方宏兵,王德強(qiáng)
(連云港市糧油質(zhì)量監(jiān)測(cè)所,江蘇連云港 222002)
硒是人體必需的微量元素,中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)也將硒列為人體必需的15種營養(yǎng)素之一。目前,硒的測(cè)定方法有比色法、電化學(xué)法、氣相色譜法、熒光法、原子吸收分光光度計(jì)法等[1-5]。不同種檢測(cè)方法有著不同的特點(diǎn)和適用范圍,但也有著不同的缺陷。隨著儀器分析技術(shù)的不斷完善,用氫化物-原子熒光光度法來檢測(cè)痕量硒日益成為主流的檢測(cè)方法[6-7]。糧谷中硒的檢測(cè)有不同的前處理方法,如濕法消解、干法消解、微波消解等[8-10]。當(dāng)前,富硒米已經(jīng)大批量投入市場(chǎng),受到消費(fèi)者的青睞,為了準(zhǔn)確檢測(cè)富硒稻谷中硒含量的多少,試驗(yàn)采用微波消解的方法來進(jìn)行前處理,相較于傳統(tǒng)方法,微波消解處理所消耗的酸堿試劑較少。與此同時(shí),可以加快檢測(cè)的速度和準(zhǔn)確性,對(duì)檢驗(yàn)員也可以起到防護(hù)的作用。
1.1.1 儀器
AFS-2100型雙道原子熒光光度計(jì);硒空心陰極燈;Milestone ethos A微波消解儀;12個(gè)消解罐。
1.1.2 試劑
除特殊規(guī)定外,所用試劑均為分析純,試驗(yàn)用水為二次去離子水或同等純度水,其中硝酸、鹽酸、硼氫化鉀為優(yōu)級(jí)純。
1.1.3 硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液
硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1 000 mg/L,國家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供。
1.2.1 儀器設(shè)備參數(shù)確定
AFS-2100型雙道原子熒光光度計(jì):負(fù)高壓300 V,燈電流80 mA,觀測(cè)高度8 mm,載氣流速400 mL/min,屏蔽氣流速900 mL/min,進(jìn)樣時(shí)間10.0 s,進(jìn)樣體積1.0 mL,峰面積法定量,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)量。
1.2.2 樣品制備與消解過程[11-12]
(1) 樣品準(zhǔn)備過程[11]。稻谷樣品用水洗3次,于60℃條件下烘干,用不銹鋼磨粉碎,過100目篩,儲(chǔ)于聚乙烯塑料瓶中,備用。
(2) 樣品消解方法[12]。稱取0.5~1.0 g(精確至0.000 1 g) 粉樣于消化罐內(nèi),加入8mL HNO3,2 mL H2O2,混勻并加蓋密封好,將消化罐放入微波消解儀,設(shè)定微波消解儀的消解參數(shù),至消解液澄清透明。待消解液冷卻后,將消解液轉(zhuǎn)入錐形瓶中,在電熱板上加熱至近干(切不可蒸干)。再加5 mL HCl溶液(6 mol/L),繼續(xù)加熱至溶液變?yōu)榍辶翢o色,冷卻,轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中,加入2.5 mL鐵氰化鉀溶液(100 g/L),用水定容至刻度,混勻,放置待測(cè),同時(shí)做試劑空白。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制
將準(zhǔn)備的硒標(biāo)準(zhǔn)貯備液逐級(jí)稀釋,制備最終硒標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度別為0,1,2,4,8,10 ng/mL的硒標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,加入5.0 mL鐵氰化鉀溶液(100 g/L),定容混勻至刻度。
針對(duì)稻谷(當(dāng)?shù)禺a(chǎn)富硒稻谷),結(jié)合微波消解儀的實(shí)際,先后試驗(yàn)多種消解條件。結(jié)果表明,采用梯度升溫消解程序效果較好。
微波消解程序見表1。
表1 微波消解程序
選擇試驗(yàn)硝酸、硝酸-高氯酸、硝酸-過氧化氫、硝酸-鹽酸等不同的消解組合體系,在比較過程中,硝酸-過氧化氫在消解過程中,消解徹底,試劑消耗量相對(duì)較少,比較符合環(huán)保要求,因此選擇硝酸-過氧化氫體系對(duì)樣品進(jìn)行消解。
標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制的線性好壞直接關(guān)系到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此,根據(jù)儀器及試劑的條件,選擇0~20 ng/mL為線性范圍,多次試驗(yàn)結(jié)果顯示,在0~10 ng/mL線性相關(guān)系數(shù)R=0.999,因此,選擇的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍為0~10 ng/mL。
硒標(biāo)準(zhǔn)系列曲線見圖1。
(1)試驗(yàn)的檢出限測(cè)定。用空白樣品來連續(xù)測(cè)定20次,測(cè)得平均質(zhì)量濃度,并以平均質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍來計(jì)算方法的檢出限,測(cè)得檢出限為0.14 ng/mL。
(2)方法精密度。使用該方法對(duì)稻谷樣品進(jìn)行精密度測(cè)試(n=9)。
精密度測(cè)試結(jié)果見表2。
(3)回收率。在一個(gè)稻谷樣品中分別加入不同質(zhì)量濃度的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照和標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的前處理方法進(jìn)行處理,進(jìn)行回收率結(jié)果測(cè)定,整體回收率為97.3%~101.6%。
方法回收率結(jié)果見表3。
圖1 硒標(biāo)準(zhǔn)系列曲線
表2 精密度測(cè)試結(jié)果
表3 方法回收率結(jié)果
試驗(yàn)先后選取的用于消除干擾的掩蔽劑有鐵氰化鉀和硫脲,在試驗(yàn)的過程中,二者都具有消除干擾的效果,但是從試驗(yàn)結(jié)果和操作的方便性上來選擇,選用鐵氰化鉀溶液為掩蔽劑。
通過在前期實(shí)驗(yàn)室相關(guān)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過比較新舊國標(biāo)中硒的測(cè)定不同的前處理方法,選擇用微波消解法來測(cè)定富硒稻谷中的硒含量,在試驗(yàn)過程中通過分析不同的儀器條件、酸性介質(zhì)的選擇等方法的摸索,很好地完成了微量元素硒檢測(cè)方法的建立。后續(xù)的應(yīng)用也很方便和快速,適合大批量樣品的檢測(cè)。在縮短樣品的檢測(cè)周期的同時(shí),也大大提高樣品檢測(cè)效率,適合推廣至基層檢測(cè)單位的大量檢測(cè)。