線雙毛細管火焰原子吸收法測定海帶中的微量鍶

王 娟，賀攀紅*，楊 珍

（河南省核工業地質局，河南省核工業放射性核素檢測中心，河南 鄭州 450002）

研究在線雙毛細管快速測定海帶中微量鍶的方法，使用相同管徑的雙毛細管對酸度和干擾離子進行探討。采用濕法溶樣對樣品進行前處理，通過在線加入十二烷基磺酸鈉抑制干擾，采用10.0 L/min空氣流量和1.2 L/min乙炔流量進行了實驗，結果顯示：海帶中Sr含量在700 μg/g左右。方法檢出限為0.1 μg/g，樣品回收率在97.8%～107.4%，精密度小于5%。方法準確快速、成本低廉，適合樣品中微量鍶的測定。經實際樣品驗證獲得較為滿意的結果。

在線雙毛細管；火焰原子吸收光譜法；海帶；鍶

鍶（Sr）是人體必需的一種微量元素，主要來源于食品和礦物質水。海帶作為大眾日常食用的一種海產品，對其中鍶含量測定的文獻尚不多見。鍶的測定方法常見的有分光光度法[1]、電感耦合等離子體原子發射光譜 法[2-4]，電感耦合等離子體質 譜法[5-6]、火焰原子吸收法[7-10]等。其中分光光度法操作繁瑣，使用已逐漸減少；電感耦合等離子體發射光譜法和質譜法在實際生產中成本較高；火焰原子吸收法因其相對低廉的價格、較高的普及率以及簡單的操作步驟，成為測定樣品中鍶較為經濟的方法。而通常所使用火焰原子吸收法測定鍶都需要預先在標準溶液和樣品中同時加入鑭鹽[11-12]或者乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）等抑制劑[13-16]來抑制干擾，造成操作步驟繁瑣，同時也浪費試劑。本研究通過一組性能優良的雙毛細管（管徑比K=5）進樣[17-20]，無需預加入抑制劑的操作步驟，實現了在線快速加入十二烷基磺酸鈉做抑制劑的效果，從而改善火焰狀態，屏蔽氧的影響，增加原子化效率和消除部分干擾，提高了測定靈敏度。另外使用管徑比K=1的雙毛細管進行了條件優化，實現了海帶中微量鍶的快速測定。在線雙毛細管技術省去了預先在標準溶液和樣品中添加抑制劑的繁瑣步驟，一次配液即可滿足上百次的測量，節省了大量的抑制劑試劑。方法快速、高效、經濟，適合批量樣品中微量鍶的測定。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

海帶購自鄭州張家村農貿市場（黃顏色海帶和綠顏色海帶各50 g）；鍶標準儲備液（1 000 mg/L，使用時逐級稀釋成標準工作液，保持3% HNO3酸度（V/V，下同）） 國家有色金屬及電子材料分析測試中心；十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、氧化鑭、過氧化氫（優級純） 國藥集團（上海）化學試劑有限公司；實驗所用硝酸、鹽酸、高氯酸試劑均為優級純；實驗用水為去離子水。

1.2 儀器與設備

Analyst 800原子吸收光譜儀 珀金埃爾默儀器（上海）有限公司；鍶空心陰極燈 北京有色金屬研究總院；BC3雙毛細管（兩管提升量比為1：5）、BC4雙毛細管（兩管提升量比為1：1）[21]上海睿齊實業有限公司；馬弗爐 北京中興偉業儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 儀器測定條件

鍶測定波長460.7 nm；光譜通帶寬度0.2 nm；燈電流10 mA；空氣流量10.0 L/min；乙炔流量1.2 L/min；燃燒器高度7.0 mm。

1.3.2 溶樣方法[22-25]

濕法溶樣：稱取0.500 0 g已洗凈烘干并用研缽研碎至30～40 目的海帶樣品，加入10 mL濃HNO3消化過夜，加2.0 mL HClO4，逐滴加入3.0 mL體積分數30%的H2O2溶液，低溫加熱消解至溶液透明，低溫蒸至約2 mL，用3% HNO3溶液溶解，轉移至50 mL容量瓶中，定容待測，同時制備試劑空白。

干法溶樣：將市售海帶洗凈、烘干后研缽研至30～40 目，稱取0.500 0 g樣品于瓷坩堝中，低溫灰化后放入馬弗爐中在500 ℃灰化2～3 h，冷卻后加入8 mL 20% HCl，5滴H2O2溶液，加熱使殘渣溶解，冷卻過濾，定容于50 mL容量瓶中，上機測定，同時制備試劑空白隨樣測定。

2 結果與分析

2.1 空氣乙炔流量的選擇

使用單毛細管考察空氣與乙炔的流量比對測定結果的影響。吸取20 mg/L鍶標準溶液，依次改變空氣與乙炔氣的流量，結果見表1。當空氣和乙炔的流量比為10：1.2時，吸光度最大，較流量比為15：1.0時的靈敏度高10 倍以上。因此采用空氣流量為10.0 L/min，乙炔氣流量為1.2 L/min。

表1 氣體流量實驗Table1 Selection of optimal gas flow rates

2.2 抑制劑的選擇

使用BC3雙毛細管裝置考察了不同質量濃度的十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉和50 g/L氧化鑭，用10 mg/L的鍶標準溶液進行實驗，粗管進鍶標準溶液，細管進不同的抑制劑溶液，2管同步進樣進行測定，測定結果見圖1。十二烷基磺酸鈉的增敏效果最佳，5.0 g/L和10.0 g/L質量濃度條件下的吸光度相差不大，50 g/L氧化鑭條件下測定的吸光度僅為0.102。加入十二烷基磺酸鈉吸光度增大可能是由于表面活性劑可使霧化效果更好，從而使吸光度增大[26]。因此，本法采用10.0 g/L十二烷基磺酸鈉溶液進行實驗。

圖1 抑制劑的選擇Fig.1 Selection of optimal inhibitor

2.3 溶樣方法

將干法溶樣和濕法溶樣的結果進行比較，結果見表2。2 種方法測定結果值基本吻合，都適用于樣品的分解。濕法溶樣的平行樣品結果好于干法溶樣，故本法選用濕法溶樣進行實驗。

表2 不同溶樣方法的測定結果Table2 Results of determination of strontium content in kelp with different sample digestions

2.4 酸介質與酸度的選擇

圖2 酸介質及酸度實驗Fig.2 Effects of acid media and acidity on detection of strontium

配制5.0 mg/L的鍶標準溶液，分別配制2%、4%、6%、8%、10%的HNO3和HCl溶液，采用BC4等徑雙毛細管，在相同的實驗條件下進行酸度實驗。由圖2可知，HNO3介質條件下鍶的吸光度略高于HCl介質條件下的吸光度，且在6%酸度下吸光度較高。因使用BC 4等徑雙毛細管進行酸度實驗，故采用3% HNO3。

2.5 干擾實驗

配制2.0 mg/L鍶標準溶液，在不加任何抑制劑的情況下，用BC4等徑雙毛細管進行干擾實驗 ，一根管進鍶標準溶液，另一根管進干擾元素溶液，結果見圖3。結果表明，30 倍的Fe3+、5 倍的Pb2+、K+不干擾鍶的測定，5 倍的Zn2+、Cu2+、Mn2+、Ca2+、Na+對鍶的測定稍有負干擾。

圖3 干擾離子實驗結果Fig.3 Effect of interfering ions on detection of strontium

2.6 標準曲線及檢出限

配制0.0、5.0、10.0、20.0 mg/L的鍶系列標準溶液，保持3% HNO3酸度，在線BC3雙毛細管進樣，粗管進標準系列，細管進10.0 g/L十二烷基磺酸鈉溶液，繪制鍶標準曲線。鍶的質量濃度在20 mg/L以內與吸光度成 良好的線性關系，線性回歸方程為A=0.016 81ρ-0.000 76，相關系數為0.999 9。

取樣品空白溶液在儀器工作條件下測定20 次，計算測定值的標準偏差（s），以3s作為方法的檢出限，檢出限為0.001 mg/L（以消解液表示），就樣品而言檢出限為0.1 μg/g。

2.7 樣品分析

測定張家村農貿市場上的2 種不同顏色海帶中的鍶含量，同時做了加標回收實驗 ，各取5 mL試液，加入5 mL 5.0 mg/L的鍶標準溶液，計算回收率，結果見表3。

表3 樣品分析結果 （n=6）Table3 Analytical results of real samples (n=6)

3 結 論

該法運用在線雙毛細管進樣技術測定了海帶中的微量鍶，利用雙毛細管在線抑制、在線稀釋的功能，省卻了預先加入抑制劑的繁瑣，節約了大量的抑制劑溶液，一次配制即可滿足上百個樣品的測量需求。通過在線加入表面活性劑，不僅提高了空氣乙炔焰測定鍶的靈敏度，而且抑制了共存元素的干擾。方法簡單快速、成本低廉，適合海產品中微量鍶的測定。

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Determination of Trace Strontium in Kelp by Flame Atomic Absorption Spectrometry with On-Line Binary Capillary

WANG Juan, HE Pan-hong*, YANG Zhen
(Henan Nuclear Industry Radioactive Nuclide Testing Centre, Henan Province Nuclear Industry Geology, Zhengzhou 450002, China)

A rapid method to determine trace amounts of strontium in kelp was proposed using flame atomic absorption spectrometry (FAAS) after sample injection by on-line binary capillary. The impact of a cidity and interfering ions on detection of strontium was explored using binary capillaries of the same diameter. Samples were digested with acids, and the interfering ions were effectively suppressed by on-line addition of sodium dodecyl sulfate (SDS). The analysis was carried out at a flow rate of 10.0 and 1.2 L/min for air and acetylene, respectively. Results showed that the content of strontium in kelp was 700 μg/g, as determined by the FAAS method. The limit of detection (LOD) of the method was 0.1 μg/g, the spiked recoveries of strontium in real samples were between 97.8% and 107.4%, and the precision expressed as relative standard deviation (RSD) was less than 5%. This method is accurate, rapid, low-cost and suitable for determination of trace strontium in samples with satisfactory results.

on-line binary capillary; flame atomic absorption spectrometry; kelp; strontium

O657.31

A

1002-6630（2014）10-0192-03

10.7506/spkx1002-6630-201410036

2013-09-18

王娟（1982—），女，工程師，本科，研究方向為科技質量管理。E-mail：13194485@qq.com

*通信作者：賀攀紅（1983—），男，工程師，本科，研究方向為巖礦分析。E-mail：hepanhong1983@163.com