肥料中鋅檢測方法的研究

樊文研++陳麗娟++馮敏

摘 要：本實驗參照國標GB/T 14540—2003的消化方法和SN/T 0736.12—2009微波消解一起，同時消化一份樣品并加標，之后根據GB/T 14540—2003上火焰原子吸收，再根據NY/T 1974—010上ICP-OES，比較各測定結果及回收率。

關鍵詞：鋅；肥料；檢測方法

中圖分類號：S14 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833002

鋅是生命體中必需的微量元素之一，對人體免疫、消化循環、神經、生殖、運動等功能起著重要作用，缺鋅影響生長發育，可使毛發色素變淡、指甲上出現白斑，以及延緩人體的生長發育，影響維生素A的代謝和正常視覺，可見鋅在人體中具有重要的作用。作物缺鋅表現為糧食、果實和根塊產量減少，農產品品質降低，缺乏對高光強、低溫和干旱的抗性、抗病蟲和抗重金屬毒害性降低。鋅在肥料產品中是以微量元素的形式引入的，這就減少了土壤缺鋅而導致作物缺鋅、人體缺鋅的危害。目前，肥料測鋅主要有分光光度法、火焰原子吸收法和電感耦合等離子發射光譜法等。分光光度法，操作煩瑣；火焰原吸收操作簡單，是實驗室的優選方法；電感耦合等離子發射光譜法測鋅，操作簡單，線性范圍更寬，比火焰原吸更具吸引力。實驗在參照國標GB/T 14540—2003和農業部標準NY/T 1974—2010，還利用SN/T 0736.12—2009微波消解消化樣品，開展化肥中鋅的檢驗研究。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

電感耦合等離子體發射光譜儀（PerkinElmer Optima 8000）；原子吸收分光光度計（AA-7003）；微波消解儀（Anton Paar Multiwave ECO）。鋅標準溶液：1000?g/mL（GBW（E）08020-10121）；鹽酸溶液（1+5）：量取200mL濃鹽酸（GR）加入1000mL超純水中，攪勻；硝酸溶液（GR）（2%）：取20mL濃硝酸于1000mL容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，搖勻。

1.2 火焰原子吸收分析條件

波長：213.9 nm；燈電流：4.45mA；狹縫：0.2nm；燃燒頭高度：10mm；火焰類型：空氣-乙炔火焰；燃氣流量：1.0L/min；助燃氣流量：4.0L/min；采樣速度：200ms；平滑計數：10；標尺擴展（0.1-100）：1；積分時間1.00。

1.3 電感耦合等離子體發射光譜儀分析條件

波長：206.200nm（儀器默認）；功率1.3kW；軸向觀測；等離子氣15L/min，輔助氣0.2L/min，霧化氣0.5L/min；蠕動泵流速1.5L/min；光源穩定15s，讀數延長20s，重復測定2次。

1.4 標準系列的配制

鋅標準使用液：取2.0mL鋅標準溶液（1000?g/mL）于100mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，此溶液為20?g/mL。

標準系列，系列1：分別吸取0.00、0.10、0.25、0.50、0.75、1.00mL鋅標準使用液于50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，此標準系列濃度為0.0、0.04、0.1、0.2、0.3、0.4?g/mL。系列2：分別吸取0.00、0.25、0.50、1.00、2.50、5.00、10.00mL鋅標準使用液于50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，此標準系列濃度為0.0、0.1、0.2、0.4、1.0、2.0、4.0?g/mL。

1.5 樣品前處理

1.5.1 參照GB/T 14540—2003制備試樣溶液

稱取5～8g試樣（精確至0.0001g），置于400mL高腳燒杯中，加入50mL鹽酸溶液（1+5），蓋上表面皿，在電熱板上煮沸15min，取下，冷卻至室溫后轉移到250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，干過濾，棄去最初幾毫升濾液后，備用。同時做空白試驗。

1.5.2 參照SN/T 0736.1—2009微波消解制備試樣溶液并做加標試驗

稱取0.1～0.2g試樣（精確至0.0001g）2份于消解罐中，其中一份加入0.25mL鋅標準溶液（1000?g/mL）。加入濃硝酸5.0mL，氫氟酸1.0mL，置于100℃恒溫消解儀中預消解30min，冷卻至室溫，蓋好安全閥，放入微波消解儀中，根據表1設定的步驟進行消解，消解結束后，將消化灌至于通風廚中輕輕扭開，再置于120℃恒溫消解儀中趕酸30min，待趕酸完畢后拿出，冷卻后轉移至50mL容量瓶中，定容備用。同時做空白。

1.6 測定及繪制曲線

1.6.1 火焰原子吸收測定

根據原子吸收操作規程和原子吸收分析條件，測定標準系列1、樣品空白及樣品溶液，以吸光度A（無單位）為縱坐標，濃度C（?g/mL）為橫坐標，繪制標準為Y=0.9256X+0.0085，r=0.999806。

1.6.2 ICP-OES測定

根據ICP-OES操作規程和分析條件，測定標準系列1、樣品空白及樣品溶液，以強度I（cps）為縱坐標，濃度C（?g/mL）為橫坐標，繪制標準曲線為Y=33989.8X-74.9，r=0.999756。

測定標準系列2、樣品空白及樣品溶液，以強度I（cps）為縱坐標，濃度C（?g/mL）為橫坐標，繪制標準曲線為Y=31676.3X+649.8，r=0.999771。

2 結論

2.1 結果分析

表2顯示，用AAS和ICP同時測定（1+5）酸煮的樣品，其相對誤差均在2.4%～4.4%之間，測定微波消解的樣品，其相對誤差均在1.3%～5.8%之間；而用以上2種前處理方法處理樣品，同時用AAS測定，其相對誤差均在2.7%～7.1%之間，用ICP測定，其相對誤差均在1.1%～6.4%之間。endprint

表3顯示，微波消解的樣品用AAS測定其回收率均在93.2%～98.2%之間，用ICP-系列1測定其回收率均在95.1%～104.9%之間，而用ICP-系列2測定其回收率均在96.3%～102.6%之間。

實驗表明，不管是用（1+5）酸煮的樣品還是微波消解的樣品，還是用AAS還是ICP-OES測定，測定結果的相對誤差均在1.1%～7.1%之間，小于國標GB/T 14540—2003和農業部標準NY/T 1974—2010方法中平行測定結果的相對誤差不大于10%的要求。另外，標準系列2的回收率更好一點，這可能是因為標準系列2線性范圍比較寬，所需稀釋倍數較小的緣故。ICP-OES線性范圍比較寬，同一樣品稱樣量和定容體積相同的情況下，ICP-OES的稀釋倍數相對較低，可以減少稀釋誤差，另外，微波消解可以批量消化，消化之后無須過濾，無須分取直接靜置即可上機測定，確實方便。

2.2 討論

2.2.1 預消解的溫度、時間的調節

預消解是把樣品組成中一些低分子的有機物、還原性強的有機物、具有揮發性的物質在常壓下先與酸反應，避免因反應過于劇烈或分解產生大量的氣體（如硝酸鋇分解成NO2等）而使壓力驟升。預消解可以采用2加酸后放置過夜的方法，也可以采用在微波消解前低溫消解的方法，消解的時間因樣品而異，本實驗采用100℃消解儀中消解30min。

2.2.2 趕酸的溫度、時間的調節

氫氟酸對進樣系統，特別是霧化器具有強腐蝕性，所以微波消解完畢后趕酸顯得很有必要。而硝酸分解出來的NO、NO2是有毒氣體，也需要在恒溫消解儀中一起趕走，另外，如果硝酸加多的情況下一起把硝酸趕走。本實驗采用120℃消解儀中趕酸30min。

參考文獻

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作者簡介：樊文研，女，內蒙人，本科，高級工程師，現任玉林食品藥品檢驗所所長。endprint