肥料中锌检测方法的研究

樊文研++陈丽娟++冯敏

摘 要：本实验参照国标GB/T 14540—2003的消化方法和SN/T 0736.12—2009微波消解一起，同时消化一份样品并加标，之后根据GB/T 14540—2003上火焰原子吸收，再根據NY/T 1974—010上ICP-OES，比较各测定结果及回收率。

关键词：锌；肥料；检测方法

中图分类号：S14 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833002

锌是生命体中必需的微量元素之一，对人体免疫、消化循环、神经、生殖、运动等功能起着重要作用，缺锌影响生长发育，可使毛发色素变淡、指甲上出现白斑，以及延缓人体的生长发育，影响维生素A的代谢和正常视觉，可见锌在人体中具有重要的作用。作物缺锌表现为粮食、果实和根块产量减少，农产品品质降低，缺乏对高光强、低温和干旱的抗性、抗病虫和抗重金属毒害性降低。锌在肥料产品中是以微量元素的形式引入的，这就减少了土壤缺锌而导致作物缺锌、人体缺锌的危害。目前，肥料测锌主要有分光光度法、火焰原子吸收法和电感耦合等离子发射光谱法等。分光光度法，操作烦琐；火焰原吸收操作简单，是实验室的优选方法；电感耦合等离子发射光谱法测锌，操作简单，线性范围更宽，比火焰原吸更具吸引力。实验在参照国标GB/T 14540—2003和农业部标准NY/T 1974—2010，还利用SN/T 0736.12—2009微波消解消化样品，开展化肥中锌的检验研究。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

电感耦合等离子体发射光谱仪（PerkinElmer Optima 8000）；原子吸收分光光度计（AA-7003）；微波消解仪（Anton Paar Multiwave ECO）。锌标准溶液：1000?g/mL（GBW（E）08020-10121）；盐酸溶液（1+5）：量取200mL浓盐酸（GR）加入1000mL超纯水中，搅匀；硝酸溶液（GR）（2%）：取20mL浓硝酸于1000mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，摇匀。

1.2 火焰原子吸收分析条件

波长：213.9 nm；灯电流：4.45mA；狭缝：0.2nm；燃烧头高度：10mm；火焰类型：空气-乙炔火焰；燃气流量：1.0L/min；助燃气流量：4.0L/min；采样速度：200ms；平滑计数：10；标尺扩展（0.1-100）：1；积分时间1.00。

1.3 电感耦合等离子体发射光谱仪分析条件

波长：206.200nm（仪器默认）；功率1.3kW；轴向观测；等离子气15L/min，辅助气0.2L/min，雾化气0.5L/min；蠕动泵流速1.5L/min；光源稳定15s，读数延长20s，重复测定2次。

1.4 标准系列的配制

锌标准使用液：取2.0mL锌标准溶液（1000?g/mL）于100mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度，此溶液为20?g/mL。

标准系列，系列1：分别吸取0.00、0.10、0.25、0.50、0.75、1.00mL锌标准使用液于50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度，此标准系列浓度为0.0、0.04、0.1、0.2、0.3、0.4?g/mL。系列2：分别吸取0.00、0.25、0.50、1.00、2.50、5.00、10.00mL锌标准使用液于50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度，此标准系列浓度为0.0、0.1、0.2、0.4、1.0、2.0、4.0?g/mL。

1.5 样品前处理

1.5.1 参照GB/T 14540—2003制备试样溶液

称取5～8g试样（精确至0.0001g），置于400mL高脚烧杯中，加入50mL盐酸溶液（1+5），盖上表面皿，在电热板上煮沸15min，取下，冷却至室温后转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，干过滤，弃去最初几毫升滤液后，备用。同时做空白试验。

1.5.2 参照SN/T 0736.1—2009微波消解制备试样溶液并做加标试验

称取0.1～0.2g试样（精确至0.0001g）2份于消解罐中，其中一份加入0.25mL锌标准溶液（1000?g/mL）。加入浓硝酸5.0mL，氢氟酸1.0mL，置于100℃恒温消解仪中预消解30min，冷却至室温，盖好安全阀，放入微波消解仪中，根据表1设定的步骤进行消解，消解结束后，将消化灌至于通风厨中轻轻扭开，再置于120℃恒温消解仪中赶酸30min，待赶酸完毕后拿出，冷却后转移至50mL容量瓶中，定容备用。同时做空白。

1.6 测定及绘制曲线

1.6.1 火焰原子吸收测定

根据原子吸收操作规程和原子吸收分析条件，测定标准系列1、样品空白及样品溶液，以吸光度A（无单位）为纵坐标，浓度C（?g/mL）为横坐标，绘制标准为Y=0.9256X+0.0085，r=0.999806。

1.6.2 ICP-OES测定

根据ICP-OES操作规程和分析条件，测定标准系列1、样品空白及样品溶液，以强度I（cps）为纵坐标，浓度C（?g/mL）为横坐标，绘制标准曲线为Y=33989.8X-74.9，r=0.999756。

测定标准系列2、样品空白及样品溶液，以强度I（cps）为纵坐标，浓度C（?g/mL）为横坐标，绘制标准曲线为Y=31676.3X+649.8，r=0.999771。

2 结论

2.1 结果分析

表2显示，用AAS和ICP同时测定（1+5）酸煮的样品，其相对误差均在2.4%～4.4%之间，测定微波消解的样品，其相对误差均在1.3%～5.8%之间；而用以上2种前处理方法处理样品，同时用AAS测定，其相对误差均在2.7%～7.1%之间，用ICP测定，其相对误差均在1.1%～6.4%之间。endprint

表3显示，微波消解的样品用AAS测定其回收率均在93.2%～98.2%之间，用ICP-系列1測定其回收率均在95.1%～104.9%之间，而用ICP-系列2测定其回收率均在96.3%～102.6%之间。

实验表明，不管是用（1+5）酸煮的样品还是微波消解的样品，还是用AAS还是ICP-OES测定，测定结果的相对误差均在1.1%～7.1%之间，小于国标GB/T 14540—2003和农业部标准NY/T 1974—2010方法中平行测定结果的相对误差不大于10%的要求。另外，标准系列2的回收率更好一点，这可能是因为标准系列2线性范围比较宽，所需稀释倍数较小的缘故。ICP-OES线性范围比较宽，同一样品称样量和定容体积相同的情况下，ICP-OES的稀释倍数相对较低，可以减少稀释误差，另外，微波消解可以批量消化，消化之后无须过滤，无须分取直接静置即可上机测定，确实方便。

2.2 讨论

2.2.1 预消解的温度、时间的调节

预消解是把样品组成中一些低分子的有机物、还原性强的有机物、具有挥发性的物质在常压下先与酸反应，避免因反应过于剧烈或分解产生大量的气体（如硝酸钡分解成NO2等）而使压力骤升。预消解可以采用2加酸后放置过夜的方法，也可以采用在微波消解前低温消解的方法，消解的时间因样品而异，本实验采用100℃消解仪中消解30min。

2.2.2 赶酸的温度、时间的调节

氢氟酸对进样系统，特别是雾化器具有强腐蚀性，所以微波消解完毕后赶酸显得很有必要。而硝酸分解出来的NO、NO2是有毒气体，也需要在恒温消解仪中一起赶走，另外，如果硝酸加多的情况下一起把硝酸赶走。本实验采用120℃消解仪中赶酸30min。

参考文献

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作者简介：樊文研，女，内蒙人，本科，高级工程师，现任玉林食品药品检验所所长。endprint