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懸浮液進(jìn)樣石墨爐原子吸收法測(cè)定茶葉中鎳含量
閱讀：386 發(fā)布時(shí)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(cè)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(duì)測(cè)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(jiǎn)單快速，效率高,，勞動(dòng)強(qiáng)度低,，是測(cè)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(ài)。分析茶葉中微量元素通常需要前處 理,，常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程 還存在污染、待測(cè)元素?fù)p失等多方面風(fēng)險(xiǎn),。近年 來(lái),，固體進(jìn)樣技術(shù)已取得長(zhǎng)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(dòng)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(cè)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(shí),，常見(jiàn)的報(bào)道是測(cè)定鉛鎘元 素[5_1 01,，未見(jiàn)測(cè)定鎳元素的報(bào)道。本文對(duì)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(cè)定了茶葉中鎳元素,。
2實(shí)驗(yàn)
2．1實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 耶拿ZEEnit700型原子吸收光譜儀：德國(guó) 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(jí)純 硝酸：國(guó)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(guó)賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司,；鎳標(biāo) 準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1000 mg／L，國(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBwl0016(GS昏7)一份。 實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)方法
2．3．1樣品懸浮液制備 稱取過(guò)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(shí)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(jí) 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(cè)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(cè) 定樣品時(shí)，將測(cè)得吸光度扣除空白吸光度后代入 標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)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(cè)量方法 對(duì)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(cè)定標(biāo)準(zhǔn) 曲線和樣品懸浮液,，同時(shí)測(cè)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(guò)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(shí)后搖勻,，上機(jī)以塞曼扣背景方式 測(cè)試,。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)瓊脂濃度為O．10％時(shí),，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(shí),，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(shí)溶液中 部變化仍不大，因此體現(xiàn)在上機(jī)測(cè)試時(shí)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(shí),，懸浮 液雖然穩(wěn)定，但由于其粘度增大,，致使進(jìn)樣時(shí)進(jìn) 樣體積發(fā)生變化,，不能準(zhǔn)確進(jìn)樣，致使測(cè)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(shí)，務(wù)必使瓊 脂溶解并微沸,，否則溶液看似澄清,，實(shí)則未形成 良好的膠體，對(duì)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(guò)200目篩的質(zhì)控茶葉 與未過(guò)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(shí)后搖勻,，上機(jī)以塞 曼扣背景方式測(cè)試,。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，過(guò)200目篩的質(zhì)控茶葉樣品測(cè)定值與證書值相符,，而未過(guò)200目 篩的質(zhì)控茶葉樣品測(cè)定值明顯偏高,。原因可能 是未過(guò)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(shí)容易取到大顆粒，故測(cè)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(guò) 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(shí)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(wú)上清液 出現(xiàn)，O．5000 g茶葉的比色管中6分鐘內(nèi)基本無(wú) 上清液出現(xiàn),，而1．0000 g茶葉的懸浮液幾乎無(wú) 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(guò)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(shí)驗(yàn)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(huì)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(shí)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(jiàn),，超聲波前處理對(duì)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(yàn)各稱取O．20009過(guò) 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(shí)后搖勻,，上機(jī)以塞曼扣背景方式測(cè)試,。測(cè) 定結(jié)果見(jiàn)表1： 由表1可知，隨著懸浮液酸度的增加,，精密 度越來(lái)越好,，但并非表明酸度越大越好，因?yàn)殡S 著酸度的增加,，石墨管的壽命也隨之縮短,，且測(cè) 定均值與證書值的相對(duì)偏差小值出現(xiàn)在酸度 為0．5％時(shí)。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(guò)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(shí)后搖 勻，上機(jī)時(shí)分別以氘燈和塞曼兩種扣背景方式測(cè) 試,。兩種方式扣背景的結(jié)果見(jiàn)表2(其中塞曼扣 背景的測(cè)定數(shù)據(jù)即為表1中的數(shù)據(jù))：
由表2可見(jiàn),，以氘燈扣背景方式測(cè)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(guò)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(cè)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(jì)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(jì)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(jì)，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(cè)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(yàn)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)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(cè)定茶葉中10次測(cè)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(dòng)強(qiáng)度 和分析成本,。