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技術(shù)文章
懸浮液進(jìn)樣石墨爐原子吸收法測定茶葉中鎳含量
閱讀：405 發(fā)布時間：2019-11-10摘 要：本文介紹了一種懸浮液進(jìn)樣石墨爐原子吸收光譜法測定茶葉中鎳含量的方法。討論了懸浮液制 備、樣品粒徑、取樣量、懸浮液酸度及扣背景方式等因素對測定結(jié)果的影響。經(jīng)優(yōu)化后，方法檢出限為O．32 mg／kg，精密度3．64％，回收率102％。方法簡單快速，效率高，勞動強(qiáng)度低，是測定茶葉中鎳含量的方 法．
1 引言：茶葉作為一種飲品因其富含礦物質(zhì)而深受 人們喜愛。分析茶葉中微量元素通常需要前處 理，常見的前處理方法主要有濕法消解、微波消 解和干灰化法。這些前處理方法或多或少地需 要用到酸堿類試劑，且操作較為煩瑣，實驗過程 還存在污染、待測元素?fù)p失等多方面風(fēng)險。近年 來，固體進(jìn)樣技術(shù)已取得長足發(fā)展，尤其是將樣品制成懸浮液直接進(jìn)樣的方式。該方法不需要 前處理樣品，節(jié)省了大量具腐蝕性的試劑，大大 降低了分析成本和勞動強(qiáng)度。一些學(xué)者[1_4]利 用該技術(shù)結(jié)合火焰原子吸收光譜儀測定了土壤、 作物中的部分元素。而懸浮液進(jìn)樣技術(shù)與石墨 爐原子吸收結(jié)合時，常見的報道是測定鉛鎘元 素[5_1 01，未見測定鎳元素的報道。本文對懸浮 液制備、儀器條件等方面進(jìn)行了研究和優(yōu)化，成 功利用懸浮液進(jìn)樣技術(shù)測定了茶葉中鎳元素。
2實驗
2．1實驗儀器與試劑 耶拿ZEEnit700型原子吸收光譜儀：德國 耶拿儀器股份有限公司；ASl0200AD型超聲波 清洗器：天津奧特賽恩斯儀器有限公司I優(yōu)級純 硝酸：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；瓊脂：北京奧 博星生物技術(shù)責(zé)任有限公司；BS224S型電子分 析天平：德國賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；鎳標(biāo) 準(zhǔn)儲備液：1000 mg／L，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心； 茶葉樣品1 8：浙江安吉產(chǎn)白茶一份；質(zhì)控茶葉樣 品：地球物理地球化學(xué)勘查研究所研制的茶葉成 分分析國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBwl0016(GS昏7)一份。 實驗用水電導(dǎo)率為18．2 MQ·cm。
2．2儀器工作條件 3結(jié)果與討論 原子吸收光譜儀工作條件為：燈電流4 mA；夾縫寬度O．5 nm；波長232．0 nm；升溫程 序：干燥90一105—110℃三步，灰化1100℃，原 子化2300℃，清除2500℃；扣背景方式：塞曼或 氘燈。
2．3實驗方法
2．3．1樣品懸浮液制備 稱取過200目篩(即粒徑小于74弘m)的茶 葉樣品O．2 g(至O．0001 g)于50 mL比色 管中，用事先配制好的瓊脂溶液定容。搖勻，于 超聲波清洗器中超聲波處理半小時后搖勻，懸浮 液制備完畢。
2．3．2標(biāo)準(zhǔn)曲線制備 以O(shè)．15％(m／v)瓊脂+0．5％(v／v)硝酸混 合溶液為介質(zhì)，將1000 mg／L鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級 稀釋后配制O～30肚g／L的標(biāo)準(zhǔn)曲線。上機(jī)以塞 曼扣背景方式測定，得到鎳的標(biāo)準(zhǔn)曲線為：Y= 0．0052X—O．o001，相關(guān)系數(shù)R為O．9998，式中 Y為扣除空白的校正吸光度，X為溶液濃度。測 定樣品時，將測得吸光度扣除空白吸光度后代入 標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出懸浮液中濃度，再根據(jù)定容體積 和取樣量折算至茶葉樣品中鎳含量。
2．3．3測量方法 對瓊脂濃度、樣品粒徑、取樣量、懸浮液酸度 及扣背景方式等方面進(jìn)行優(yōu)化后，依次測定標(biāo)準(zhǔn) 曲線和樣品懸浮液，同時測定茶葉質(zhì)控樣的準(zhǔn)確度、精密度及加標(biāo)回收率。
3結(jié)果與討論：
3．1瓊脂濃度的影響 分別配制o．10％、0．15％、O．20％(m／y)的 瓊脂溶液，且均含0．5％(v／v)的硝酸。準(zhǔn)確稱 取O．20009過200目篩的質(zhì)控茶葉于50 mL比 色管中，分別以不同濃度的瓊脂溶液定容。經(jīng)超 聲波處理半小時后搖勻，上機(jī)以塞曼扣背景方式 測試。試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)瓊脂濃度為O．10％時，懸浮 液不能穩(wěn)定，搖勻后即刻出現(xiàn)沉降。當(dāng)瓊脂濃度 為O．15％時，懸浮液至少能夠穩(wěn)定20分鐘，20 分鐘后液面頂部開始出現(xiàn)上清液，但此時溶液中 部變化仍不大，因此體現(xiàn)在上機(jī)測試時吸光度變 化并不顯著。大約40分鐘后，沉降越發(fā)顯著，吸 光度逐漸變小。當(dāng)瓊脂濃度為0．20％時，懸浮 液雖然穩(wěn)定，但由于其粘度增大，致使進(jìn)樣時進(jìn) 樣體積發(fā)生變化，不能準(zhǔn)確進(jìn)樣，致使測定結(jié)果 有較大偏差。綜上，瓊脂濃度選擇0．15％。此 外，值得注意的是，在配制瓊脂溶液時，務(wù)必使瓊 脂溶解并微沸，否則溶液看似澄清，實則未形成 良好的膠體，對后續(xù)形成穩(wěn)定的懸浮液是不利 的。
3．2樣品粒徑的影響 分別稱取0．20009過200目篩的質(zhì)控茶葉 與未過200目篩的質(zhì)控茶葉于50 mL比色管 中，以O(shè)．15％(m／v)瓊脂+O．5％(v／v)硝酸混合 溶液定容。超聲波處理半小時后搖勻，上機(jī)以塞 曼扣背景方式測試。試驗發(fā)現(xiàn)，過200目篩的質(zhì)控茶葉樣品測定值與證書值相符，而未過200目 篩的質(zhì)控茶葉樣品測定值明顯偏高。原因可能 是未過200目篩的樣品由于其粒徑大小不一，且 不同粒徑的跨度范圍較大，顆粒的比表面積小， 使其形成的懸浮液分散性較差，容易抱團(tuán)且易發(fā) 生沉降，取樣時容易取到大顆粒，故測定結(jié)果偏 差較大。
3．3取樣量的影響 分別稱取O．2000 g、O．5000 g、1．0000 g過 200目篩的質(zhì)控茶葉于50 mL比色管中，以O(shè)． 15％(m／v)瓊脂+O．5％(v／v)硝酸混合溶液定 容。超聲波處理半小時后搖勻。經(jīng)肉眼觀察，隨 著稱樣量的增加，懸浮液穩(wěn)定性逐漸降低。O． 2000 g茶葉的比色管中20分鐘內(nèi)基本無上清液 出現(xiàn)，O．5000 g茶葉的比色管中6分鐘內(nèi)基本無 上清液出現(xiàn)，而1．0000 g茶葉的懸浮液幾乎無 法穩(wěn)定，經(jīng)超聲波處理并搖勻后即刻出現(xiàn)沉降。 故取樣量應(yīng)控制在O．2～O．5 g，且盡量選擇小取 樣量。
3．4超聲波的作用 稱取o．2000 g過200目篩的質(zhì)控茶葉于50mL比色管中，以O(shè)．15％(m／v)瓊脂+O．5％(v／ v)硝酸混合溶液定容。分別以純手工振搖與超 聲波輔助處理相比較。實驗發(fā)現(xiàn)，如懸浮液僅經(jīng) 手工振搖，即便振搖力度相當(dāng)劇烈，也會很快出 現(xiàn)裂隙，不能構(gòu)成穩(wěn)定的懸浮液。而經(jīng)半小時超 聲波處理后，只需手工顛倒混勻兩次即可形成較 穩(wěn)定的懸浮液。由此可見，超聲波前處理對形成 穩(wěn)定的懸浮液起著至關(guān)重要的作用。
3．5懸浮液酸度的影響 文獻(xiàn)[11]中提到，稀硝酸能增強(qiáng)懸浮液的穩(wěn) 定性，從而提高精密度。試驗各稱取O．20009過 200目篩的質(zhì)控茶葉三份予50ml比色管中，分 別以0．15％(m／v)瓊脂溶液、0．15％(m／v)瓊脂 +O．5％(v／v)硝酸混合溶液、O．15％(m／v)瓊脂 +2．0％(v／v)硝酸混合溶液定容。超聲波處理 半小時后搖勻，上機(jī)以塞曼扣背景方式測試。測 定結(jié)果見表1： 由表1可知，隨著懸浮液酸度的增加，精密 度越來越好，但并非表明酸度越大越好，因為隨 著酸度的增加，石墨管的壽命也隨之縮短，且測 定均值與證書值的相對偏差小值出現(xiàn)在酸度 為0．5％時。故懸浮液酸度選擇O．5％(v／v)。
3．6扣背景方式的選擇 稱取O．2000 g過200篩的質(zhì)控茶葉于50 mL比色管中，以O(shè)．15％(m／v)瓊脂+o．5％(v／v)硝酸混合溶液定容，超聲波處理半小時后搖 勻，上機(jī)時分別以氘燈和塞曼兩種扣背景方式測 試。兩種方式扣背景的結(jié)果見表2(其中塞曼扣 背景的測定數(shù)據(jù)即為表1中的數(shù)據(jù))：
由表2可見，以氘燈扣背景方式測定的結(jié)果 精密度較差，且結(jié)果偏低較大，原因很可能是氘 燈扣背景過度所致。因此，扣背景方式應(yīng)選擇塞 曼。
3．7方法檢出限 連續(xù)測定空白溶液即O．15％(m／v)瓊脂+ O．5％(v／v)硝酸混合溶液11次，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差， 以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為儀器響應(yīng)值代人標(biāo)準(zhǔn)曲線 計算得出濃度為1．28弘g／L。若以定容體積50mL，稱樣量O．2000 g計，則方法檢出限為o．32 mg／kg。
3．8加標(biāo)回收率 將茶葉樣品18按照2．3．1制成懸浮液后上 機(jī)以塞曼扣背景方式測定。然后將樣品1 8與質(zhì) 控茶葉以質(zhì)量比1：1配成懸浮液后進(jìn)行加標(biāo)回 收試驗，測定結(jié)果見表3。由表3可知，回收率 為102％，滿足分析要求。
4結(jié)論 本文采用懸浮液進(jìn)樣技術(shù)直接測定茶葉中10次測定的RSD為3．64％。該法避免了使用
大量腐蝕性溶劑，快速，大大降低勞動強(qiáng)度 和分析成本。