FAAS法和ICP—OES法測(cè)定西藏6種糌粑中微量元素的比較

吳雪蓮+王文華

摘要 采用HNO3-HClO4濕法消解樣品，火焰原子吸收法（FAAS）和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）測(cè)定糌粑中的4種微量元素。在儀器最佳工作條件下，F(xiàn)AAS法和ICP-OES法的加標(biāo)回收率分別在95.49 %～100.74%和94.88 %～102.99%之間，2種方法的RSD均小于4.19%，2種方法都具有較好的精密度和準(zhǔn)確度，結(jié)果較為理想。測(cè)定結(jié)果顯示，糌粑中4種微量元素含量依次為Fe>Mn>Zn>Cu，且與人體健康密切相關(guān)的Fe、Mn、Zn元素的含量均相對(duì)較高。

關(guān)鍵詞 火焰原子吸收法；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；糌粑；微量元素

中圖分類號(hào) O658 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）16-0239-02

Abstract Using HNO3-HClO4 wet digestion，we had measured four kinds of trace elements in Zanba by flame atomic absorption spectrometry（FAAS）and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry（ICP-OES）.Under the best working conditions of instrument，the recovery rate of FAAS method and ICP-OES method were between 95.49%～100.74% and 94.88%～102.99%，RSD of two methods were less than 4.19%.Two methods had good precision and accuracy，the results were pretty good.The measured results showed that the average content of each element in Zanba was Fe>Mn>Zn>Cu.And Fe，Mn，Zn were more higher，which were closely related with human health.

Key words flame atomic absorption spectrometry；inductively coupled plasma atomic emission spectrometry；barley；trace elements

某種元素是否為微量元素的界定標(biāo)準(zhǔn)為該元素在人體內(nèi)的含量，當(dāng)元素含量少于體重萬分之一時(shí)，即將其稱為微量元素。有一部分微量元素是生物體維持生命必不可少的元素，如鐵、銅、鋅、錳等，人體自身不能產(chǎn)生和合成這類元素，只能夠從食物中獲得。微量元素在人體內(nèi)的含量極微小，但其發(fā)揮的作用卻是非常巨大的：一是作為形成酶的重要成分和激活劑。二是參與酶、激素、維生素和核酸的代謝過程，在輸送大量元素的過程中發(fā)揮重要作用。三是影響核酸代謝。四是在激素和維生素中起獨(dú)特作用[1-6]。研究也表明，微量元素與人體健康、生長(zhǎng)發(fā)育、疾病防治有著密切的關(guān)系。

糌粑是藏族牧民傳統(tǒng)主食之一，具有營(yíng)養(yǎng)豐富、發(fā)熱量大、充饑御寒的特點(diǎn)，同時(shí)還含有豐富的微量營(yíng)養(yǎng)元素。本文應(yīng)用火焰原子吸收法（FAAS）和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）對(duì)糌粑中的微量元素Fe、Mn、Cu、Zn等含量進(jìn)行測(cè)試對(duì)比，以期能夠更準(zhǔn)確地獲得檢測(cè)結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備

Thermo ICE-3500原子吸收光譜儀（FAAS）、VARIAN 710-ES 型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）（美國瓦里安公司）、可調(diào)式電熱板（Lab Tech EG35B）、循環(huán)水冷卻器（Lab Tech H150-1000）、通風(fēng)櫥、氬氣（ 99.99%）。

試驗(yàn)所有玻璃器皿均需以10%～20%硝酸浸泡24 h以上，最后用超純水沖洗干凈。

1.2 試驗(yàn)試劑

標(biāo)準(zhǔn)溶液：鐵、錳、銅、鋅單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1 000 μg/mL（由國家標(biāo)物中心提供）；用0.5 mol/L硝酸分別將鐵、錳、銅、鋅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液。

HNO3、HClO4均為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?，試?yàn)用水均為超純水，電阻率為18.2 MΩ·cm以上。

1.3 試驗(yàn)材料

糌粑樣品：俄唐水磨糌粑、雞爪谷糌粑、德木水磨糌粑、白朗糌粑、重孜鎮(zhèn)糌粑、旺達(dá)糌粑分別采購于林芝地區(qū)、日喀則地區(qū)。

1.4 儀器工作條件

火焰原子吸收（FAAS）工作條件如表1所示。

ICP-OES工作條件：功率1.20 kW；等離子氣流量15.0 L/min；輔助氣流量1.50 L/min；霧化氣壓力200 kPa；儀器穩(wěn)定時(shí)間15 s；1次讀數(shù)時(shí)間5 s；讀數(shù)次數(shù)為2次；清洗時(shí)間10 s；進(jìn)樣延時(shí)30 s；泵速15 r/min。根據(jù)元素含量的不同，選擇信背比較高，其他元素干擾最小的譜線作為分析線，本試驗(yàn)鐵、錳、銅、鋅的分析波長(zhǎng)分別為Fe 238.204 nm、Mn 257.610 nm、Cu 327.395 nm、Zn 213.857 nm。

1.5 濕法消解

準(zhǔn)確稱取樣品0.100 0 g～0.300 0 g于100 mL玻璃三角瓶中加入10 mL混合酸（V∶V=9∶1），加蓋浸泡過夜，于電熱板上在通風(fēng)櫥中加熱消解。若變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶黃色，放冷，加少量1%硝酸溶液溶解鹽類，用滴管將試樣消化液洗入25 mL容量瓶中，用1%硝酸少量多次洗滌錐形瓶，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，同時(shí)作試劑空白。分別精確吸取100 μg/mL鐵、錳、銅、鋅單元素標(biāo)準(zhǔn)使用液，用1%硝酸依次稀釋配制成混合標(biāo)準(zhǔn)系列工作液，見表2。

按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置儀器的工作條件，運(yùn)用FAAS法和ICP-OES法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列工作液，通過儀器軟件繪制工作曲線；完成標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定后，在測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的條件下自動(dòng)進(jìn)行樣品以及空白對(duì)照的測(cè)定；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線和試液的響應(yīng)度值及稀釋倍數(shù)計(jì)算樣品中各待測(cè)元素的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 工作曲線

使用FAAS法和ICP-OES法對(duì)含量在0～4.00 mg/L范圍內(nèi)的混合標(biāo)準(zhǔn)系列工作液，F(xiàn)AAS法以吸光度（Y）與濃度（X）進(jìn)行線性回歸，ICP-OES法以強(qiáng)度（Y）為縱坐標(biāo)，以各元素濃度（X）為橫坐標(biāo)，用一般線性擬合得到相應(yīng)的回歸方程，回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表3。結(jié)果表明，F(xiàn)AAS法相關(guān)系數(shù)r在0.996 7～0.999 7之間；ICP-OES法相關(guān)系數(shù)r在0.999 6～0.999 9之間，4個(gè)元素在合適范圍的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列濃度內(nèi)線性關(guān)系良好，符合儀器規(guī)定的相關(guān)系數(shù)要求范圍。就ICP-OES法和火焰原子吸收光譜法進(jìn)行比較，前者的線性相關(guān)性更強(qiáng)、線性范圍更寬、靈敏度更高。

2.2 樣品的測(cè)定

2.2.1 精密度和回收率試驗(yàn)。按照標(biāo)準(zhǔn)加入的方法測(cè)定各元素的回收率，同時(shí)將同一試樣重復(fù)進(jìn)樣5次測(cè)定各元素的精密度，結(jié)果見表4 。加標(biāo)回收率和清密度測(cè)定結(jié)果表明，2種儀器方法均可靠，結(jié)果均準(zhǔn)確。

2.2.2 樣品測(cè)定結(jié)果。從表5可知，F(xiàn)AAS法和ICP-OES法的樣品測(cè)定值都很接近。糌粑的鐵含量在25.70～146.10 mg/kg 之間，其中俄唐水磨糌粑的鐵含量最低，重孜鎮(zhèn)糌粑的鐵含量最高。糌粑的錳含量在10.75～139.05 mg/kg之間，其中俄唐水磨糌粑的錳含量最低，雞爪谷糌粑的錳含量最高。糌粑的銅含量為2.95～5.07 mg/kg，其中雞爪谷糌粑的銅含量最低，重孜鎮(zhèn)糌粑的銅含量最高。糌粑的鋅含量為15.84～22.70 mg/kg，其中雞爪谷糌粑的鋅含量最低，旺達(dá)糌粑的鋅含量最高。

3 結(jié)論與討論

3.1 儀器比較

本研究分別使用了FAAS和ICP-OES 2種主流儀器測(cè)定西藏糌粑中的微量元素鐵、錳、銅、鋅含量。從大量試驗(yàn)方法學(xué)摸索和試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，這2種儀器都能滿足微量元素鐵、錳、銅、鋅的測(cè)定要求，方法簡(jiǎn)單易行，準(zhǔn)確度和精密度高，重復(fù)性和穩(wěn)定性好。且測(cè)定的結(jié)果相互吻合，有可比性。FAAS是元素分析領(lǐng)域應(yīng)用歷史最長(zhǎng)的方法之一，具有方法成熟、測(cè)定準(zhǔn)確快速、應(yīng)用廣泛、儀器價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，但只能實(shí)現(xiàn)單元素的測(cè)定。ICP- OES具有準(zhǔn)確度高、線性范圍寬、元素覆蓋范圍寬，且可實(shí)現(xiàn)多種元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)常量元素與微量元素多種元素的同時(shí)檢測(cè)[7]。

3.2 結(jié)果比較

研究結(jié)果顯示，糌粑中各元素含量依次為Fe>Mn>Zn>Cu，F(xiàn)e、Mn、Zn的含量與其他作物相比而言相對(duì)較高[8-9]，從而常食用糌粑能夠增強(qiáng)免疫力，調(diào)節(jié)血壓，降低膽固醇，阻止動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生，抑制癌細(xì)胞。糌粑成為具有優(yōu)良的食用品質(zhì)和醫(yī)療保健價(jià)值的食品。

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