氟在植物样品不同预处理过程中的回收情况研究

王婷（天津渤海职业技术学院天津300402）

氟在植物样品不同预处理过程中的回收情况研究

王婷（天津渤海职业技术学院天津300402）

研究用氟离子选择电极法测定氟在植物样品浸提和消解预处理后的回收率。试验中，选用了6种浸提剂：盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸、磷酸和乙酸。消解则选用了比较常用的硝酸-过氧化氢消解法。试验结果表明：在对植物样品的预处理中，消解法氟的损失相当明显，直接浸提法避免了这种损失，但不同浸提液的浸提效果也有很大不同，其中硝酸和盐酸是对于植物中氟测定的较为理想的浸提剂。

氟消解浸提植物样品

氟是动植物生命活动必需的微量元素，在人体内仅次于硅和铁排在第3位。氟化物的分析一直是分析化学中的热点课题，随着人们对食品安全的日益关注，生物样品中氟化物的分析测定也愈加受到重视。而在对生物样品中氟化物进行分析的过程中，对生物样品的预处理非常关键，直接影响着测定结果。一般化学法分析生物样品中无机元素时，目前最常用的预处理方法是消解和直接浸提法。本研究旨在分析比较不同预处理方法对植物样品中氟的回收情况，为今后分析植物中氟元素时预处理方法的选择提供参考。

1 实验部分

1.1 试验材料

市售常见蔬菜：取自同一株白菜同一叶片的白菜茎。

1.2 仪器

PHS-3C型酸度计（江苏仪分）；氟离子选择性复合电极；磁力搅拌器。

1.3 试验试剂

1.3.1 1mol/L盐酸溶液。1.3.2（1+5）磷酸。

1.3.3 30%过氧化氢。

1.3.4 氟化钠标准贮备液；准确称取基准氟化钠（NaF 105～110℃，烘干2 h）0.221 0 g，加水溶解后投入1 000 mL的容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。贮存于聚乙烯瓶中，冰箱保存备用。此溶液含氟100μg/m L。

1.3.5 总离子强度缓冲液（TISAB）：称取58.8 g二水合柠檬酸钠和85 g硝酸钠于1 000m L烧杯中，加入约900mL水中溶解，用（1+1）盐酸溶液调节pH值为5～6，转入1 000m L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。1.3.6 0.5mol/L高氯酸溶液。1.3.7 4mol/L硝酸溶液。1.3.8（1+5）硫酸。1.3.9（1+5）乙酸。

1.4 样品的制备

将新鲜蔬菜先用自来水洗净，再用去离子水将样品冲洗3遍，用非定量滤纸吸干样品表面水分后，在粉碎机上打碎至浆状，保存备用。

1.5 样品预处理试验

直接浸提法作为消解法的对照预处理法，简便易行，无需加热，对样品中的氟损失小且回收率高，目前广为采用。

1.5.1 消解处理法本试验采用HNO3-H2O2法处理蔬菜样品，[1]本法消解温度不高于120℃，能尽可能减少因高温而造成的样品氟丢失；且本法消解速度较快、效果好，故而选用。

操作方法：准确称取制备好的样品浆液3.0 g，置于150m L锥形瓶中，加入6m L浓硝酸，置于电热板上逐步升温。当样液蒸至近干且开始出现棕色炭化时，将锥形瓶取下，稍冷后，再加入0.5m L浓硝酸和2mL 30%的H2O2。继续加热样液，至再次出现炭化，反复如前操作。直至样液不再出现炭化且无色透明，加数滴稀硝酸溶解，定量转移至容量瓶中，摇匀，定容，保存。

1.5.2 直接浸提处理法[2]取6份一定量的样品，分别放入6个50m L的具塞三角瓶中，分别加入1mol/L的盐酸、0.5mol/L的高氯酸溶液、4mol/L的硝酸溶液、（1+5）硫酸、（1+5）乙酸和（1+5）磷酸30m L，浸提3 h。相关试验表明，浸提时间大于1 h时，对氟的浸提已基本完全，而且浸提3 h时的测定值相对最高，故选择浸提时间为3 h。

以上为一组实验，研究中平行做4组。浸提过程中不时在磁力搅拌器上搅拌一下（中速）。浸提结束后，加TISAB，转入容量瓶定容，保存。

1.6 预处理后样品氟化物含量测定

经上述预处理后，将上述溶液转移至50m L容量瓶定容。倒入聚乙烯小烧杯，置于磁力搅拌器上，插入复合氟离子选择电极，在酸度计上测定。

2 结果和讨论

表1 不同预处理条件下样品中氟含量测定结果

将样品在经过不同方法预处理后的氟含量测定结果列入表1。从表1可以看出，加HNO3-H2O2消解的方法，氟的损失相当严重。这可能是由于在高温下硝酸会分解形成NO2并形成一定量HNO2，HNO2有较强的氧化性将F-氧化成F2，在加热条件下，F2极易挥发而丢失。在消解中常用的消解试剂，如浓硫酸、高氯酸等都具有强氧化性，故将消解后形成的F-转化为F2，进而存在挥发损失掉的趋势。因此消解法不适宜作为植物样品氟含量测定的预处理手段。

在直接浸提法中，硫酸浸提法效果最差，几乎无法从植物中浸提出氟；乙酸、磷酸、高氯酸可浸提出少量氟，但回收率太低，都不适合做测定植物氟的预处理浸提剂。

硝酸和盐酸浸提法对样品中氟的回收率相对较高，其中硝酸浸提法对样品中氟的回收率最高，是盐酸浸提法的8.3倍左右，对比其他浸提剂则优势更为明显。但考虑到本实验只是对浸提试剂单一浓度进行浸提实验，故对于硝酸和盐酸在不同浓度下，对于植物中氟的浸提效果，还有待于进一步研究分析。

总之，通过本研究可得到以下结论：

①进行植物样品氟含量测定时，其预处理方法不适合选择损失较大的消解法，而可以考虑直接浸提法。

②在众多浸提剂中，硝酸和盐酸对植物中氟的浸提回收率较高，但最佳的浸提液浓度还有待进一步研究。■

[1]梅龙渊，姚延伸.生物样品的HNO3-H2O2新消解过程[J].中国环境监测，1990，6（2）：60-62.

[2]靖迎春，宋吉华，董健.离子选择电极法测定生物样品中的氟[J].农业环境保护，1993，6（2）：278-280.

2011-03-08