电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定橘子汁中钙和镁

代华均　祝秀江　尹庆红

(成都市食品药品检验研究院 成都 610045 )

前言

中医认为，橘子汁具有润肺、止咳、化痰、健脾、顺气、止渴的药效，是男女老幼(尤其是老年人、急、慢性支气管炎以及心血管病患者)皆食的上乘饮料。橘子汁含有丰富的糖类(葡萄糖、果糖、蔗糖)、维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及钙镁等多种矿物质。由于橘子汁是人们常用饮品，所以对其中的元素含量研究很有意义。橘子汁中含有较多的钙离子和镁离子，而钙和镁都是人体重要的常量元素，因此喝橘子汁可以及时补充人体必需的钙和镁。如何检测橘子汁中的钙和镁，成为大家非常关心的话题。查阅文献和标准，目前测定钙镁常见的方法有EDTA滴定法[1]，离子色谱法[2-3]，火焰原子吸收光谱法[1,4]，电感耦合等离子体质谱法[5]和电感耦合等离子发射光谱法[6-9]等。EDTA滴定法主要根据指示剂的颜色变化判定滴定终点，人为影响因素大；火焰原子吸收光谱法测钙时镁会干扰其准确测定[8]，且一次只能测定一种元素；电感耦合等离子体质谱法仪器设备昂贵，实验成本高；而电感耦合等离子体发射光谱法由于其良好的稳定性，干扰小，操作简便，在测量钙和镁时更深受大家的欢迎。基于此，本文建立了采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定橘子汁中钙和镁的含量，实验选取适宜的样品预处理方法和最佳测量条件，考察分析方法的检出限、精密度和回收率，并应用该实验方法用于测定FAPAS样品0861，得到了满意的结果。该法适用于测定橘子汁样品中的钙和镁。

1　实验部分

1.1　仪器与试剂

Optima-8300型电感耦合等离子体原子发射光谱仪(美国PE公司)；CEM MARS 240/50微波消解仪(美国CEM公司)；BP211D型电子分析天平。

钙标准储备溶液(1 000 mg/L，唯一标识：168040-1)：介质为HNO3(1.0 mol/L))，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；镁标准溶液(1 000 mg/L，唯一标识：168054-1)：介质为HNO3(1.0 mol/L)，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。测定前再配制标准系列工作溶液。

硝酸(优级纯，Merck公司)，其它试剂为优级纯，水为超纯水。橘子汁样品购自FAPAS。

1.2　仪器工作条件

Optima-8300 电感耦合等离子体发射光谱仪工作参数见表1。

表1　ICP-OES工作参数

1.3　实验方法

微波消解：准确移取2 mL橘子汁样品置于微波消解罐中，加入6 mL硝酸，然后按照表2微波消解程序进行消解。消解完毕后，用电加热器150 ℃赶酸至1 mL，用水少量多次洗入50 mL容量瓶中，定容至刻度，混匀备用。同时做试剂空白实验。

表2　微波消解程序

湿法消解：准确移取2 mL样品于锥形瓶中，加 10 mL 混合酸(硝酸∶高氯酸为5∶1)，加盖浸泡过夜，加上漏斗于电炉上消解，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，挥酸至消化液剩余1 mL，放冷，用水将消化液转移至50 mL容量瓶中，定容至刻度，混匀备用。同时做试剂空白实验。

2　结果与讨论

2.1　样品预处理方法的选择

用微波消解和湿法消解样品后，上机测定，测定结果并无明显差异，但湿法消解Ca的空白含量相对偏高，可能是湿法消解溶解了微量的玻璃器皿中的Ca引起的。因此建议测试低含量样品时，采用微波消解，可以使测定结果更准确。

2.2　仪器分析波长的选择

影响分析线选择的主要因素有待测元素的浓度、谱线相对强度、背景等效浓度(BEC)、噪音、分析条件及共存元素的干扰情况等。结合橘子汁的营养成分，橘子汁中含量较多的是钠，钠的分析波长主要是589.592 nm，对钙和镁的测定没有影响。钙在317.933 nm，镁在285.213 nm波长下有更高的相对强度，更低的信号噪音，更高的灵敏度，更小的谱线干扰，更低的背景等效浓度，因此选择谱线波长为:Ca 317.933 nm，Mg 285.213 nm。

2.3　标准曲线与检出限

分别准确移取钙和镁的标准储备溶液(浓度均为1 000 mg/L)适量，用硝酸(2%)溶液定容，钙的浓度分别为0、1、2、5、10、20 mg/L和镁浓度分别为0、1、2、4、6、8 mg/L混合标准曲线工作溶液，按仪器工作条件进行测定。结果表明：钙的浓度在0～20 mg/L，镁的浓度在0～8 mg/L范围内呈线性相关，其线性相关方程及相关系数见表3。重复测定空白溶液20次，计算其检出限，检出限见表3。

表3　线性相关系数及检出限

2.4　精密度与加标回收实验

采用本方法平行测定FAPAS样品(0861)11次，计算方法测定的精密度，结果见表4。由表4可知：RSD<2%，说明本方法重复性较好。由表5可知：加标回收率在99%～101%，说明本方法准确可靠。

表4　精密度实验结果

表5　加标回收实验结果

2.5　比对实验结果

本次能力验证主要测定FAPAS0861 橘子汁中的 2种元素钙和镁。FAPAS反馈的测定值结果见表6。本实验室2种元素测定结果均为满意，钙和镁的Z值分别为 -0.3和 0.3。

表6能力验证反馈实验结果

Table 6　Experimental results of capabilityverification feedback /(mg·L-1)

3　结语

建立了微波消解和湿法消解两种样品预处理方法分解样品后，采用ICP-OES法测定橘子汁中钙和镁的含量。方法用于测定FAPAS样品0861，测定结果满意。方法准确可靠，检出限较低，简单快速，既可以应用于橘子汁中钙和镁含量的测定，也可以经过优化处理用于测定其它金属元素和其它样品中的金属元素。

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