微波消解-原子熒光光譜法測定發中汞應用探析

郝尚東

(太康縣疾病預防控制中心 河南 周口 461400)

·預防研究·

微波消解-原子熒光光譜法測定發中汞應用探析

郝尚東

(太康縣疾病預防控制中心 河南 周口 461400)

目的： 探討微波消解-原子熒光光譜法測定發中汞的應用方法。方法： 取枕部距發根部0.5～2.5 cm發樣，用中性洗發水洗凈，烘干。樣品經微波消解后，經原子熒光光譜法測定發中汞含量。結果： 相關系數為0.999 5，樣品加標回收率為94.1%～105.3%，相對標準偏差(RSD)為1.3%～6.4%。結論： 微波消解-原子熒光光譜法測定發中汞準確度、精密度良好，靈敏度高。

人發； 汞； 微波消解； 原子熒光光譜法

汞是一種對人體有害的金屬元素，樣品前處理方法主要有：回流消化法、五氧化二釩消化法、壓力注解罐消解法和微波消解法[1]。微波密閉消解技術是20世紀末分析化學中的一項重大革命，是將微波快速加熱和啟動化學反應的能力與密閉容器相結合起來的一種前處理技術，具有加熱速度快，升溫高，消耗酸溶劑少，空白值低，分析的精密度、準確度和回收率好等特點[2]，使得儀器分析方法的優越性發揮得更好，對測定低含量的汞來說是一種較好的樣品前處理方法。汞的測定方法主要有冷原子吸收光譜法、二硫腙法、原子熒光光譜法等。原子熒光光譜法具有靈敏度高、干擾少、線性范圍寬等特點，是一種優良的痕量分析技術。本研究采用微波消解-原子熒光光譜法測定發中汞，以探討其應用價值。

1 材料和方法

1.1 儀器與試劑 AFS-230E雙道原子熒光光度計，配有計算機數據處理系統和汞空心陰極燈(北京科創海光儀器有限公司)；WX-4000微波消解系統(上海屹堯微波化學技術有限公司)；FA2004A萬分之一電子天平(上海精科天平廠)；汞標準貯備液：100 μg/ml標準溶液(國家標準物質研究中心BW085523)；植物和人發標準物質(地質礦產部地球物理地球化學勘查研究所GBW07601)；北京化工廠產優級硝酸，實驗用水均為3次重蒸水。

1.2 儀器工作條件 微波消解儀工作條件見表1。原子熒光光度計工作條件見表2。

表1 微波消解儀工作條件

表2 雙道原子熒光光度計測定工作條件

1.3 測定方法

1.3.1 樣品溶液的制備： 準確稱取發樣0.2 g于干燥的PTFE消化罐中，加4 ml硝酸，放置30 min，按表1微波消解儀工作條件設置進行消化。消化完全后待消解罐溫度降至80 ℃以下或壓力降至0.5 atm以下，取出，冷至室溫后用硝酸溶液(1+9)定容10 ml。同時取4 ml硝酸，按同一方法做試劑空白試驗。

1.3.2 分析步驟： 分別吸取0.010 μg/ml 汞標準溶液0 ml、0.10 ml、0.20 ml、0.40 ml、0.60 ml、0.80 ml、1.00 ml于10 ml比色管中，用純水定容至10 ml，使汞的濃度分別為0 μg/L、0.10 μg/L、0.20 μg/L、0.40 μg/L、0.60 μg/L、0.80 μg/L、1.00 μg/L標準系列。 儀器按表2設定為最佳條件后，預熱30 min，開始測定。連續用硝酸溶液(1+9)進樣，待讀數穩定后，將標準系列，試劑空白，樣品待測液分別進行熒光強度測定，由儀器工作站分析處理數據，繪制標準曲線，得出樣品中汞含量。

1.4 統計學處理 采用SPSS 18.0統計軟件包進行數據處理，對批內樣品、標準樣品檢測結果進行F、t檢驗。

2 結果

2.1 方法的線性關系及檢出限 在0～1.00 ng/ml范圍內，對標準系列重復測定2次，取平均值，得標準曲線回歸方程為：If=1 995.066×C+27.087，r=0.999 5。按IUPAC規定，對空白溶液連續測定11次，求得空白值的標準偏差s，計算檢出限為0.083 ng/ml。

2.2 方法的精密度 取同一份樣品重復測定6次，其結果見表3。

2.3 回收率試驗 向標準發樣中添加10.0、30.0、50.0 ng/ml 3個濃度水平的汞，測定其汞的總含量，扣除其本值后計算其添加回收率，標準發樣添加回收率為94.1%～105.3%，3次測定的相對標準偏差為1.3%～6.4%。結果見表4。

表3 批內精密度試驗/(ng/ml)

表4 回收率實驗測定結果及回收率

2.4 與標準樣品對照實驗 準確稱取標準人發樣[GBW07601(GSH-1)，汞含量(360±50)ng/0.200 0 g，按照上述方法處理，測定。5次測定結果分別為386 ng/g、379 ng/g、396 ng/g、382 ng/g、365 ng/g，平均值為382 ng/g。經統計學處理，n=5，s=19.4，t計算=2.535，P=0.05，測量值與真實值差異無統計學意義。

3 討論

3.1 儀器參數的選擇 儀器的燈電流越大，檢測到的熒光強度也越大，但會不同程度地縮短燈的使用壽命。同時當靈敏度大到一定程度時，會影響測量的準確性。光電倍增管負高壓越高，檢測到的靈敏度越高，但較高的負高壓會引起光線對基線的影響，當靈敏度可以滿足要求時應盡可能采用較低的負高壓。載氣流量、原子化器的高度和溫度對熒光效率都有影響[3]。本法采用上述設定的儀器條件比較理想。

3.2 硼氫化鈉濃度的選擇 氫化物發生器中硼氫化鈉溶液與樣品液的體積比與方法靈敏度有關，當硼氫化鈉濃度過低時還原能力不足，熒光強度低。硼氫化鈉濃度過高時，氫氣比例過大，造成對汞原子的稀釋，致熒光強度降低[4]。本法采用20 g/L的硼氫化鈉溶液。

汞是對人體有害的物質，微量汞在人體內不至于引起危害，如含量過多，即可損害人體健康。汞主要由尿液、毛發等排出，可長期蓄積在人的頭發中，人體在脫離接觸汞后，汞在血、尿中已明顯下降，甚至難以測出，但在頭發中仍保持較高的含量。發中汞含量的測定對判斷職業汞中毒有重要的參考意義。微波消解能在較短時間內使樣品消解完全，且密閉的高壓消解罐能有效防止元素的揮發損失和減少酸耗量，具有用酸量少、步驟少、回收率好、安全性高等特點[5]。實驗證明，本法消解發樣可獲得滿意的消化效果。原子熒光氫化物發生進樣法利用硼氫化鈉等還原劑，將試樣中的待測元素汞還原成汞原子蒸氣，使待測元素容易與樣品基體分離，減少了干擾。同時，能將待測元素充分富集，進樣效率接近100%。本法利用微波消解-原子熒光光譜法測定發中汞的含量，相關系數為0.999 5，樣品加標回收率為94.1%～105.3%，相對標準偏差(RSD)為1.3%～6.4%。由此可見，微波消解-原子熒光光譜法具有靈敏度高、準確性好、操作簡便等特點，便于推廣，是一種較理想的發中汞的測定方法，可用于職業病汞中毒的鑒別與診斷參考。

[1] 黎源倩, 孫長顥, 葉蔚云, 等. 食品理化檢驗[M]. 北京: 人民衛生出版社, 2013: 144-146.

[2] 陳莉月, 徐立強. 密閉微波溶樣方法的進展[J]. 分析儀器, 1997, (4): 12-13.

[3] 劉明鐘, 湯志勇, 劉雯欣. 原子熒光光譜分析[M]. 北京: 化學工業出版社, 2008: 137-149.

[4] 楊福成. 微波消解雙道原子熒光光譜法同時測定尿中的汞和砷[J]. 中國衛生檢驗雜志, 2008, 18(3): 462-464.

[5] 方曉明, 劉崇華, 周錦帆. 有害物質分析-儀器及應用[M]. 北京: 化學工業出版社, 2010: 316.

Study on application of determination of Hg in hair with microwave digestion-atom fluorescence spectrometry

HAO Shangdong

(TaikangCenterforDiseaseControlandPrevention,Zhoukou461400,China)

Objective： To explore the determination of Hg in hair with microwave digestion-atomic fluorescence spectroscopy.Methods: Hg in occipital hair at root from 0.5 cm to 2.5 cm was detected after it was cleaned with neutral shampoo, dried and digested by microwave digestion.Results: The correlation coefficient was 0.999 5, the recovery obtained was 94.1%～105.3%, and the relative standard deviation (RSD) was 1.3%～6.4%.Conclusion： Microwave digestion-atomic fluorescence spectroscopy was accurate, precise, sensitive, and suitable for quantitative analysis of Hg in hair.

human hair; Hg; microwave digestion; atomic fluorescence spectrometry

R 135.1+3

10.3969/j.issn.1004-437X2014.09.080

2014-03-23)