原子熒光法測定茶葉中的微量硒

劉曉元

（安徽地礦局332 地質隊測試中心，安徽黃山245000）

作為人體的必需微量元素，硒元素可以消除人體內的有機自由基，起到抗氧化、抗衰老，提升人體免疫力的作用。但硒元素本身具有毒性，人體吸收高于3 mg 即有害，所以衛生部根據硒元素的安全攝入量，制定了食品中硒元素的衛生標準。

1 微量硒的測定

目前，測定微量硒的常用方法有比色法、電化學法、熒光法等，這些方法各有優劣，差異明顯。比色法雖然靈敏度高，但試劑穩定性有待提升；電化學方法容易受干擾；氣相色譜法操作難度較大；原子熒光法操作難度較低，精密度高，在結果上滿足要求[1]，另外，還可以改變傳統測定方式下硒元素溶解不徹底導致的測定值偏低的缺陷，能夠快速測定茶葉中的微量硒，提高測試效率。

2 測定方案

2.1 儀器和試劑

儀器：3100 型雙道原子熒光光度計（AFS），硒空心陰極燈，北京海光儀器公司；EH20A 控溫電熱板；AB204-S 電子天平。

試劑：硒儲備液，國標；高氯酸、硝酸、鹽酸、硼氫化鉀與鐵氰化鉀，AR 級；測定用水為高純水。

2.2 樣品前處理

稱取1 g 的茶葉樣品于100 mL 錐形瓶中，加入10 mL 的鹽酸與硝酸混合溶液，置于電熱板上，150℃，0.5 h生白煙時取下，冷卻后移取10 mL 消解液于試驗管中，再加入1 mL 鐵氰化鉀混勻。

配制硒濃度50μg/L 標準溶液，加入10 mL 鹽酸與10 mL 鐵氰化鉀混勻。

2.3 測定

硒空心陰極燈電流80 mA，原子化器高度10 mm，載氣流量400 mL/min，屏蔽氣流量800 mL/min，負高壓300 V，讀數延遲時間1 s。

分別測定標準曲線為50μg/L、40μg/L、30μg/L、20μg/L、10μg/L 和0μg/L 所對應的熒光強度，在獲取標準曲線回歸方程后計算出最終結果。

3 測定結果

3.1 硼氫化鉀溶液濃度的影響

硼氫化鉀溶液在濃度上與熒光強度之間存在密切聯系，當溶液濃度過高，熒光強度的產生會受到氫氣與泡沫影響，硒化氫的濃度差異必然導致測定結果的變化；另一方面，如果溶液濃度過低，靈敏度問題也會降低其還原能力，進一步降低熒光強度。因此在硼氫化鉀溶液濃度的選擇上，一方面需保持熒光強度的穩定，另一方面則需要保持濃度的穩定[3]。本實驗固定硒濃度為3 ng/mL，其余條件不變，改變還原劑硼氫化鉀質量體積分數（g/mL），測定其熒光值，考查還原劑濃度對汞硒元素測定結果的影響。

圖1 還原劑（KBH4）濃度對Se 測定結果的影響

由圖1 可看出，硒的熒光強度開始隨硼氫化鉀質量體積分數的增大而呈上升趨勢，濃度達到一定值后，熒光強度隨濃度的增加反而降低。因此，選擇還原劑濃度為2% 。

3.2 鐵氰化鉀作用

茶葉中含有其他金屬離子，需考慮其干擾硒元素測定。實驗在硒標準溶液中也加入了相應的金屬離子，測定標準為±5% 的熒光強度變化。例如Hg、Fe、As 和Mg 等不會產生影響，但Cu、Ca、Zn 等產生的影響程度相對較大。不過利用鐵氰化鉀可以對干擾起到一定的抑制作用，所以在研究中加入鐵氰化鉀作為掩蔽劑可以滿足檢測需求。

3.3 酸介質濃度的影響

本研究選擇鹽酸為介質。固定硒濃度為3.0 ng/mL，其余條件不變，改變鹽酸的濃度（% ），測其熒光值。

圖2 鹽酸濃度對Se 測定結果的影響

從圖2 可看出，酸介質濃度的大小影響測定結果，酸度較低時，溶液中共存的某些金屬離子可能會產生干擾，且易產生泡沫狀態的衍生物或固態氫化物，干擾測定；酸度太高時，會造成抑制信號干擾，還會產生熒光猝滅，影響靈敏度。所以選擇20% 的鹽酸作為介質。

3.4 線性范圍及儀器檢出限

硒在不同的濃度范圍內能表現出良好的線性關系，而在茶葉中，硒元素的含量相對較高，所以可以將其曲線濃度范圍控制在0～50 mg/L。在儀器、試劑均為最佳條件下繪制工作曲線后，對標準空白溶液進行11 次的連續測量，根據公式DL=3S/K，其中，計算得出：DL(Se) =0.005 8 ng/mL。

3.5 樣品分析

樣品選擇了幾種不同的茶葉，并按照預處理模式制作成為液體樣品。測定結果如表1。

表1 不同茶葉樣品中硒含量

另外，以菊花茶為例，對菊花茶樣品連續6 次的測定結果，精密度基本相似，數據為0.194 mg/kg、0.199 mg/kg、0.194 mg/kg、0.187 mg/kg、0.197 mg/kg、0.193 mg/kg，平均值為0.194 mg/kg，與樣品含量值基本相似，標準差較低。

4 原子熒光測定過程中的注意事項

4.1 載氣流量與屏蔽氣流量

原子熒光測定法的結果與載氣流量之間有密切的聯系，如果載氣流量過大、過小，都會對結果的精確度產生影響，體現在對氫化物的稀釋上。而氫化物在短時間內的數量變化比較有限，如果測量信號降低，必然影響信號峰。另一方面，原子熒光測定過程中出現的熒光猝滅也是提升測定準確性的關鍵因素。通常情況下設備會根據類型的差異發揮不同的屏蔽作用，例如測量時增加5% 左右的流量，就可以提升屏蔽作用[4]。

4.2 觀察高度與靈敏度控制

在原子熒光的測定工作中，需要調整觀察高度，例如在對不同的元素測定時，需要改變監測的高度與角度。一般情況下會選擇相對適中的高度。以硒元素來說，如果觀測高度不合理，必然導致散射出很高的背景讀數，加大噪聲測量，最終影響測量精度及靈敏度。原則上在選擇高度時還需要去除本底熒光的數值。

4.3 介質反應與還原劑濃度

還原劑的濃度會直接影響結果的精確度，所以應結合測定元素合理調節，還要注意樣品中的雜質可能會影響到結果的準確性。所以在茶葉的選擇上需要進行管理，且使用的器皿都需用1∶1 稀釋后的硝酸水溶液浸泡，然后再使用去離子水清洗，降低雜質可能帶來的質量問題。

5 結論

本研究用原子熒光光度計測定茶葉中的硒元素，優化了還原劑、酸度和酸介質濃度等影響因素，測定了不同茶葉中的硒含量。從結果來看，檢驗較為精確，線性范圍寬，靈敏度良好，步驟簡化，可為茶葉質量評估提供參考和借鑒。