ICP—OES法測定飼料中銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鉻和鎘含量的方法研究

侯廣正 張秀芹 王麗娜 郭國賢 苗翠 蘭雨濛

摘 要：用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法測定飼料中銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鉻和鎘的含量。方法線性范圍寬，可一次進樣同步測定多個元素，測定結(jié)果與國標(biāo)法對比，相對偏差較低，準(zhǔn)確度較好，線性相關(guān)系數(shù)均≥0.999，定量限較低，變異系數(shù)≤10%，回收率在75%～110%之間，方法滿足日常檢測需要。

關(guān)鍵詞：ICP-OES；飼料；分析；微量元素

微量元素是維持動物生長、機體代謝的重要物質(zhì)。對于飼料而言，優(yōu)秀的微量元素比例有助于動物的生長繁殖，但是攝入的缺失和過量都容易導(dǎo)致動物產(chǎn)生病患，影響發(fā)育，甚至危害到人類的健康[1]。對飼料中微量元素含量的控制與監(jiān)督可以促進動物的健康發(fā)育，同時也有效的保障飼料安全和人們的身心健康。目前國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的飼料中各元素的測定方法主要有：分光光度法、原子吸收光譜法和常規(guī)化學(xué)法等[2-4]。這些方法大多一次只能測定一種或特定的幾種元素，而且操作繁瑣、周期較長，很難滿足當(dāng)前對飼料檢測快速、準(zhǔn)確的需要。因此建立一種一次進樣，多種元素同時測定的分析方法是十分必要的。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法是20世紀(jì)60年代提出，70年代發(fā)展起來的一種分析方法[5]。我國在90年代初期開始引入ICP-OES儀器，ICP-OES儀器近年來已逐漸進入各行業(yè)的常規(guī)分析實驗室。電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法滿足了低的檢出限、極寬的動態(tài)線性范圍、譜線簡單、干擾少、分析精密度高、分析速度快，可直接測定飼料中的幾乎所有元素[6]；可進行多元素同時分析，具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、低成本等特點。ICP-OES法對元素的測定可測定到較低的檢出限，多種元素進行“一次性、準(zhǔn)確、同時、快速檢測”，既減少了環(huán)境對樣品的污染，又提高了工作效率，適用于飼料的日常監(jiān)督管理。

1、實驗部分

1.1材料與方法

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（Optima 2000DV），原子吸收光譜儀（ZEEnit 700P），高溫電阻爐（濟南精密科學(xué)儀器儀表有限公司SX2-10-12T），銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鎘和鉻國家標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心），硝酸（優(yōu)級純）

1.2樣品的處理與測定

按GB/T 20195的規(guī)定制備試樣。粉碎至全部通過0.425 mm孔徑的標(biāo)準(zhǔn)篩，混勻裝入密封容器中，干燥條件下保存、備用。

準(zhǔn)確稱取3～5 g經(jīng)制備的試樣放入坩堝中，炭化后，轉(zhuǎn)入高溫電阻爐中500 ℃灰化6 h，直至樣品全部變成灰白色為止，冷卻至室溫。

坩堝從高溫電阻爐中取出，用10 mL50 %硝酸溶液溶解殘渣。在電爐上加熱直到內(nèi)容物近乎干燥，加熱期間避免內(nèi)容物濺出。冷卻后將溶液全部轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用水洗滌坩堝，合并洗液并定容，過濾。同時做試劑空白試驗。

1.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用2 %硝酸溶液將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液稀釋，銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂元素的濃度范圍為0.10 ?g/mL～10.0 ?g/mL，鉛、鎘和鉻元素的濃度范圍為0.01 ?g/mL～1.00 ?g/mL。

1.4 儀器工作條件

射頻功率：1300 W，等離子體氣流：15.0 L/min，輔助氣流：0.2 L/min，霧化氣流：0.8 L/min，等離子體穩(wěn)定時間：15 min，進樣延時：30 s，讀數(shù)次數(shù)：3次。各元素推薦使用的分析譜線波長見表1。

2、結(jié)果與討論

2.1方法的線性關(guān)系考察

根據(jù)試驗處理方法，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法連續(xù)測定11次試樣空白中12種元素的含量，用3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差確定方法檢出限，根據(jù)樣品處理方法和稀釋倍數(shù)確定定量限。配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉和鎂元素標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍為0.1μg/mL～1.0μg/mL，鉛、鉻和鎘元素標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍為0.01μg/mL～0.1μg/mL，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)均在0.999以上，光譜強度值帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線計算結(jié)果。檢出限和定量限見表4。

從表4看出，線性相關(guān)系數(shù)均在0.999以上，檢出限和定量限較低，滿足日常檢測需要。

2.2方法的準(zhǔn)確度

采用已經(jīng)由實驗室依據(jù)國標(biāo)方法進行測定確定其中元素含量的玉米粉、配合飼料、復(fù)合預(yù)混合飼料，測定其中的銅、鐵、錳、鋅、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鉻和鎘元素含量，并分別進行5次平行測定，取其平均值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，相對偏差結(jié)果見表5。

從表5中可以看出：采用本方法測定玉米粉、配合飼料、復(fù)合預(yù)混合飼料時，測定結(jié)果與國標(biāo)法結(jié)果較為吻合，相對偏差均<15%。利用玉米粉進行回收率試驗，結(jié)果見表6。

從表6中看出，各元素、各添加濃度回收率在75%～110%之間，回收率比較理想。

2.3 方法的精密度

選取雞配合飼料、雞濃縮飼料、牛精料補充料、魚粉4個樣品，每個樣品進行6次平行測定，檢驗測定結(jié)果之間的一致性程度見表7。

從表7可以看出除鉛、鎘、鉻因含量較低導(dǎo)致變異系數(shù)較大外，其他微量元素變異系數(shù)較低，說明方法精密度較好。

3、結(jié)論

本研究建立了用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定飼料中銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鉻和鎘含量的分析方法，該方法線性范圍寬，分析速度快，可一次性進樣同時測定多種元素，具有很好的準(zhǔn)確度和精密度。本方法提高了工作效率，降低成本，適合大批量樣品的測定，與傳統(tǒng)方法相比具有很大優(yōu)勢。

參考文獻

[1]葉少媚，李浩洋，陳海瑩，鄧建，何潔玲，彭雪環(huán)，林曉云.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定配合飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的方法研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2015（10）：62-64.

[2]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 13885-2003，動物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定原子吸收光譜法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 6436-2002，飼料中鈣的測定[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[4] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 6437-2002，飼料中總磷的測定分光光度法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[5]馮三令，儲瑞武，吳玲，尹原妍，賈書靜，吳瓊，花繼蘭.ICP-AES法測定飼料中多種微量元素的方法研究[J].畜牧與飼料科學(xué)，2010，31（04）：109-112.

[6]金海麗，呂偉軍，張志健，劉鄭君.電感耦合等離子體發(fā)射光譜在飼料檢測中的應(yīng)用前景[J].飼料工業(yè)，2009，30（21）：41-43.

（作者單位：遼寧省獸藥飼料畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心）