快速測定土壤樣品中硒含量的方法
2023-06-13 10:12:56 1
專利名稱：快速測定土壤樣品中硒含量的方法
技術領域：
本發明涉及一種溼法消解快速測定土壤樣品中硒含量的方法，是用氫化物發生一原子螢光光譜儀測定，屬於理化檢驗領域。
背景技術：
硒是人體必需的微量元素之一，是生物體內穀胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的重要組成部分，以硒代半胱氨酸的形式存在於其活性中心。GSH-I^x可以分解生物體內的有害過氧化物，清除自由基，防止細胞膜氧化受損和體內重金屬的積累，具有抗氧化、抗癌、防衰老、提高人體免疫力、保護心腦血管等作用。全球有40多個國家和地區處於缺硒狀態，我國也有2/3的地區缺硒，其中有1/3 的地區為嚴重缺硒地區，只要湖北恩施、陝西紫陽、安徽石臺、江西豐城等地為富硒地區。人和動物體缺硒會導致克山病，大骨節病，動物的白肌病等，除此以外一些癌症，地方性甲狀腺障礙等疾病也與低硒環境密切相關。我國通過補硒治療預防克山病、大骨節病及肝癌已獲重大進展。目前對樣品中硒含量的測定方法有原子吸收光譜法、中子活化分析法、電感耦合等離子體質譜法，紫外分光光度法、電化學分析法和氫化物發生-原子螢光光譜法。其中氫化物發生——原子螢光光譜法的優點在於檢出限低，線性範圍廣，操作簡便，運行成本地， 氫化物發生使大量的基體元素不能進入原子化器，因而不僅光譜幹擾少，而且化學幹擾也低。現有硒含量檢測方法如專利申請號為200810236815. 4的中國專利申請公開了一種採用硒金屬化合物測試總硒含量的方法，屬於電化學分析溶出伏安法，但是其檢出限高，精密度低、精確度低，應用性低。專利申請號為201110020434. 4的中國專利申請公開了一種總硒含量檢測方法，是以亞硒酸鈉進行標樣測定，簡化了標準曲線配製過程。專利申請號為200910009195.5的中國專利申請公開了一種快速測定硒多糖中硒含量的方法，屬於高校液相色譜檢測方法的優化，高效液相色譜法和原子螢光光譜法比較，檢出限、準確度相似，但操作複雜、運行成本高。已經有多種文獻公開了氫化物發生——原子螢光光譜法檢測樣品中硒含量方法。 如中華人民共和國農業行業標準《土壤中全硒的測定》(NYT1104-2006)；《飼料中硒的測定》 (GB/T_13883-2008)；《茶葉中硒含量的檢測方法(GB/T 21729-2008)；《食品安全國家標準食品中硒的測定》(GB_5009-2010)等，上述方法測試步驟多、操作複雜、試劑用量大、檢測周期長，標準曲線製備複雜，誤差大。所以，目前對樣品總硒測試的方法，均存在步驟繁瑣、操作複雜、檢測周期長或成本過高等問題。本發明因此而來。
發明內容
本發明的目的是提供一種快速、準確、操作簡單的測定土壤中硒含量的方法。
為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案如下一種快速測定土壤樣品中硒含量的方法，其特徵在於所述方法包括以下步驟(1)以硒國家標準溶液為母液配製成0-50 μ g/kg的梯度硒標準應用液；採用氫化物發生——原子螢光光譜法對硒標準應用液進行測定，根據硒標準應用液的測定結果繪製標準曲線並建立回歸方程；(2)使用硝酸高氯酸的體積比為3-4 1-2的混合酸對土壤樣品進行消解處理， 所述消解採用的溫度控制在150°C _180°C，消解時間控制在1-2小時，然後進行消解溶液的趕酸處理，趕酸溫度選擇180-210°C ；在趕酸處理處理後的消解溶液中加入濃鹽酸在溫度 95-110°C進行還原，然後對還原液定容得到樣品溶液；(3)分別採用氫化物發生——原子螢光光譜法對空白樣品和樣品溶液進行測定； 根據公式(I)得到樣品溶液中硒的含量X= (C-C0) X V/m (I);式中X為樣品溶液中硒的含量，單位為微克每千克或微克每升(μ g/kg或yg/ L) ；C為樣品溶液消化液測定的濃度，單位為微克每升(yg/L) ；Ctl為空白樣品消化液測定濃度，單位為微克每升(yg/L) ；m為樣品溶液質量或體積)，單位為克或毫升(g或mL) ；V 為樣品溶液定容後總體積，單位為毫升(mL)。優選的，所述方法中氫化物發生——原子螢光光譜法採用的還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀；採用測定條件為負高壓為270V ；燈電流為80mA ；原子化溫度為800°C ；爐高為 8mm ；載氣流速為400ml/min ；屏蔽氣流速為800ml/min ；載流為質量濃度為5%的鹽酸。優選的，所述方法中硼氫化鈉溶於質量濃度為2g/L的氫氧化鈉溶液中，然後定容，搖勻配製成濃度為10g/L的硼氫化鈉溶液。優選的，所述方法步驟O)中濃鹽酸的濃度為6m0l/L-12m0l/L，還原時間控制在 10-30分鐘。優選的，所述方法中標準曲線線性相關係數要求在0. 999以上。優選的，所述方法步驟O)中定容後的樣品溶液的硒濃度控制在梯度硒標準應用液的濃度範圍內。優選的，所述方法步驟(2) 土壤樣品預先進行粉碎處理，然後過孔徑為0. Imm 0. 6mm 蹄。具體的，本發明進行測定土壤樣品中硒含量時，按照如下步驟進行(1)樣品前處理待測土壤樣品經去雜、混勻後，按四分法縮分為平均樣品，風乾或烘乾後，用磨樣機或研缽磨碎，使之全部通過孔徑為0. Imm 0. 6mm篩，貯於廣口瓶或自封袋中，貼好標籤備用。(2)試劑及配製硝酸(優級純)。高氯酸(優級純)。鹽酸(優級純)。混合酸配製硝酸高氯酸=4-3 1-2。氫氧化鈉(優級純)。還原劑硼氫化鈉(10g/L)，將適量硼氫化鈉(NaBH4)，溶於氫氧化鈉溶液Og/L)中，然後定容，搖勻，備用。載流鹽酸(5%)。單元素硒標準溶液1000mg/L。硒標準應用液的配置取相應體積的硒國家標準溶液母液，分別逐級稀釋成濃度為0-50 μ g/kg的梯度硒標準應用液。(3)待測樣品消解準確稱取待測土壤樣品0. 2-2. Og,加入混合酸8_15ml，混合均勻後，置於電熱板上，150°C -180°C消解1-2小時，在180°C -210V趕盡溶液中硝酸，至溶液冒出白煙，從電熱板拿下冷卻，得到消解液。向消解液中加入3-8ml鹽酸，鹽酸濃度為 12mol/L-6mol/L，混合均勻後，於95-110°C加熱10-30分鐘，得到還原液。將還原液用超純水稀釋定容到IOml或以上的容量瓶中，取定容後的樣品溶液的上清液5-10ml用於原子螢光光譜儀檢測。(4)繪製標準曲線及消解液上機測定用原子螢光光譜儀對硒標準溶液進行測定，繪製標準曲線並建立回歸方程。用原子螢光光譜儀對定容後的樣品消解液進行測定。步驟O)中混合酸配製硝酸高氯酸=4-3 1-2，比例高了容易蒸乾，且土壤樣品消解過程中容易發生炸裂，造成硒流失，比例低了不易控制趕酸終點。步驟O)中根據一般土壤中總硒含量，為確保測定的準確度，以及標準曲線良好的線性關係，硒標準應用液最高濃度定為50 μ g/kg。步驟(3)中因混合酸的消解能力極強，不需要對樣品進行冷消解。步驟( 中根據硝酸-高氯酸混合酸的消解性質，並保證混酸對土壤的消解強度， 消解溫度選擇150-180°C，為了確保安全，需逐步升溫。步驟(3)中為了快速趕盡硝酸，趕酸溫度選擇180-210°C。步驟(3)中採用濃鹽酸加熱法還原六價硒到四價硒，時間僅需10-30分鐘。步驟( 中所定容後的樣品溶液的硒濃度需在步驟( 中所製備的最高硒標準應用液的濃度範圍內。步驟中標準曲線的繪製可手動配製梯度硒標準應用液，也可以採用原子螢光光譜儀自動配製標準曲線。步驟(4)中標準曲線線性相關係數達0. 999以上方可使用。步驟⑷中原子螢光光譜儀儀器參考條件負高壓270V ；燈電流80mA ；原子化溫度800°C ；爐高8mm ；載氣流速400ml/min ；屏蔽氣流速800ml/min ；測量方式標準曲線法；讀數方式峰面積；延遲時間1s ；讀數時間9s。設置好上述參數後，點火預熱IOmin 20min待儀器穩定後開始測量。先測定標準系列，繪製標準曲線。再進行試樣測定，分別測定試樣空白和試樣還原液。按下式計算試樣中硒的含量X = (C-CO) XV/m式中X-試樣中硒的含量，單位為微克每千克或微克每升(μ g/kg或μ g/L)C-試樣消化液測定的濃度，單位為微克每升(μ g/L)CO-試樣空白消化液測定濃度，單位為微克每升(μ g/L)m-試樣質量(體積)，單位為克或毫升(g或mL)；
V-試樣還原液定容後總體積，單位為毫升(mL)。該方法將總硒檢測周期由原來的2-3天，縮短到8-10小時，檢測快速、準確、操作簡單。相比現有技術，本發明具有以下有益效果本發明經氫化物發生一原子螢光光譜法進行硒含量的測定，並對氫化物發生—— 原子螢光光譜法進行了優化，此方法中用的混酸氧化能力極強，不需要冷消解過夜，且在一定溫度下熱消解時間也可縮減，大大縮短檢測周期。採用國家硒標準溶液可直接製備標準曲線，操作簡便，準確性高，線性關係好。因原子螢光光譜法抗幹擾能力強的特點，鐵氰化鉀屏蔽其他元素幹擾的作用極弱，對檢測結果幾乎沒有影響，可以不用此試劑，減少了試劑用量，使步驟更簡單，更易操作。
具體實施例方式以下實施例用於說明本發明，但不能用來限制本發明的範圍。實施例中採用的實施條件可以根據具體廠家的條件作進一步調整，未說明的實施條件通常為常規實驗中的條件。實施例1(1)本實驗室所用原子螢光光譜儀為北京吉天儀器有限公司AFS-9230。(2)待測樣品消解準確稱取待測土壤樣品0. 2000g，置於50ml錐形瓶中，加入混合酸(硝酸高氯酸=4 1) 10ml，瓶口蓋上歪頸漏鬥，混合均勻後，置於電熱板上，180°C 消解1小時，在210°C趕盡溶液中硝酸，至溶液冒出白煙，從電熱板拿下冷卻，得到消解液。 向消解液中加入5ml鹽酸，鹽酸濃度為6mol/L，混合均勻後，於100°C加熱15分鐘，得到還原液。將還原液用超純水稀釋定容到25ml容量瓶中，取定容後的樣品溶液的上清液5-10ml 用於原子螢光光譜儀檢測。(3)繪製標準曲線並建立回歸方程取相應體積的硒國家標準溶液母液(IOOOmg/ kg)，逐級稀釋到50 μ g/kg。用原子螢光光譜儀自動配標法，設置濃度梯度為1 μ g/kg、 2 μ g/kg、5 μ g/kg、10 μ g/kg、25 μ g/kg、50 μ g/kg,以峰面積對梯度硒標準溶液濃度繪製標準曲線並建立回歸方程，標準曲線線性相關係數為0. 9998。本方法的精密度和準確度對國家土壤標準物質GBW07402，GBW07405, GBW07406進行硒含量的測定，三種物質7次平準值均在標示值範圍內，結果見表1。表1標準物質中硒的測定結果 IM
標準物質指示值mg/kg標準偏差％
(平均值，n=7)GBW074020.16士0.030.1481.01 GBW07405 1.6士 0.2 1.712 0.74 GBW07406 1.34士0.17 1.302 3.5 由表1可以看出，用本方法所測得的國家標準物質均在標定值範圍內，且精密度和準確度很高。實施例2比較該方法和中華人民共和國農業行業標準《土壤中全硒的測定》NYTl 104-2006 對同一樣品所測結果差異。該方法實施細則如實施例1。國標法實施細則請參見中華人民共和國農業行業標準《土壤中全硒的測定》NYT 1104-2006。對不同濃度的樣品檢測結果如表2表2行業標準法和該方法所測土壤中硒含量比較
權利要求
1.一種快速測定土壤樣品中硒含量的方法，其特徵在於所述方法包括以下步驟(1)以硒國家標準溶液為母液配製成0-50μg/kg的梯度硒標準應用液；採用氫化物發生——原子螢光光譜法對硒標準應用液進行測定，根據硒標準應用液的測定結果繪製標準曲線並建立回歸方程；(2)使用硝酸高氯酸的體積比為3-41-2的混合酸對土壤樣品進行消解處理，所述消解採用的溫度控制在150°C _180°C，消解時間控制在1-2小時，然後進行消解溶液的趕酸處理，趕酸溫度選擇180-210°C;在趕酸處理處理後的消解溶液中加入濃鹽酸在溫度95-110°C 進行還原，然後對還原液定容得到樣品溶液；(3)分別採用氫化物發生——原子螢光光譜法對空白樣品和樣品溶液進行測定；根據公式(I)得到樣品溶液中硒的含量X=(C-C0) XV/m(I);式中x為樣品溶液中硒的含量，單位為微克每千克或微克每升(μ g/kg或μ g/L);C為樣品溶液消化液測定的濃度，單位為微克每升(μ g/L) ；C0為空白樣品消化液測定濃度，單位為微克每升(μ g/L) ；m為樣品溶液質量或體積)，單位為克或毫升(g或mL) ；V為樣品溶液定容後總體積，單位為毫升(mL)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述方法中氫化物發生——原子螢光光譜法採用的還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀；採用測定條件為負高壓為270 V ；燈電流為80 mA ；原子化溫度為800 V ；爐高為8 mm ；載氣流速為400 ml/min ；屏蔽氣流速為800 ml/ min ；載流為質量濃度為5%的鹽酸。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述方法中硼氫化鈉溶於質量濃度為2 g/L的氫氧化鈉溶液中，然後定容，搖勻配製成濃度為10 g/L的硼氫化鈉溶液。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述方法步驟(2)中濃鹽酸的濃度為 6mol/L-12mol/L，還原時間控制在10-30分鐘。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述方法中標準曲線線性相關係數要求在0.999以上。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述方法步驟(2)中定容後的樣品溶液的硒濃度控制在梯度硒標準應用液的濃度範圍內。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述方法步驟(2)土壤樣品預先進行粉碎處理，然後過孔徑為0. 1 mnTO. 6mm篩。
全文摘要
本發明公開了一種快速測定土壤樣品中硒含量的方法，採用氫化物發生——原子螢光光譜法和標準曲線法，使用混合酸，氧化能力極強，不需要冷消解過夜，且在一定溫度下熱消解時間也可縮減，大大縮短檢測周期。採用國家硒標準溶液可直接製備標準曲線，操作簡便，準確性高，線性關係好。因原子螢光光譜法抗幹擾能力強的特點，鐵氰化鉀屏蔽其他元素幹擾的作用極弱，對檢測結果幾乎沒有影響，可以不用此試劑，減少了試劑用量，使步驟更簡單，更易操作。
文檔編號G01N21/64GK102519931SQ201110427880
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者劉志奎 申請人:蘇州硒谷科技有限公司