FAAS法和ICP—OES法測定西藏6種糌粑中微量元素的比較

吳雪蓮+王文華

摘要 采用HNO3-HClO4濕法消解樣品，火焰原子吸收法（FAAS）和電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）測定糌粑中的4種微量元素。在儀器最佳工作條件下，FAAS法和ICP-OES法的加標回收率分別在95.49 %～100.74%和94.88 %～102.99%之間，2種方法的RSD均小于4.19%，2種方法都具有較好的精密度和準確度，結果較為理想。測定結果顯示，糌粑中4種微量元素含量依次為Fe>Mn>Zn>Cu，且與人體健康密切相關的Fe、Mn、Zn元素的含量均相對較高。

關鍵詞 火焰原子吸收法；電感耦合等離子體發射光譜法；糌粑；微量元素

中圖分類號 O658 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）16-0239-02

Abstract Using HNO3-HClO4 wet digestion，we had measured four kinds of trace elements in Zanba by flame atomic absorption spectrometry（FAAS）and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry（ICP-OES）.Under the best working conditions of instrument，the recovery rate of FAAS method and ICP-OES method were between 95.49%～100.74% and 94.88%～102.99%，RSD of two methods were less than 4.19%.Two methods had good precision and accuracy，the results were pretty good.The measured results showed that the average content of each element in Zanba was Fe>Mn>Zn>Cu.And Fe，Mn，Zn were more higher，which were closely related with human health.

Key words flame atomic absorption spectrometry；inductively coupled plasma atomic emission spectrometry；barley；trace elements

某種元素是否為微量元素的界定標準為該元素在人體內的含量，當元素含量少于體重萬分之一時，即將其稱為微量元素。有一部分微量元素是生物體維持生命必不可少的元素，如鐵、銅、鋅、錳等，人體自身不能產生和合成這類元素，只能夠從食物中獲得。微量元素在人體內的含量極微小，但其發揮的作用卻是非常巨大的：一是作為形成酶的重要成分和激活劑。二是參與酶、激素、維生素和核酸的代謝過程，在輸送大量元素的過程中發揮重要作用。三是影響核酸代謝。四是在激素和維生素中起獨特作用[1-6]。研究也表明，微量元素與人體健康、生長發育、疾病防治有著密切的關系。

糌粑是藏族牧民傳統主食之一，具有營養豐富、發熱量大、充饑御寒的特點，同時還含有豐富的微量營養元素。本文應用火焰原子吸收法（FAAS）和電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）對糌粑中的微量元素Fe、Mn、Cu、Zn等含量進行測試對比，以期能夠更準確地獲得檢測結果。

1 材料與方法

1.1 儀器設備

Thermo ICE-3500原子吸收光譜儀（FAAS）、VARIAN 710-ES 型電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES）（美國瓦里安公司）、可調式電熱板（Lab Tech EG35B）、循環水冷卻器（Lab Tech H150-1000）、通風櫥、氬氣（ 99.99%）。

試驗所有玻璃器皿均需以10%～20%硝酸浸泡24 h以上，最后用超純水沖洗干凈。

1.2 試驗試劑

標準溶液：鐵、錳、銅、鋅單元素標準儲備液1 000 μg/mL（由國家標物中心提供）；用0.5 mol/L硝酸分別將鐵、錳、銅、鋅標準儲備液稀釋成100 μg/mL的標準使用液。

HNO3、HClO4均為優級純試劑，試驗用水均為超純水，電阻率為18.2 MΩ·cm以上。

1.3 試驗材料

糌粑樣品：俄唐水磨糌粑、雞爪谷糌粑、德木水磨糌粑、白朗糌粑、重孜鎮糌粑、旺達糌粑分別采購于林芝地區、日喀則地區。

1.4 儀器工作條件

火焰原子吸收（FAAS）工作條件如表1所示。

ICP-OES工作條件：功率1.20 kW；等離子氣流量15.0 L/min；輔助氣流量1.50 L/min；霧化氣壓力200 kPa；儀器穩定時間15 s；1次讀數時間5 s；讀數次數為2次；清洗時間10 s；進樣延時30 s；泵速15 r/min。根據元素含量的不同，選擇信背比較高，其他元素干擾最小的譜線作為分析線，本試驗鐵、錳、銅、鋅的分析波長分別為Fe 238.204 nm、Mn 257.610 nm、Cu 327.395 nm、Zn 213.857 nm。

1.5 濕法消解

準確稱取樣品0.100 0 g～0.300 0 g于100 mL玻璃三角瓶中加入10 mL混合酸（V∶V=9∶1），加蓋浸泡過夜，于電熱板上在通風櫥中加熱消解。若變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶黃色，放冷，加少量1%硝酸溶液溶解鹽類，用滴管將試樣消化液洗入25 mL容量瓶中，用1%硝酸少量多次洗滌錐形瓶，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，同時作試劑空白。分別精確吸取100 μg/mL鐵、錳、銅、鋅單元素標準使用液，用1%硝酸依次稀釋配制成混合標準系列工作液，見表2。

按照試驗設計，設置儀器的工作條件，運用FAAS法和ICP-OES法測定標準系列工作液，通過儀器軟件繪制工作曲線；完成標準曲線測定后，在測定標準系列的條件下自動進行樣品以及空白對照的測定；根據標準工作曲線和試液的響應度值及稀釋倍數計算樣品中各待測元素的含量。

2 結果與分析

2.1 工作曲線

使用FAAS法和ICP-OES法對含量在0～4.00 mg/L范圍內的混合標準系列工作液，FAAS法以吸光度（Y）與濃度（X）進行線性回歸，ICP-OES法以強度（Y）為縱坐標，以各元素濃度（X）為橫坐標，用一般線性擬合得到相應的回歸方程，回歸方程及相關系數見表3。結果表明，FAAS法相關系數r在0.996 7～0.999 7之間；ICP-OES法相關系數r在0.999 6～0.999 9之間，4個元素在合適范圍的標準溶液系列濃度內線性關系良好，符合儀器規定的相關系數要求范圍。就ICP-OES法和火焰原子吸收光譜法進行比較，前者的線性相關性更強、線性范圍更寬、靈敏度更高。

2.2 樣品的測定

2.2.1 精密度和回收率試驗。按照標準加入的方法測定各元素的回收率，同時將同一試樣重復進樣5次測定各元素的精密度，結果見表4 。加標回收率和清密度測定結果表明，2種儀器方法均可靠，結果均準確。

2.2.2 樣品測定結果。從表5可知，FAAS法和ICP-OES法的樣品測定值都很接近。糌粑的鐵含量在25.70～146.10 mg/kg 之間，其中俄唐水磨糌粑的鐵含量最低，重孜鎮糌粑的鐵含量最高。糌粑的錳含量在10.75～139.05 mg/kg之間，其中俄唐水磨糌粑的錳含量最低，雞爪谷糌粑的錳含量最高。糌粑的銅含量為2.95～5.07 mg/kg，其中雞爪谷糌粑的銅含量最低，重孜鎮糌粑的銅含量最高。糌粑的鋅含量為15.84～22.70 mg/kg，其中雞爪谷糌粑的鋅含量最低，旺達糌粑的鋅含量最高。

3 結論與討論

3.1 儀器比較

本研究分別使用了FAAS和ICP-OES 2種主流儀器測定西藏糌粑中的微量元素鐵、錳、銅、鋅含量。從大量試驗方法學摸索和試驗數據看，這2種儀器都能滿足微量元素鐵、錳、銅、鋅的測定要求，方法簡單易行，準確度和精密度高，重復性和穩定性好。且測定的結果相互吻合，有可比性。FAAS是元素分析領域應用歷史最長的方法之一，具有方法成熟、測定準確快速、應用廣泛、儀器價廉等優點，但只能實現單元素的測定。ICP- OES具有準確度高、線性范圍寬、元素覆蓋范圍寬，且可實現多種元素同時測定等優點，可實現常量元素與微量元素多種元素的同時檢測[7]。

3.2 結果比較

研究結果顯示，糌粑中各元素含量依次為Fe>Mn>Zn>Cu，Fe、Mn、Zn的含量與其他作物相比而言相對較高[8-9]，從而常食用糌粑能夠增強免疫力，調節血壓，降低膽固醇，阻止動脈粥樣硬化的發生，抑制癌細胞。糌粑成為具有優良的食用品質和醫療保健價值的食品。

4 參考文獻

[1] 呂毅，寶力道，趙玉英.電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES）測定黃禾和谷子中15種元素[J].中國無機分析化學，2013，3（4）：62-64.

[2] 王秀紅.微量元素硒與人體健康[J].微量元素與健康研究，2006，23（1）：66.

[3] 邱城，余耀斌，吳雪蓮.電感耦合等離子體發射光譜法分析青稞中微量元素的研究[J].中國農業科技導報，2012，14（3）：94-100.

[4] 程雁，趙虎.FAAS測定新疆哈密紅棗中的微量元素[J].光譜實驗室，2012，29（4）：2309-2312.

[5] 遲曉峰，星玉秀，董琦，等.ICP-AES法測定不同青稞中的20種元素含量[J].食品科學，2011，32（10）：130-132.

[6] 何晉浙，蕢霄云，楊開，等.ICP-AES法分析靈芝中的微量元素[J].光譜學與光譜分析，2009，29（5）：1409-1412.

[7] 鄧曉慶.FAAS、GFAAS、ICP-AES和ICP- MS4種分析儀器法的比較[J].云南環境科學，2006，25（4）：56-57.

[8] 柳覲，張懷剛.紫外分光光度法和FAAS法測定青稞中九種礦質元素含量[J].光譜學與光譜分析，2010，30（4）：1126-1129.

[9] 徐衛河，陳復生.小麥中微量金屬元素的分析[J].食品科技，2008，33（12）：273-275.