全自動消解儀
——石墨爐原子吸收法測定寧夏不同產地硒砂瓜中硒含量的研究

孟 杰 吳元雄/中衛市環境監測站

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全自動消解儀
——石墨爐原子吸收法測定寧夏不同產地硒砂瓜中硒含量的研究

孟 杰 吳元雄/中衛市環境監測站

【摘 要】利用全自動消解儀處理樣品，采用石墨爐原子吸收法法測定了寧夏中衛市不同產區硒砂瓜中Se含量，同時采用自動進樣原子熒光分光光度計做比對。研究表明，該方法簡便、靈敏，適合于硒砂瓜中Se的批量測定。試驗分析結果表明,該方法的相對標準偏差(RSD)在1.22%～3.31%之間，回收率在95.7%～104.1%之間，硒砂瓜不同產地中Se含量呈現一定差異。該測定結果為進一步探討硒砂瓜中微量元素的含量及其功效的相關性提供了科學依據。

【關鍵詞】硒砂瓜；全自動消解儀；石墨爐原子吸收法；原子熒光

前言

硒是人體必需的微量元素，它能提高人體免疫機能，能防癌抗癌，能防治心腦血管疾病，保護肝臟，能抗氧化、延緩衰老，能解毒、防毒、抗污染[1-3]。其含量測定的前處理方法主要有微波消解法、電熱板消解法、高壓釜法等，但是這些方法操作繁瑣，分析人員勞動強度大，不適用于批量樣品的測定。本文利用先進的全自動消解儀進行樣品前處理，應用石墨爐原子吸收分光光度法測定硒砂瓜中硒的含量，在優化的條件下，適合批量測定[4-5]。

1.實驗部分

1.1實驗儀器和試劑

1.1.1儀器：AA-7000原子吸收分光光度計(配石墨爐和自動進樣器,日本島津公司)；AE-100型全自動電子分析天平( 梅特勒托利多儀器上海有限公司)；DEENA全自動消解儀（Thomas Cain）；高純氬氣( 質量分數大于99.99%)

1.1.2試劑：鹽酸，硝酸，H2O2，硝酸鎂，硝酸鎳全部為分析純。實驗用水為去離子交換水( 電阻率≥18 MΩ·cm)。Se 的標準儲備液 100 mg/L( 中國計量科學研究院)。

工作溶液: 用100mg/L 標準儲備溶液逐級稀釋，配制成濃度為50μ g/L的二級儲備液，介質為 1% 硝酸，同時配制空白溶液。

1.2實驗方法

把西瓜瓤盛放在燒杯中，用玻璃棒搗碎。準確稱取60 g樣品，水浴蒸發近干，加入10 mL硝酸過夜后，轉移至聚四氟乙烯管中，放置在消解架上，加熱至100 ℃維持2h，冷卻至室溫；然后加入6 mL硝酸，再加入2 mL H2O2，加熱至100 ℃維持3 h，趕酸，冷卻到室溫后加水定容至25 mL，混勻待測，同時做空白實驗。轉至石墨爐原子吸收法測定。

1.3儀器工作條件

波長196.0 nm，燈電流6 mA，狹縫寬度0.5 nm，氘燈扣背景，保護氣為高純氬氣， 進樣體積為20μ L（內含0.005 mg硝酸鎂），吸光度峰高定量，外標法測定，石墨爐升溫程序如表1。

表1　石墨爐升溫程序

1.4標準曲線法

將儀器按1.3條件設置，對標準及樣品進行編程，用二級儲備液自動配制標準溶液濃度分別為0，10.0，20.0，30.0，40.0，50.0μ g/L的不同濃度，儀器自動給出標準曲線及測定結果。

2.結果與討論

2.1改進劑種類的選擇

硒為極易揮發的元素，高溫灰化時損失嚴重，即使氘燈也無法扣除,可以選擇適宜的基體改進劑提高灰化溫度。硝酸鎳和硝酸鎂作為常見的基體改進劑，在一定溫度下能與硒結合形成熱穩定性良好的金屬化合物，使其在較高的灰化溫度下也不至于蒸發損失，消除基體干擾。本實驗選用0.5 g/L的硝酸鎂和硝酸鎳溶液為待選基體改進劑，取20μ g/L的硒標準工作液20μ L，以1%硝酸溶液為對照，分別加入上述待選基體改進劑5μ L，進行測定。測定結果顯示硝酸鎳的吸光度相對較高，所以實驗選用硝酸鎳為基體改進劑。

2.2基體改進劑用量的選擇

實驗加入1、2、3、4、5、7、9、10μ L，0.5g/L硝酸鎳溶液，取20μ g/L的硒標準工作液20μ L，以1%硝酸溶液為對照，測定其吸光度。結果顯示4～5μ L時其吸光度值相對較高，并且連續測定3次，儀器自動測出其RSD值4μ L時為0.82%，5μ L時為0.72%。綜合考慮取5μ L硝酸鎳作為基體改進劑的用量。

2.3灰化溫度的選擇

取20μ g/L的硒標準工作液20μ L，再加入5μ L 0.5g/L硝酸鎳基體改進劑，選擇600、700、800、900、1000、1100℃為灰化溫度進行測定。實驗結果見圖1。

圖1　灰化溫度對吸光度的影響

實驗結果表明，灰化溫度為800 ℃時吸光度最大，故選擇最佳的灰化溫度為800℃。當灰化溫度>800 ℃時,因灰化溫度過高導致元素硒在灰化過程中部分損失，使吸光度值降低。

2.4原子化溫度的選擇

取20μ g/L的硒標準工作液20μ L，再加入5μ L 0.5g/L硝酸鎳基體改進劑，固定灰化溫度為800 ℃，選擇1900、2000、2100、2200、2300、2400℃為原子化溫度進行測定。實驗結果見圖2。

圖2　原子化溫度對吸光度的影響

實驗結果表明，原子化溫度為2200℃時吸光度最大，故選擇最佳的原子化溫度為2200℃。當原子化溫度>2200 ℃時,因原子化溫度過高導致元素硒在原子化過程中部分損失，使吸光度值降低。當原子化溫度<2200 ℃時,因原子化溫度過低導致元素硒在原子化過程中未全部原子化，使吸光度值降低。

2.5方法的檢出限和精密度

按實驗方法測定Se的標準曲線的線性回歸方程為：Abs=0.0070159C+0.020909；相關系數r=0.9995。按標準曲線法對空白溶液平行測定11次，讀取儀器上的相對標準偏差，該相對標準偏差的3倍作為方法的檢出限，測得Se的檢出限為5.02 μ g/L。按實驗方法連續進標樣6次，儀器自動給出RSD值為1.11%，表明該設備精密度較好。

2.6樣品分析結果

按實驗方法測定了寧夏中衛市不同地區的硒砂瓜中Se的含量，分析結果見表2。0.0056mg/kg)

表2　樣品分析結果

3.結論

本文以硝酸-H2O2為消解劑，考察了不同的基體改進劑、灰化溫度和原子化溫度等對結果的影響。結果表明，硝酸鉛為最佳基體改進劑，樣品灰化溫度和原子化溫度分別以800℃和2200℃為宜。硒的檢出限為5.02 μ g/L，相對標準偏差為1.11%。研究表明，待測樣品中均含有微量元素硒。本研究建立了一種簡便、節省人力、可以批量測定痕量硒的方法，對硒砂瓜的種植和開發利用具有重要意義和環保價值。

參考文獻:

[1]劉秀華,鄧義,張豫川.石墨爐原子吸收光譜法測定硒的研究進展[J].理化檢驗-化學分冊.2014,50(2):264～267.

[2]弓巧娟，楊海英.石墨爐原子吸收法測定黑花生中的硒[J].分析測試學報.2011,30(2):218～221.

[3]劉秀華,鄧義,張豫川.石墨爐原子吸收光譜法測定硒的研究進展[J].2014,50(2):264～267.

[4]楊瀟,芮光偉,許海東.微波消解-石墨爐原子吸收光譜法檢測大米中硒元素的含量[J].2010,36(1):138～141.

[5]汪學英,卜元玉.微波消解樣品-石墨爐原子吸收光譜法測定蜂產品中鉛、鎘、硒[J].2008,44(12):1172～1175.