周宇 郎堃 张元
摘要:本实验使用石墨炉原子吸收法测定乳制品中的硒,使用硝酸钯作为化学改进剂,可有效提高灰化温度,减少基体干扰,测定乳制品中硒,回收率在85-102%之间,检出限为0.5ug/L,可以满足乳制品中硒的准确测定。
关键词:石墨炉原子吸收法 化学改进剂 硒
中图分类号:R446.1 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2015)02-0009-02
1 引言
硒既是人体必须的微量元素之一,又是一种极毒的元素。硒的防癌以及提高免疫力的作用已经被人们广泛认识,一般动物体的硒的营养要求范围是0.1-2mg/kg,然而超过10mg/kg会引起急性中毒而死亡。2011年全国乳制品重新换证检查中,也将硒列为必检卫生指标之一,含量要求≤0.03mg/kg,可见痕量硒元素的准确测定对进一步探索硒在人类保障事业上的应用有很重要的意义。
关于硒的测定,已有的一些文献报道多使用氢化物原子荧光法,其方法样品前处理较麻烦,需将硒元素还原到+4价才能形成气态氢化物进行测定,并且还原的条件较难掌握。本文使用石墨炉原子吸收法测定硒,样品消化后使用硝酸钯为化学改进剂进行测定,石墨炉测定不涉及样品的价态,因此本法操作简便、快捷、灵敏度高的特点。
使用石墨炉测定硒难点在于如何防止样品前处理的损失和基体的干扰,本文参考相关文献报道,使用硝酸和双氧水处理样品,有效防止样品前处理过程中的损失,以硝酸钯为化学改进剂,使硒的灰化温度提高到1400℃,基本驱除了基体的干扰,提高的检测的灵敏度。
2 试验部分
2.1 仪器与试剂
原子吸收分光光度计(PerkinElmer AA700)(氘灯扣背景,纵向石墨炉);硒元素标准储备液(1000mg/L)国家有色金属及电子材料分析测试中心;硝酸钯溶液(10000mg/L)PerkinElmer公司;硝酸(优级纯)北京化工厂;双氧水(优级纯)国药集团化学试剂有限公司;微波消解器(CEM MARS6)。
2.2 试验
称取1.0g左右乳制品于烧杯中,加10mL硝酸2mL双氧水浸泡过夜,次日于电热板上消化,消化温度在100℃左右,待试液反映稳定后,放凉,加入2mL左右双氧水,继续加热,反复以上操作,直至溶液消化无色透明,滴加几滴硝酸防止硒水解,定容至50mL容量瓶中,摇匀备用(当天完成测定)。
2.3 仪器仪器及工作条件
PerkinElmer AA700型原子吸收分光光度计;纵向石墨炉;PerkinElmer硒无极放电灯;平台石墨管;自动进样器(有自动在线稀释功能);PerkinElmer AA Winlab控制软件。仪器参数:测定波长196.0nm;灯电流250mA;光谱通带0.2nm;进样量20μL;基体改进剂硝酸钯(50mg/L),基体改进剂加入量5μL。
石墨炉工作程序见表1。
以硝酸钯为化学改进剂,灰化温度为1400℃,原子化温度为2100℃,测量5种常见乳制品中硒含量在0.03mg/kg以内,满足标准要求。
3 结果与讨论
3.1 化学改进剂对灰化温度的影响
用50μg/L硒标准溶液,溶剂为0.5%硝酸,分别以不同灰化温度测定吸光度,原子化温度固定在2100℃。实验结果表明,不加任何化学改进剂,灰化温度超过700℃,吸光度明显下降,且吸收峰不好(出现肩峰)。而加入5μL硝酸钯(50mg/L),可使灰化温度提高到1400℃(灰化温度分别为800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃,吸光度无明显损失,1400℃以后吸光度损失明显),并明显改善吸收峰,见图1。
3.2 化学改进剂用量对吸光度的影响
用50μg/L硒标准溶液,溶剂为0.5%硝酸,加入5μ/L不同浓度的硝酸钯溶液,灰化温度为1400℃,原子化温度为2100℃,测定吸光度。结果表明加入50-1000mg/L的硝酸钯,测定的吸光度基本一致,而少于50mg/L,吸光度明显降低,证明少于50mg/L硝酸钯对硒的稳定作用减小,见图2。
3.3 酸度对测定的影响
用50μg/L硒标准溶液,溶剂分别为0.5%、1%、1.5%、2%硝酸,进样量20μL,并加入5μL硝酸钯(50mg/L)为化学改进剂,灰化温度为1400℃,原子化温度为2100℃测定吸收值。结果表明,0.5-2.0%(v/v)硝酸的浓度对硒的影响不大,见图3。
3.4 不同前处理对测定的影响
使用干法灰化;硝酸、高氯酸湿法消化;硝酸、双氧水湿法消化;硝酸双氧水微波消解法分别处理样品,各种前处理方法测得加标样品结果见表2。
4 结语
综合上述实验结果,加入硝酸钯作为化学改进剂,主要是钯与硒形成了更稳定的硒化物可使硒的灰化温度提高到1400℃,在此灰化温度下,基本消除了基体的干扰,并有效防止硒的损失,使硒的测定更加准确。另外也建议硝酸钯与抗坏血酸溶液配合使用,抗坏血酸可以将Pd2+还原为金属钯,也可有效的减少石墨炉内的积碳现象。另外硒的测定对前处理也比较挑剔,干法灰化硒元素损失很多,不建议采用。湿法消化使用比较广泛,由于是使用石墨炉法,因此如果消化过程中使用高氯酸,必须要将高氯酸跑净,但是如果跑净高氯酸,硒元素损失也很大,因此建议使用硝酸、双氧水湿法消化或硝酸、双氧水微波消解法来处理样品,另外上机溶液一定要保持一定的酸度,防止硒水解,样品最好在当天即完成测定。
加入化学改进剂用石墨炉测定硒的线性范围在0-150μg/L,检出限在0.5μg/L,可以满足乳制品及其他食品中痕量硒的测定。
參考文献
[1]陈良璧,廖一平.基体改进效应用于石墨炉原子吸收法测定血清中硒[J].光谱学与光谱分析,1983(1):58-59.
[2]王强,徐辉君.微量元素硒的毒性[J].生命的化学,1991(2):34-35.
[3]王芳权,李立.石墨炉原子吸收光谱法直接测定血样中硒[J].理化检验-化学分册,2004(9):539-540.
[4]铁梅,张崴,李晶.石墨炉原子吸收法测定食用菌中硒[J].光谱学与光谱分析,M2006(1):151-153.