分光光度法測定土壤中碘的方法改進(jìn)

程素敏 王 娟 張 巖 陳艷梅

（天津市地質(zhì)礦產(chǎn)測試中心，天津300191）

分光光度法測定土壤中碘的方法改進(jìn)

程素敏 王 娟 張 巖 陳艷梅

（天津市地質(zhì)礦產(chǎn)測試中心，天津300191）

對碳酸鈉-氧化鋅熔礦，分光光度法測定土壤樣品中碘含量的方法進(jìn)行改進(jìn)，在不經(jīng)過超級恒溫水浴的情況下，對熔樣溫度、試劑用量的選擇、比色溫度等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化。改進(jìn)后的方法經(jīng)過國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析驗(yàn)證，準(zhǔn)確度ΔlgC＜0.05，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）＜10%，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，完全滿足地球化學(xué)調(diào)查樣品中對碘的質(zhì)量要求，更加適合批量生產(chǎn)。

碳酸鈉-氧化鋅；分光光度法；碘

0 引言

碘是人體必需元素之一，缺乏碘會(huì)導(dǎo)致甲狀腺腫大［1］。單純的通過加碘的食鹽來補(bǔ)充不足是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此從其它蔬菜、水果中攝取碘也十分必要。植物中的碘主要來源于土壤［2］，所以，探測土壤中碘的含量，可以從中預(yù)測當(dāng)?shù)刂参锏暮廒厔?，從而了解碘的食用情況對人體的健康有多大影響。

目前，碘的測量方法有許多，如催化光度法、離子色譜法［3-4］、離子選擇電極法［5］、原子吸收分光光度法、電感耦合等離子體-質(zhì)譜法［6-7］、中子活化分析法、分光光度法［8］等，其中碳酸鈉-氧化鋅（即艾氏卡）半融分光光度法測定土壤中的碘是目前實(shí)驗(yàn)室較為常用的方法，但此方法對溫度等實(shí)驗(yàn)條件的要求極高，本文對其進(jìn)行改進(jìn)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，準(zhǔn)確測定土壤中碘的含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

722R可見分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司），SX2-12-10型高溫爐（天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司）。

氯胺T溶液（0.3g/L），4，4′-四甲基二氨基苯甲烷（四堿）溶液（0.3g/L，介質(zhì)為8%冰醋酸），碳酸鈉和氧化鋅（3∶2）混合劑，無水乙醇，碘標(biāo)準(zhǔn)溶液（50μg/L）。所用試劑均為國產(chǎn)分析純。分析用水均為去離子水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 熔樣

稱取0.500 0g通過孔徑0.075mm篩的樣品置于預(yù)先盛有3.0g碳酸鈉和氧化鋅混合試劑的15mL瓷坩堝中，攪勻后，再均勻覆蓋1.5g碳酸鈉和氧化鋅混合劑，置于馬弗爐中，按程序由室溫逐步升至750℃并保持1h，取出冷卻，將熔塊完全轉(zhuǎn)移至50 mL燒杯中，用熱水洗凈坩堝，加20mL水及幾滴無水乙醇，煮沸，冷卻，將溶液連同沉淀一起移入50 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻后，放置澄清，備用。同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。

1.2.2 測定

移取上層澄清溶液4mL于25mL比色管中，加入去離子水至10mL，加入4mL四堿溶液，搖勻，排除二氧化碳?xì)馀荩瑢⑹覝乜刂圃?1～22℃，放置20min。將分光光度計(jì)開機(jī)預(yù)熱并調(diào)至零點(diǎn)，往溶液中迅速準(zhǔn)確加入2mL氯胺T溶液（30g/L），搖動(dòng)2～3s，將溶液迅速倒入1cm比色池內(nèi)，于600nm測量吸光度的峰值。

1.2.3 工作曲線的繪制

分別移取0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL碘（50μg/L）標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL比色管中，與樣品一同測定。以碘含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。實(shí)驗(yàn)測得的標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)r≥0.995 0，線性良好。

2 結(jié)果與討論

2.1 熔樣溫度的影響

稱取國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-17、GSS-16、GSS-9、GSS-4、GSS-7各三份，分別按條件1：室溫→750℃；條件2：室溫→300℃→500℃→750℃進(jìn)行熔樣，測定結(jié)果如表1所示。由表1可見，按條件2程序升溫的方式熔礦，測定結(jié)果更加接近標(biāo)準(zhǔn)值。

2.2 環(huán)境溫度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

土壤中碘的測定對于溫度有極為嚴(yán)格的要求，在不同的測定溫度下，樣品的測定結(jié)果都不相同，穩(wěn)定性差，因此只有在恒溫的測定條件下才能得到穩(wěn)定的結(jié)果。本方法將環(huán)境溫度控制在21～22℃，可以得到線性良好的標(biāo)準(zhǔn)曲線和穩(wěn)定的測定結(jié)果。

表1 熔樣溫度的影響Table 1 Effect of melting temperature on iodine contents/（μg·g-1）

2.3 氯氨T濃度對顯色時(shí)間和測定吸光度的影響

氯氨T濃度對顯色時(shí)間和吸光度的影響非常顯著。當(dāng)氯氨T濃度小于0.3g/L時(shí)，隨著氯氨T濃度的升高，吸光度明顯增大，當(dāng)氯氨T濃度大于0.4g/L時(shí)，吸光度變化趨于平緩，如圖1所示。但隨氯氨T濃度的增大，顯色時(shí)間也越來越快，當(dāng)氯氨T濃度大于0.4g/L時(shí)，來不及進(jìn)行比色。實(shí)驗(yàn)選擇氯氨T濃度為0.3g/L，反應(yīng)時(shí)間和測定吸光度均能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的最佳狀態(tài)。

圖1 氯氨T濃度對吸光度的影響Figure 1 Effect of chloramine T concentration on absorbance.

2.4 方法檢出限

同樣品處理過程，制備12份空白溶液，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法檢出限為0.13μg/g。

2.5 方法準(zhǔn)確度和精確度

按照本方法，分別選取不同含量的國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-9、GSS-14、GSS-17、GSS-19、GSS-16、GSS-21、GSS-26、GSS-4平行6份進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定方法的準(zhǔn)確度和精密度，結(jié)果如表2所示。方法準(zhǔn)確度ΔlgC＜0.05，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）＜10%，均滿足地球化學(xué)調(diào)查樣品中對碘的測定質(zhì)量要求。

表2 方法準(zhǔn)確度和精密度Table 2 Precision and accuracy tests of the method（n＝6） /（μg·g-1）

3 結(jié)論

本文在不經(jīng)過超級恒溫水浴的情況下，從熔樣溫度、試劑用量的選擇、比色溫度等方面對碳酸鈉-氧化鋅熔樣分光光度法測定土壤樣品中碘含量的方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。改進(jìn)后的方法操作簡便，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，完全滿足地球化學(xué)調(diào)查樣品中對碘的質(zhì)量要求，適合批量生產(chǎn)。

［1］李世敏，陳倩予 .微量營養(yǎng)元素碘與甲亢關(guān)系的研究［J］.中國臨床營養(yǎng)雜志（ChineseJournalofClinicalNutrition），2003，11（2）：130-132.

［2］劉崴 .碘元素形態(tài)分析及環(huán)境地球化學(xué)應(yīng)用研究［D］.北京：中國地質(zhì)科學(xué)院，2007.

［3］姚琪 .離子色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在形態(tài)分析中的應(yīng)用［D］.杭州：浙江大學(xué)，2006.

［4］佘小林 .離子色譜法快速測定土壤中碘量［J］.巖礦測試（RockandMineralAnalysis），2005，24（2）：145-147.

［5］額爾登桑，耐登，柴智波 .測定食鹽碘含量及其影響因素研究［J］.食品研究與開發(fā)（FoodResearchandDevelopment），2012，33（2）：126-130.

［6］李冰，何紅廖，史世云，等 .電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測定地質(zhì)樣品中痕量碘的研究Ι.不同介質(zhì)及不同陰離子形態(tài)對測定信號的影響［J］.巖礦測試（Rockand MineralAnalysis），2011，20（3）：161-166.

［7］沈璐佳 .電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測定礦泉水中痕量溴和碘［J］.中國無機(jī)分析化學(xué)（ChineseJournal ofInorganicAnalyticalChemistry），2012，2（4）：31-34.

［8］張慧芳，郭探，李權(quán)，等 .雙波長分光光度法同時(shí)測定溶液中的硝酸根和碘離子［J］.中國無機(jī)分析化學(xué)（Chinese JournalofInorganicAnalyticalChemistry），2011，1（4）：24-28.

Method Improvement on the Determination of Iodine in Soil by Spectrophotometry

CHENG Sumin，WANG Juan，ZHANG Yan，CHEN Yanmei
（TianjinGeologicalMineralAnalysisCenter，Tianjin300191，China）

An improved method for the determination of iodine in soil by spectrophotometry was established.The sample was digested by Na2CO3-ZnO.The experimental conditions，such as melting temperature，reagent dosage and colorimetric temperature，etc.were optimized without super constant temperature water bath.The improved method was validated by the analysis of the national certified reference materials.The relative standard deviation（RSD）was less than 10%and the accuracy（ΔlgC）was less than 0.05.It is accurate and reliable and can meet the requirement for mass analysis of iodine in geochemical survey samples.

Na2CO3-ZnO；spectrophotometry；iodine

O657.32；TH744.12

A

2095-1035（2015）04-0041-03

2014-07-01

2014-09-16

程素敏，女，工程師，主要從事實(shí)驗(yàn)室管理和分析測試研究。E-mail：sunandmoon20131008＠163.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.04.009