標(biāo)準(zhǔn)植物葉片中氟化物測定方法的比較

應(yīng)新梅

摘 要：該文研究了浸提方式、浸提試劑、浸提時(shí)間等對標(biāo)準(zhǔn)植物葉片（楊樹葉、灌木樹葉）和實(shí)際樹葉（梧桐樹葉、雪松樹葉）中氟化物測定的影響，比較了氟離子選擇電極、離子色譜法測定其葉片氟化物的差異，確定了采用HNO3-KOH浸提，超聲處理植物葉片45 min，用離子色譜測定植物葉片中的氟化物的最佳試驗(yàn)條件。該法用于測定植物葉片中氟化物，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好，分析效率高，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：氟化物 氟離子選擇電極 離子色譜法 植物葉片

中圖分類號：TU99112 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（a）-0157-02

氟是最活躍的非金屬元素，自然界分布廣泛，多以氟化物（金屬氟化物，氟化氫，四氟化硅）形式存在，空氣中氟化物濃度超過一定的量，會(huì)對人群、農(nóng)作物等產(chǎn)生不良影響[1]。植物在整個(gè)生長季節(jié)都在吸收大氣中的氟化物，主要積累在葉片中，幾乎不向其它器官轉(zhuǎn)移[2]。植物通過葉片的氣孔吸收空氣中的氟化物，不僅具有一定程度的抵抗力，還具有吸收、降解、同化和積累能力[3-7]，分析累積在葉片中氟素的含量，便可估測出大氣氟污染程度[8]，并能對城市污染等級和空氣質(zhì)量評估及生態(tài)修復(fù)提供依據(jù)[9]。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

楊樹葉GBW07604（GSV-3），灌木枝葉GBW07603（GSV-2），購于地礦部物化探研究所。

聚乙烯燒杯，刻度移液管，容量瓶，PXSJ-216型氟離子選擇電極和飽和甘汞電極（上海精密科學(xué)儀器有限公司），離子色譜儀（戴安ICS2000），超聲波清洗器，磁力攪拌器。

硝酸鉀，檸檬酸鈉，濃硝酸，高氯酸，氫氧化鉀，以上試劑均為分析純。

1.2 樣品的預(yù)處理

對采集的新鮮樣品用自來水洗2～3次，去除葉面塵埃及附著物，再用去離子水沖洗2次，在50 ℃～60 ℃下烘5～6 h，直至恒重，去主脈，將植物葉片剪下，用電動(dòng)粉碎機(jī)或研缽粉碎，過100目篩孔，充分混勻后裝入聚乙烯瓶中，置于干燥器內(nèi)保存。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

用氟化物的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液逐漸稀釋成0.1、0.3、0.5、1.0、3.0、5.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.4 樣品的測定

準(zhǔn)確稱取1.0 g標(biāo)準(zhǔn)植物葉片，用以下三種方法浸提：（1）HNO3-KOH浸提法。先用0.05 mol/L硝酸浸提20 min，再以0.10 mol/L氫氧化鉀浸提20 min，然后依次加入0.2 mol/L硝酸和0.4 mol/L檸檬酸鈉溶液，最后浸提45min后測定。（2）HClO4浸提，用0.1 mol/LHClO4浸提45 min。（3）超純水浸提，用超純水超聲浸提45 min，浸提液加入緩沖液后測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸提劑的比較

在相同的溫度和攪拌速度下，分別用HNO3-KOH、HClO4和超純水浸提，測定植物葉片中的含氟量。為了提高可比性，在HClO4浸提液中加入堿性的檸檬酸鈉—硝酸鉀緩沖液。調(diào)節(jié)pH和總離子強(qiáng)度與另外兩種基質(zhì)一樣，以氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)曲線法分別測定其植物葉片的含氟量，測定結(jié)果（見表1）。

從表1可以看出，3種方法測定的楊樹葉和灌木枝葉均在測定的真值范圍內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，就均值而言，HNO3-KOH浸提效果最好，HClO4次之，超純水效果稍微差點(diǎn)。因此，選用HNO3-KOH作為植物葉片含氟量測定的浸提試劑。

2.2 浸提時(shí)間的比較

為確定浸提時(shí)間對浸提效果的影響，準(zhǔn)確稱取同一樣品3份，加入HNO3-KOH溶液浸提，在超聲波清洗器里超聲20 min，30 min，45 min，24 h隔夜。以氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)曲線法分別測定其測定植物葉片的含氟量，其測定結(jié)果見表2。

結(jié)果表明從20 ～30 min，其濃度值隨浸取時(shí)間增加而增加。不同的樹葉含氟量在30 min已基本穩(wěn)定，30 min、45 min及靜置24 h過夜后，其濃度達(dá)到最高值，說明浸提45 min已經(jīng)能滿足要求。

2.3 浸提方式的影響

普通磁力攪拌相對超聲處理效率較低，為提高磁力攪拌的浸提效果，該實(shí)驗(yàn)增加浸提時(shí)間到45 min。以HNO3-KOH浸提為例，在相同間歇方式下處理45 min，以氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)曲線法分別測定磁力攪拌和超聲兩種方式植物葉片的含氟量，測定結(jié)果見表3。從表3可以看出，超聲和攪拌測得的楊樹葉中的含氟量分別21.5 mg/kg和20.0 mg/kg。灌木枝葉中的含氟量分別為22.1 mg/kg和21.6 mg/kg。兩種浸提方式浸提的兩種標(biāo)準(zhǔn)樹葉的含氟量均在真值范圍內(nèi)。說明兩種浸提方法均適合測定植物葉片的含氟量。這也與余益軍等研究結(jié)果一致。梧桐樹葉和雪松樹葉的均值分別為8.7 mg/kg和5.8 mg/kg，標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。由于超聲浸提方法簡單，適合大批量樣品的測定，因此，以下的實(shí)驗(yàn)均選用超聲方式浸提。

2.4 離子色譜法與電極法的比較

采用HNO3-KOH浸提，超聲處理植物葉片45 min，分別用離子色譜法和電極法測定植物葉片中的氟化物，兩種方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

兩種測定方法的氟離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)分別為0.9995和0.9997，相關(guān)性均>0.999，說明兩種分析方法相關(guān)性良好，均可以作為植物葉片氟化物的測定方法。分別用兩種方法對植物葉片（標(biāo)準(zhǔn)葉片和實(shí)際葉片）的含氟量進(jìn)行測定，色譜法和電極法測定楊樹葉中的含氟量分別為22.7 mg/kg和22.1 mg/kg，灌木樹葉中的含氟量分別為23.6 mg/kg和23.4 mg/kg，結(jié)果均在測定范圍內(nèi)。因此，離子色譜法和電極法均適用測定植物葉片中的含氟量。由于離子色譜法簡單易行，精密度和準(zhǔn)確度均滿足監(jiān)測分析質(zhì)量控制要求，降低了工作強(qiáng)度，提高了分析效率，因此值得推廣應(yīng)用。

3 結(jié)語

該文初步比較了HNO3-KOH，HClO4，超純水對植物葉片中氟化物的浸提效果的區(qū)別，以及氟離子選擇電極與離子色譜測定之間的差異。結(jié)果表明：（1）超聲浸提45 min已經(jīng)能滿足要求。（2）三種浸提物中HNO3-KOH浸提效果最好。（3）離子色譜法和電極法均適合用測定植物葉片中的含氟量。由于離子色譜法簡單易行，工作強(qiáng)度低，分析效率高，因此，建議采用HNO3-KOH浸提，超聲處理植物葉片45 min，離子色譜法測定植物葉片中的氟化物。

參考文獻(xiàn)

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[3] 魯敏，王仁卿，齊鑫山.綠化樹種對大氣氯污染的反應(yīng)[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，39（2）：98-101.