火焰原子吸收分光光度計(jì)對(duì)純化水硒含量測定

可成友 朱孔儒 張譯

摘 要：采用火焰原子吸收分光光度計(jì)測定了純化水中硒的含量。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了儀器測量參數(shù)，分別考察燃燒器溫度、燃燒器的高度、元素靈敏線、燈電流、火焰及狹縫寬度等對(duì)測定的影響。結(jié)果： 儀器檢出限為0.004 5 μg/L，樣品的吸光度為0.169，水樣中硒平均含量為6.68 μg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.015 3。樣品的測得結(jié)果（6.68±0.015 3） μg/L，樣品曲線回歸線y=0.0256x+0.171，r=0.998。結(jié)論：火焰原子法操作簡便、靈敏度高，適合快速測定水中的微量硒。

關(guān) 鍵 詞：火焰原子吸收分光光度計(jì); 硒; 純化水

中圖分類號(hào)：O 657 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2015）06-1432-03

Determination of Se in Water by Flame Atomic Absorption Specrophotometer

KE Cheng-you， ZHU Kong-ru， ZHANG Yi

（Shenyang University of Chemical Technology，Liaoning Shenyang 110142，China）

Abstract： The flame atomic absorption spectrophotometer was used to determine the total selenium content in water. The instrument survey parameters in the experiment were optimized， effect of burner temperature， burner height， element line sensitivity， lamp current， flamboyance and slit width on the determination was investigated. The results show that the detection limit is 0.004 5 μg/L， sample absorbance is 0.169， the average content of Se is 6.68 μg/L， sample standard deviation is 0.0153， the measurement results are 6.68±0.015 3 μg/L， the sample regression line y=0.0256x+0.171， r=0.998. So the experimental technique operation is simple， the sensitivity is high， the result is satisfying.

Key words： Flame atomic absorption spectrophotometer;Selenium;Purified water

硒是人體必需的微量元素之一，通過生物的地球化學(xué)營養(yǎng)鏈給人以影響[1]。其與機(jī)體的抗氧化能力、免疫功能、抗癌作用等有著重要的關(guān)系[2]。當(dāng)硒缺乏的時(shí)候，就很容易導(dǎo)致人體免疫能力下降，威脅人類健康。生命的四十多種疾病都與人體缺硒有關(guān)，如癌癥、心血管病、肝病、白內(nèi)障、胰臟疾病、糖尿病、生殖系統(tǒng)疾病等癥狀[3]。硒還可以與其他的一些重金屬元素有拮抗作用[4]，所以食用富硒食品既可以增強(qiáng)體質(zhì)，達(dá)到預(yù)防疾病的目的，還可以預(yù)防人體重金屬元素中毒[5]。

硒是人體必需的微量元素，但是攝入過多對(duì)人體健康造成危害[6]。近年來，在食品加工方面有任意在一些食品中強(qiáng)化硒的傾向[7，8]。為了保障人體健康，必須加強(qiáng)硒在食品、水中含量的監(jiān)測力度[9]。

本文以水為研究對(duì)象，用火焰原子吸收法來測定水中的硒元素[10，11]。同時(shí)為了測定準(zhǔn)確可靠，也考察了其他元素干擾程度。通過實(shí)驗(yàn)的預(yù)處理，把水進(jìn)行消解，這樣有利于火焰原子吸收法的測定[12]。

1實(shí)驗(yàn)材料

1.1 儀器

HG9602火焰原子吸收分光光度計(jì)（沈陽華光精密儀器有限公司）、硒空心陰極燈、乙炔鋼瓶、WOS-20型無油空氣壓縮機(jī)、容量瓶（100 mL×5）。

1.2 試劑

硒標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 mg/L、優(yōu)質(zhì)純硝酸：1%（v/v）HNO3溶液、純化水。

1.2.1 樣品溶液的配制

對(duì)水樣進(jìn)行水的預(yù)處理，抽濾以去除其中的雜質(zhì)。

1.2.2 硒標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

取硒的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液10 mL于100 mL的容量瓶中，用1%硝酸稀釋定容至刻度，混勻;得到100 mg/L硒的標(biāo)準(zhǔn)使用液。再取100 mg/L硒的標(biāo)準(zhǔn)使用液10 mL于100 mL容量瓶得到10 mg/L硒標(biāo)準(zhǔn)液。隨后取10 mg/L硒標(biāo)準(zhǔn)液于100 mL容量瓶得到1 mg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)液。

（1）號(hào)溶液配制：分別取1 mg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL于100 mL容量瓶中（相應(yīng)濃度為0.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/L），用1%硝酸稀釋至刻度。作為1號(hào)溶液備用

（2）號(hào)溶液配制：取1 mg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 mL于100 mL容量瓶中（相應(yīng)濃度為0.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/L），用1%硝酸稀釋至刻度。然后分別取10 mL的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液與10 mL的樣品溶液混合。作為2號(hào)溶液備用。

1.3 儀器操作條件

在實(shí)際測試中，應(yīng)綜合各方面的因素，做好分析測試最佳條件的選擇。通常主要考慮原子吸收分光光度計(jì)的操作條件即：元素靈敏線、燈電流、火焰、燃燒器的高度及狹縫寬度等。

1.3.1 分析線的選擇

為了獲得較高的靈敏度，通常選擇元素的共振線作為分析線。選擇靈敏度較低的元素的共振線作為分析線。但在微量元素的分析測定中，必須選擇吸收最強(qiáng)的共振發(fā)射線。最佳分析線的選擇應(yīng)根據(jù)具體情況，通過實(shí)驗(yàn)來確定。

1.3.2 電流的選擇

在保證光譜穩(wěn)定并具有適宜強(qiáng)度的條件下，應(yīng)使用最低的工作電流。

1.3.3 火焰的確定

對(duì)于難離解化合物的元素，應(yīng)選擇溫度較高的火焰如：Air-C2H2、N2O-C2H2等。反之，應(yīng)選擇低溫火焰，以免引起電離干擾。確定火焰類型后，還應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步地確定燃助比。

1.3.4 燃燒器的高度

不同性質(zhì)的元素，其基態(tài)原子濃度隨燃燒器的高度即：火焰的高度的分布是不同的。測定時(shí)應(yīng)根據(jù)待測元素的性質(zhì)，仔細(xì)調(diào)節(jié)燃燒器的高度，使光束從最大的火焰區(qū)穿過，以獲得最佳的靈敏度。

1.3.5 狹縫寬度

在原子吸收光譜分析法中，譜線重疊的可能性一般比較小，因此，測定時(shí)可選擇較寬的狹縫，從而使光強(qiáng)增大，提高信噪比。但還應(yīng)考慮到單色器分辨能力的大小、火焰背景的發(fā)射強(qiáng)弱以及吸收線附近是否有干擾線或非吸收線的存在等。

如果單色器的分辨能力強(qiáng)、火焰背景的發(fā)射弱、吸收線附近無干擾線，則可選擇較寬的狹縫，否則，應(yīng)選擇較窄的狹縫。

總之，對(duì)于通常所遇到的上述條件，原則上均應(yīng)以實(shí)驗(yàn)手段來確定最佳操作條件。測定條件如表1所示。

表1 測定條件

Table 1 Determination condition

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

采用火焰原子吸收儀，將試驗(yàn)溶液吸入乙炔/空氣火焰中，測量由硒空心陰極燈發(fā)射的選擇譜線波長在196.1 nm，電流為10 mA處來吸收，來測定溶液中的硒含量。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

打開火焰原子吸收儀，安裝硒元素空心陰極燈，連接乙炔鋼瓶，空氣壓縮機(jī)，預(yù)熱一小時(shí)。按表1選擇測定條件進(jìn)行分析測定，分別取上述配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液放入自動(dòng)進(jìn)樣小樣杯中，按上述條件測定，儀器自動(dòng)進(jìn)行空白校準(zhǔn)后，以硒濃度為橫坐標(biāo)，一對(duì)應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，得到回歸線的方程為y=0.0253x+0.0016，r=0.998，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，如表2所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)數(shù)據(jù)，可以繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。將上述所配置的樣品溶液放入自動(dòng)進(jìn)樣小量杯中，然后再進(jìn)行三次平行測定，儀器所帶的電腦處理系統(tǒng)直接給出測定濃度。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)數(shù)據(jù)

Table 2 The standard curve data

將上述所配置的樣品溶液放入自動(dòng)進(jìn)樣小量杯中，然后再進(jìn)行三次平行測定，儀器所帶的電腦處理系統(tǒng)直接給出測定濃度。

采用標(biāo)準(zhǔn)增量法，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法所用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，這樣就免去多余配置實(shí)驗(yàn)藥品，不需浪費(fèi)過多藥品。同時(shí)也能跟標(biāo)準(zhǔn)曲線法做對(duì)比，觀察結(jié)果是否不一致。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

Fig.1 Standard curve

重新取一定量的樣品分別加入標(biāo)準(zhǔn)溶液。制成新的樣品溶液。然后再依次放入儀器中進(jìn)行測定，樣品測定三次，取其平均值，經(jīng)過儀器的自帶電腦處理系統(tǒng)，得出數(shù)據(jù)，如表3所示。

表3 樣品吸光度

Table 3 The absorbance of the sample

根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)所得直線如圖2所示：根據(jù)直線所得的樣品吸光度為0.169，則水樣中含硒量為6.68μg/L。

回歸線方程y=0.0256x+0.171，r=0.998

圖2 相關(guān)曲線

Fig.2 Correlation curve

2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)曲線法：取一點(diǎn)量樣品，取樣三次，相同的條件下用吸收儀測定，測三次進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)會(huì)在下面的結(jié)果分析出現(xiàn)，進(jìn)而確定其的準(zhǔn)確度。

標(biāo)準(zhǔn)加入法：標(biāo)準(zhǔn)加入法依靠作圖，然后畫出相應(yīng)的回歸線。進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，應(yīng)多次測量，然后再畫圖，這樣做結(jié)果會(huì)比較準(zhǔn)確。

3 結(jié)果與討論

對(duì)沒有樣品的1%硝酸相同含量進(jìn)行10次測定，進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，測得本方法的檢出限為0.004 5 g/L。

通過已做的實(shí)驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)曲線法），將樣品測定三次。得到吸光度數(shù)據(jù)0.168，0.171，0.169，平均值為0.169。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線圖可以得到樣品溶液對(duì)應(yīng)的濃度，樣品三次測定所得硒含量表如4所示。

表4 樣品溶液對(duì)應(yīng)濃度

Table 4 Sample solution concentration

通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)計(jì)算其的標(biāo)準(zhǔn)方差，從上述表格數(shù)據(jù)可得;經(jīng)計(jì)算所得樣品的三次測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差為s=0.015 3這是從驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果偏差所以樣品的測得結(jié)果（6.68±0.015 3）μg/L。

利用標(biāo)準(zhǔn)加入法，可使計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。根據(jù)上述圖表得到樣品標(biāo)準(zhǔn)加入法直線方程為y=0.0256x+0.171，r=0.998。

通過實(shí)驗(yàn)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線法得到相應(yīng)水樣中硒的含量，這樣的方法簡單方便且準(zhǔn)確度高，通過計(jì)算其的標(biāo)準(zhǔn)方差可得誤差的相應(yīng)范圍。經(jīng)過上面的計(jì)算，測定結(jié)果是水樣中硒的含量為（6.68±0.015 3） μg/L。此結(jié)果是通過計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而得到相應(yīng)誤差，這樣所測的結(jié)果加上在這區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)偏差會(huì)使結(jié)果更加準(zhǔn)確。

用標(biāo)準(zhǔn)加入法測定水中硒的含量比較準(zhǔn)確，能較好排除雜質(zhì)的干擾，用此法測得結(jié)果為6.68μg/L，這樣運(yùn)用增量的方法繪制圖線，通過多點(diǎn)畫曲線，得到比較準(zhǔn)確的回歸曲線，從圖中計(jì)算出結(jié)果。樣品曲線回歸線為y=0.0256x+0.171。

運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法，用火焰原子吸收法測定水中硒的含量的結(jié)果比較準(zhǔn)確，受其他方面的影響比較小。這兩種方法都比較準(zhǔn)確，測定結(jié)果也相似。對(duì)實(shí)驗(yàn)測定硒含量可能產(chǎn)生誤差的其他因素，為保證準(zhǔn)確性，要加入空白實(shí)驗(yàn)。

4 結(jié) 論

火焰原子吸收分光光度計(jì)對(duì)水中的微量硒的測定簡便快速，標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法的引入提高結(jié)果的準(zhǔn)確度，誤差很小?；鹧嬖游辗▽?duì)水中硒的測定結(jié)果偏差小、穩(wěn)定，適合快速測定水中硒的含量。

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