ICP—AES測(cè)定蘋果果實(shí)稀土元素鑭鈰含量簡報(bào)

我國是稀土資源蘊(yùn)藏最豐富的國家，其中主要元素為鑭和鈰。稀土元素雖非作物生長必需元素，但屬有益元素。關(guān)于稀土元素對(duì)作物生長發(fā)育的影響，國外早在上世紀(jì)30年代即開展了大量研究。我國對(duì)稀土元素在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究始于上世界70年代初。研究表明，稀土元素可以促進(jìn)作物生長發(fā)育，特別在蘋果樹上增施稀土元素，可以促進(jìn)養(yǎng)分吸收，增加葉面積和葉綠素含量，提高坐果率，提高可溶性固形物、氨基酸、糖、維生素C、花青苷含量，增強(qiáng) " 著色，增大一、二級(jí)果比率，增強(qiáng)耐貯性，增產(chǎn)10%～15%。

西北干旱區(qū)是我國土壤中稀土元素含量較低的地區(qū)，而蘋果種植是該區(qū)果農(nóng)脫貧致富的重要產(chǎn)業(yè)，因此，應(yīng)用稀土元素會(huì)對(duì)西北干旱區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。然而，由于稀土元素在土壤和作物中含量極少，傳統(tǒng)的馬尿酸偶氮氯膦分光光度法靈敏度不高，難以對(duì)蘋果果實(shí)中的稀土元素進(jìn)行準(zhǔn)確定量，而目前比較認(rèn)可的電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）成本高，普通研究機(jī)構(gòu)無力承擔(dān)。我們利用成本較低的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）進(jìn)行了測(cè)定蘋果果實(shí)中稀土元素鑭、鈰含量的試驗(yàn)，結(jié)果顯示該方法檢測(cè)限低，精確度高，方法可行。

1 " 實(shí)驗(yàn)原理

利用氬等離子體產(chǎn)生的高溫使鑭、鈰完全分解形成激發(fā)態(tài)，發(fā)射出特征譜線，利用檢測(cè)器檢測(cè)特定波長的強(qiáng)度，在一定濃度范圍，發(fā)射光強(qiáng)度與鑭、鈰元素濃度成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

2 " 儀器與材料

試驗(yàn)所用蘋果果實(shí)分別采自陜西楊凌和鳳翔。實(shí)驗(yàn)儀器為電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國瓦里安公司產(chǎn)）;所用試劑硝酸和鹽酸均為光譜純，水為高純水，鈰和鑭標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 " "（1 000 mg/L）購自國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心。

3 " 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 " 樣品采集 " 分別在陜西楊凌、鳳翔各選擇3個(gè)蘋果園，于2014年9月25—28日取樣，采回后用去離子水清洗。

3.2 " 樣品干制 " 將處理干凈的蘋果果實(shí)切成0.5 cm厚的果片，擺放于干凈的醫(yī)用白瓷盤中， " 在烘箱內(nèi)100～105 ℃下烘2小時(shí)，然后在75～85 ℃下烘至恒重，用球磨儀粉碎，過1 mm篩，備用。

3.3 " 樣品消解 " 稱取上述果實(shí)粉末0.5 g左右，放入恒重的石英坩堝中，加蓋置電熱板上180 ℃下炭化（炭化過程中不應(yīng)有迸濺）。炭化完全后，轉(zhuǎn)移至馬福爐中于550 ℃下灰化，直至樣品呈白色粉狀。將灰分樣品杯置于溫控電熱板上，滴加硝酸并加熱消解樣品后，再加入3 ml高純水加熱至沸，使完全溶解，冷卻，轉(zhuǎn)移至 "10 ml容量瓶中，用1%硝酸定容至刻度，待測(cè)。空白對(duì)照與樣品同步操作。

3.4 " 確定分析波長 " 鑭和鈰的分析線波長分別為334.456 nm和456.236 nm。

3.5 " 確定檢出限 " 以空白液連續(xù)測(cè)量10次，其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍所對(duì)應(yīng)的含量為檢出限。

3.6 " 加標(biāo)回收 " 分別稱取1.172 8 g純氧化鑭（La2O3）試劑和1.228 4 g氧化鈰（CeO2）試劑， 用鹽酸溶解后定容至1 000 ml容量瓶中，稀 "釋100倍后置于100 ml容量瓶中待用（濃度為10 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液）。稱取0.5 g果實(shí)粉末共18份，其中9份加入2 ml標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，剩余9份加入相同pH的2 ml水溶液，然后進(jìn)行樣品消解。

加標(biāo)回收率計(jì)算方法：p =（c2-c1）÷c3

式中：p-加標(biāo)回收率，c1-蘋果樣品測(cè)定值，c2-加標(biāo)蘋果樣品測(cè)定值，c3-加標(biāo)量。

3.7 " 儀器測(cè)定 " 按照儀器工作條件，以空白溶液作參比，經(jīng)試劑空白校正，在鑭、鈰標(biāo)準(zhǔn)曲線上求得樣品濃度。

4 " 結(jié)果與討論

4.1 " ICP-AES測(cè)定鑭和鈰的檢出限 " 以空白液連續(xù)測(cè)量10次的標(biāo)準(zhǔn)偏差乘以3，鑭和鈰的結(jié)果分別為0.6 μg/L和0.8 μg/L，該結(jié)果即分別為鑭和鈰的檢出限，說明ICP-AES測(cè)定鑭和鈰的檢出限較低，方法可行。

4.2 " ICP-AES測(cè)定鑭和鈰的加標(biāo)回收率 " ICP-AES測(cè)定鑭和鈰的加標(biāo)回收率結(jié)果見表1。由表1可知，ICP-AES測(cè)定鑭和鈰均有較高的加標(biāo)回收率（分別為103.3%和97.8%），誤差率低于5%，說明該方法有較高的精確度，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可信。

4.3 " 鑭、鈰含量測(cè)定結(jié)果 " "陜西是我國蘋果種植面積最大的省份，本次取樣點(diǎn)楊凌和鳳翔屬我國稀土元素含量較低地區(qū)。表2顯示，同一地區(qū)不同果園蘋果果實(shí)中鑭、鈰含量變異較大，說明不同果園管理水平和土壤中鑭、鈰含量存在較大差異。整體而言，鳳翔蘋果樣品中鑭、鈰含量明顯高于楊凌蘋果樣品，這一結(jié)果是否可以說明鳳翔蘋果品質(zhì)優(yōu)于楊凌蘋果還有待進(jìn)一步綜合研究。

5 " 小結(jié)

1）用ICP-AES測(cè)定蘋果果實(shí)中的鑭和鈰，檢測(cè)限低，精確度高，方法可行。

2）不同果園蘋果果實(shí)中鑭和鈰含量差異性較大，其與果園立地條件、生產(chǎn)管理水平、稀土肥料應(yīng)用情況以及果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。

（參考文獻(xiàn)略）