石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定水生動(dòng)物中的鉻

毛志瑛

(常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,常州 213000)

石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定水生動(dòng)物中的鉻

毛志瑛

(常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,常州 213000)

采用硝酸和過(guò)氧化氫對(duì)勻漿過(guò)的水生動(dòng)物進(jìn)行微波消解,石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定魚(yú)肉中的鉻含量。首先,對(duì)微波消解酸體系和微波程序進(jìn)行了優(yōu)化,硝酸用量為2.5 mL、過(guò)氧化氫用量為2.0 mL,逐步升溫到190℃,消解28 min時(shí)試劑用量少,消解效果較好;然后用石墨爐原子吸收分光光度儀對(duì)幾種水生生物中的鉻進(jìn)行測(cè)試,方法檢出限為0.02 mg/kg,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.010%～0.056% (n=6),加標(biāo)回收率為83%～105%。結(jié)果表明:生長(zhǎng)期長(zhǎng),生活在水體底部的水生生物中的鉻含量相對(duì)較高。

水生動(dòng)物;鉻;石墨爐原子吸收光譜法

1 引言

鉻是自然界中廣泛存在的一種元素,主要分布于巖石、土壤、大氣、水及生物體中,動(dòng)、植物體內(nèi)則含有微量鉻。自然界鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的形式存在。三價(jià)鉻參與人和動(dòng)物體內(nèi)糖與脂肪的代謝,是人體必需的微量元素;六價(jià)鉻則是明確的有害元素,能使人體血液中某些蛋白質(zhì)沉淀,引起貧血、腎炎、神經(jīng)炎等疾病,長(zhǎng)期與六價(jià)鉻接觸還會(huì)引起呼吸道炎癥并誘發(fā)肺癌或者引起侵入性皮膚損害,嚴(yán)重的六價(jià)鉻中毒還會(huì)致人死亡。由于鉻及其化合物廣泛應(yīng)用于化工、電鍍、印染等工業(yè)。它常以粉塵、蒸氣、廢水形式污染空氣、水源、水生動(dòng)物和農(nóng)作物,因此過(guò)量鉻對(duì)人類的危害也不可忽視。腎臟是鉻的主要靶向器官之一,主要引起腎小管損傷。cr6+易吸收,鉻在腎臟的生物半衰期是30 d。水生生物如魚(yú)、蚌、螺等對(duì)水體中的鉻有很強(qiáng)的吸收作用和一定的蓄積作用,通過(guò)食物鏈能夠明顯地增加鉻在人體內(nèi)的含量。這些水生生物中鉻的含量比較低,其測(cè)定常用方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法、原子吸收光譜法、ICP-A ES法等,筆者采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定了水生生物體中的鉻,用此方法,靈敏度高,能滿足要求。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 主要儀器與試劑

原子吸收光譜儀(美國(guó)瓦里安公司 AA 240Z型),配備鉻空心陰極燈;中壓微波消解儀(美國(guó)CEM公司);硝酸鈀溶液(5 g/L):用光譜純的金屬鈀加硝酸加熱溶解后用去離子水配制而成;鉻的標(biāo)準(zhǔn)溶液(50.0μg/L):用鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.00 g/L,中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站)逐級(jí)稀釋而成。

2.2 儀器條件

水生生物體中鉻的含量較低,而石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鉻的靈敏度較高,只要選擇合適的實(shí)驗(yàn)條件,一般能滿足測(cè)試要求。石墨爐原子吸收光譜法實(shí)驗(yàn)條件如下:燈電流:7.0 mA;狹縫:0.2 nm;保護(hù)氣體:高純氬,流量為300 mL/min;背景校正:塞曼扣背景;波長(zhǎng):357.9 nm。樣品進(jìn)樣量為20μL;基體改進(jìn)劑為5 g/L的硝酸鈀溶液,進(jìn)樣量為5μL。

石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鉻的操作步驟見(jiàn)表1。

表1 石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鉻的操作步驟Table 1 The experimental procedure for the determ ination of Cr by furnace atom ic absorbtion spectrophotometry

2.3 樣品處理

將選定的水生生物體的肉樣品粉碎搗勻后,稱取1 g左右(精確至0.0001 g)[1],放于消解罐中,加入少量的去離子水將樣品浸濕,再加入適量的硝酸和過(guò)氧化氫,蓋好后在微波消解儀上消解,消解結(jié)束后冷卻,轉(zhuǎn)到燒杯里在電熱板上繼續(xù)加熱,趕酸,稍冷,再沿杯內(nèi)壁加入去離子水洗滌,轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中定容后移入聚乙烯瓶中保存待測(cè),消解后的樣品是清澈透明的[2-4]。

3 結(jié)果與討論

3.1 微波消解實(shí)驗(yàn)

在用微波消解樣品時(shí),由于在密閉容器中進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng),可能有潛在的危險(xiǎn),因此在實(shí)驗(yàn)初期對(duì)不明樣品應(yīng)嚴(yán)格控制溶劑及樣品量。溶液的總體積限制在8 mL左右,有機(jī)樣品要加入一定量的硝酸和過(guò)氧化氫,還需要加入少量的蒸餾水將樣品浸濕,因此將消解液的總量控制在5 mL左右,用中壓微波消解儀消解有機(jī)樣的通用方法進(jìn)行試驗(yàn),同時(shí)考慮到分析的檢出限,將取樣量定為1 g左右。微波消解程序的選擇見(jiàn)表2[3-4]。

表2 微波消解程序Table 2 Microwave digestion procedure

3.2 硝酸和過(guò)氧化氫的用量

選用3.1消解程序,采用同一條魚(yú)對(duì)硝酸和過(guò)氧化氫的用量比例進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,硝酸用量為2.5 mL、過(guò)氧化氫用量為2.0 mL時(shí),試劑用量較少、消解效果較好。

3.3 空白實(shí)驗(yàn)

將少量的去離子水、2.5 mL濃硝酸和2.0 mL過(guò)氧化氫與樣品一起進(jìn)行處理,試驗(yàn)結(jié)果表明,同樣批號(hào)的硝酸和過(guò)氧化氫空白波動(dòng)很小,11次全程序空白實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.126。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

用鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液配制濃度為 0.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0mg/L的鉻標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,以硝酸鈀為基體改進(jìn)劑[5],用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制Table 3 The standard curve for Cr determ ination

以鉻的濃度對(duì)吸收峰面積采用分析儀器自身所配備的新合理法進(jìn)行回歸,得回歸方程為 Y=X/ (-0.00350 X2-0.00102X+0.01547),特征濃度0.28μg/L,Y=0.0031X-0.002,(X為吸收峰面積、Y為濃度)相關(guān)系數(shù)為1.0000。

把試劑空白作為樣品,進(jìn)行11次重復(fù)測(cè)定,以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法檢出限,稱樣量以1 g計(jì)算,預(yù)處理后定容至50 mL,方法檢出限為0.02 mg/kg。

3.5 方法的精密度

采取湖中不同區(qū)域的鳙魚(yú)、蚌和環(huán)棱螺樣品,分別勻漿后,各稱取6份,按2.3樣品預(yù)處理方法處理后,進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表4。

表4 精密度測(cè)定結(jié)果(n=6)Table 4 Precision of the analyses(n=6)

3.6 方法的準(zhǔn)確度

取3.5其中4個(gè)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),測(cè)定結(jié)果及回收試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 5。回收率在83%～105%,能達(dá)到分析要求。

表5 回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 5 Recovery of the analyses(n=6)

4 結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,利用微波消解技術(shù),用石墨爐原子吸收光譜法可以很好地測(cè)定魚(yú)中的鉻,靈敏度高,分析的精密度和準(zhǔn)確性都能達(dá)到要求。從我們對(duì)本地區(qū)湖中鉻的調(diào)查來(lái)看,水、底泥和水生生物中的鉻含量有著很好的相關(guān)性,在同一湖區(qū)內(nèi),蚌、螺的鉻的含量要高于魚(yú)類,而魚(yú)類中鳙魚(yú)的鉻含量要高于鯽魚(yú),這主要是取決于生物的生長(zhǎng)期和生物習(xí)性,生長(zhǎng)期長(zhǎng),生長(zhǎng)在底部的水生生物中鉻含量相對(duì)較高。

[1]河北省衛(wèi)生防疫站,河南省食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗(yàn)所,華西大學(xué),南京鐵道醫(yī)學(xué)院.GB/T5009.123-2003《食品中鉻的測(cè)定第一法石墨爐原子吸收光譜法》[S].2003.

[2]閻軍,胡文祥主編.分析樣品制備[M].北京:解放軍出版社,2003:23.

[3]毛志瑛.石墨爐原子吸收法測(cè)魚(yú)中的鉛[J].化學(xué)分析計(jì)量,2005,14(5):57-58.

[4]毛志瑛.原子吸收法測(cè)定煙草中的鎘[J].現(xiàn)代分析儀器,2006,(5).107-108.

[5]李梅.原子吸收分析中的基體改進(jìn)技術(shù)[M].北京:北京大學(xué)出版社,1991:110-112.

Determ ination of Cr in Aquatic Animals by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

MAO Zhiying
(Changzhou Environmental Monitoring Center,Changzhou213000,China)

Chromium in fish meat was determined by graphite furnace atomic absorp tion Spectrometry. The aquatic animal samp les after being homogenated w ere digested with HNO3and H2O2by microw ave digestion method.The acidic system s and m icrow ave digestion p roceduresw ere op timized.Best resultsw ere obtained w hen the samples were digested in the mixture of 2.5 mLHNO3and 2.0 mLH2O2at 190℃(Note:the digestion temperature should be stepw ise increased up to 190℃)for 28 mins.The detection limit for Cr was 0.02 mg/kg.The relatively standard deviations of the data were 0.068%～0.138%(n=6) and the recovery coefficientswere 83%～105%.According to this study,it concluded that due to longer grow th cycles of the aquatic animals that lived at the bottom of waters,the contents of Cr in the aquatic animals w ere relatively higher.

aquatic animal;Cr;graphite furnace atomic absorp tion spectrometry

O657.31

A

2095-1035(2011)02-0047-03

10.3969/j.issn.2095-1035.2011.02.0008

2011-02-14

2011-03-26

毛志瑛,女,高級(jí)工程師。主要從事環(huán)境中重金屬的研究。E-mail:maozhiying1965@yahoo.com.cn