微波消解ICP-AES同時測定南美白對蝦飼料中8種微量元素

覃麗霞 林冠春 鄧全道 許光 羅虎 劉建發(fā) 梁德榮

南美白對蝦是我國南方主要的飼養(yǎng)蝦種，它富含人體所必需的Fe、Zn、Se、Cu等多種微量元素，是一種營養(yǎng)豐富的保健食品。然而南美白對蝦并不能通過自身合成微量元素，只能從飼料或外部環(huán)境中獲得[1-2]，可見，了解飼料產(chǎn)品的組成，保證飼料產(chǎn)品的質(zhì)量對提高南美白對蝦的品質(zhì)至關(guān)重要。

對飼料進(jìn)行分析檢測是了解飼料組成的重要方式，本文采用微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry，ICP-AES）測定南美白對蝦飼料中 Fe、Zn、Se、Cu等8種微量元素，該方法靈敏度高，準(zhǔn)確性好。與現(xiàn)行通用分析方法[3-7]測定單元素相比，該方法實(shí)現(xiàn)了多元素的同時快速測定，縮短了檢測周期，且方法的檢出限、精密度以及加標(biāo)回收結(jié)果滿意，為了解南美白對蝦飼料組成提供了很好的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

iCAP6300全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀（美國熱電）；Mars5微波消解儀（美國CEM）；ELGA CLASSIC UVF超純水儀。

Fe、Zn、Se、Cu、Mn、Ni、Co、Sr的單元素國家標(biāo)準(zhǔn)溶液1000 mg/l；去離子水20℃時電阻率為18.2 MΩ·cm；HNO3、H2O2均為 GR級。

樣品來自欽州出口對蝦養(yǎng)殖基地提供的2種常用對蝦飼料。

1.2 測定方法

1.2.1 樣品前處理

稱取0.2 g試樣（精確到0.0001 g）于消解罐中，加入5 ml HNO3和2 ml H2O2，經(jīng)微波消解后，取出，于可調(diào)式電熱板上趕酸后，用去離子水轉(zhuǎn)移并定容于10 ml容量瓶中。同時做試劑空白。微波消解儀工作條件見表1。

表1 微波消解儀工作條件

1.2.2 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制

使用 Fe、Zn、Se、Cu、Mn、Ni、Co、Sr 8 種元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制相應(yīng)濃度為10.0、5.0、1.0、0.1 mg/l的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，用1%的HNO3溶液作定容介質(zhì)。

1.2.3 等離子發(fā)射光譜儀工作參數(shù)的選擇

等離子發(fā)射光譜儀的工作參數(shù)為：功率1150 W；輔助氣流速0.5 l/min；高度15 mm；泵速50 r/min；積分時間為長波15 s、短波5 s。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理方法討論

與傳統(tǒng)的開放式干法、濕法消化相比，微波消解法是目前樣品前處理最有效的方法[8]，它消化效率高，所耗試劑少，密封性能好，能縮短檢測時間，減少試劑引入的過多雜質(zhì)干擾，避免樣品損失，分析的準(zhǔn)確度和精密度得到大幅度提高[9－10]。

2.2 微波消解工作條件

經(jīng)過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，采用CEM公司生產(chǎn)的Mars5微波消解儀中的“溫度／時間控制”方式，分三個步驟消解樣品，在確保安全性的同時，樣品溶解效果理想，整個運(yùn)行時間為48 min。

2.3 分析譜線的選擇

在ICP－AES中，共存元素產(chǎn)生的譜線會引起光譜干擾，特別是干擾元素的含量高出待測元素許多倍時，干擾更為強(qiáng)烈。因此檢測時必須盡量選擇一條干擾較少，靈敏度較高的譜線進(jìn)行分析。本試驗中，根據(jù)儀器信號值、靈敏度和檢測相關(guān)系數(shù)、重復(fù)性等，最終確定了待測元素的分析譜線。

待測元素的分析譜線為 Fe：259.9 nm{130}；Zn：213.8 nm{457}；Se：196.0 nm{472}；Cu：324.7 nm{104}；Mn：257.6 nm{131}；Ni：221.6nm{452}；Co：228.6 nm{447}；Sr：421.5 nm{80}。

2.4 方法線性范圍和檢出限

采用混合標(biāo)準(zhǔn)溶液點(diǎn)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，連續(xù)測定空白溶液11次，以其結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢出限。由表2可知，該方法的線性和檢出限較好，各元素相關(guān)系數(shù)均大于0.9980。

表2 方法的線性范圍、相關(guān)系數(shù)和檢出限

2.5 方法精密度

按照上述樣品前處理方法和儀器工作條件，任取一個樣品，對該樣品連續(xù)測定5次，得到的各元素的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在0.524%～1.695%之間（見表3），結(jié)果滿意。

表3 方法精密度

2.6 方法回收率

為考查試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度，任取一個樣品，在該樣品中分別加入各元素的一定濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，按上述試驗方法進(jìn)行回收率測定，得到的加標(biāo)回收率均在93.2%～101.4%之間(見表4)，說明結(jié)果的準(zhǔn)確度較高。

2.7 ICP－AES測定結(jié)果與原子吸收方法(AAS)測定結(jié)果比對

為了考察方法的可信度，任取一個樣品，分別采用ICP－AES與原子吸收方法(AAS)進(jìn)行測定，將測定結(jié)果比對，由表5可見，ICP－AES與AAS結(jié)果基本一致。

2.8 樣品測定結(jié)果

對試驗所采用的2種常用對蝦飼料進(jìn)行測定，具體結(jié)果見表6。

3 結(jié)論

試驗建立了南美白對蝦飼料中 Fe、Zn、Se、Cu等8種微量元素的微波消解ICP－AES分析方法，該方法實(shí)現(xiàn)了多元素的同時快速測定，且靈敏度高，準(zhǔn)確性好，方法的檢出限在0.0001～0.007 mg/l之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.524%～1.695%之間，加標(biāo)回收率93.2%～101.4%之間，均取得了令人滿意的結(jié)果，說明方法確實(shí)可行。

表4 加標(biāo)回收率

表5 ICP-AES測定結(jié)果與原子吸收方法測定結(jié)果比對

表6 飼料中元素含量(mg/kg,n=5)

從分析結(jié)果來看，8種微量元素的測定中，F(xiàn)e的含量最高，Zn、Sr、Mn、Cu 含量次之，Ni、Co、Se 含量較少，說明飼料中含有豐富的微量元素，能為南美白對蝦提供足夠的生命必需的營養(yǎng)物質(zhì)，對促進(jìn)南美白對蝦的生長發(fā)育及維護(hù)健康具有積極的作用。

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