火焰原子吸收光谱法测量蔬菜及土壤环境中的微量元素

刘艺　曾卫娣　陈男　张　欢　张丛兰

摘 要 本文使用的火焰原子吸收光谱法，对蔬菜以及其土壤环境中的4种元素进行了检测。利用干法对待测样品进行预处理，再利用空气—乙炔对其进行测量。本文采用标准曲线法对其进行测量蔬菜以土壤环境中的钙，镁，铁，锰的含量，选取的待测样品为蚕豆，大蒜，圆白菜，小白菜及生菜。实验结果表明5种蔬菜中的4种元素都符合国家现有的检测标准。

关键词 火焰原子吸收光谱法 蔬菜 钙 镁 铁 锰 土壤

中图分类号：S151.9 文献标识码：A

随着人类饮食观念的提升，越来越重视我们的饮食安全问题。例如：“绿色食品”，“无公害”等等这一类词语的出现给人类一个安心。但是现代化的工业发展导致了大量的“三废”，有一些工厂为了避免高额废物处理费，随意的排放，导致水土流失，鱼类死亡，酸雨等现象。为了让我们使用时蔬菜更加有保障，所以对5种常见的蔬菜进行了检测，检测其是否符合国家标准。因此我们采用火焰原子吸收光谱法（FAAS）对其进行测量，得到4种微量元素的含量。

1实验

1.1实验原理

火焰原子吸收光谱法是利用气态基态原子吸收特征波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到第一激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同，将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态所需要的能量频率时，原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线，使入射光减弱。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A，在线性范围内与被测元素的含量成正比。

1.2实验试剂与材料

硝酸分析纯，1000 g·mL-1的钙，镁，铁，锰的标准储备液，UP水。

1.3实验仪器

原子吸收光谱仪（TAS-990型号仪器），钙，镁，铁，锰的空心阴极灯，马弗炉，50mL和100mL容量瓶若干，编号坩埚若干，电热板，烘箱等诸多常见玻璃仪器。

1.4测量条件

在25？.5℃的条件下，打开测量软件（AAWin2.0），选择对应的元素灯，在对应的波长下预热20min以上。在各元素合适的条件下制作相应的测量曲线，检测样品中各元素的含量（1.5.3）。

1.5实验步骤

1.5.1實验的预处理

选取已经编号的坩埚，用20%的HCl煮沸，冷却后，用UP水洗干净后，放置在烘箱内烘干。将待测蔬菜剪碎，待测土壤烘干。称取2g左右的蔬菜和土壤置于坩埚内，用电热板（100℃-150℃）加热碳化，至没有白色烟雾时为止。然后将坩埚置于马弗炉（550℃）内灰化5h。将得到的矿物质用1：3的硝酸溶解，定量转移至50mL的容量瓶中，待检测。

1.5.2标准溶液的浓度梯度

本文选取的标准浓度梯度为钙，铁使用的是1，2，3，4，5 g·mL-1浓度梯度。对于含量较少的镁，锰使用的是0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 g·mL-1的浓度梯度

1.5.3实验步骤

按上述的1.5.2的标准溶液梯度配制标准容溶液应用液，使用毛细管将溶液吸入燃烧器中，采用空气—乙炔火焰，记录其吸光值，依次进样，读取吸光值待进样完毕后，将待测标准溶液浓度和测得吸光值建立标准曲线。将待测样品按上述方法进行检测，通过标准曲线计算出浓度，实验结果见2.2。

1.5.4标准曲线的绘制（见表1、表2）

2实验结果

2.1计算公式

2.2蔬菜以及土壤中各元素的含量

见表3

3结论

利用TAS—990火焰原子吸收光谱仪测得实验结果为上述2.2中，根据不同的元素空心阴极灯可以测定不同元素。该方法操作简便，灵敏度高，线性范围好，可以检测蔬菜土壤等物质中金属元素含量。根据上述的是实验结果对比国有标准，现有的测得实验数据由于蔬菜和土样样品在不同地方采集得到，所测的实验结果有所区别，但是实验结果都在现有国家标准含量范围内。现有的“绿色食品”标准中，部分元素的含量在结果中有超标现象，可能由于在蔬菜的种植过程中加入了大量化肥和除草剂导致实验中部分元素含量的超标。所以在选取的蔬菜时还是要看蔬菜包装上的“绿色食品”的标签。

（通讯作者：张丛兰）

基金项目：湖北大学知行学院院级大学生创新课题。

作者简介：第一作者：刘艺（1999—至今）湖北大学知行学院生物与化学工程系学生；张丛兰（1975—至今）湖北大学知行学院生物与化学工程系讲师。

参考文献

[1] NY/T 1117—2010，水溶肥料钙，镁，硫，氯含量的测定（中华人民共和国农业行业标准）[S].

[2] NY/T 1974—2010，水溶肥料铜，铁，锰，锌，硼，钼含量的测定（中华人民共和国农业行业标准）[S].