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用ICP-AES测定蜂蜜中硒元素

2011-11-06程庆龙

当代化工 2011年2期
关键词:中硒硝化标准溶液

程庆龙,宫 葵

(1. 辽宁职业学院基础部,辽宁 铁岭 112000; 2. 沈阳航空工业学院, 辽宁 沈阳 110136)

用ICP-AES测定蜂蜜中硒元素

程庆龙1,宫 葵2

(1. 辽宁职业学院基础部,辽宁 铁岭 112000; 2. 沈阳航空工业学院, 辽宁 沈阳 110136)

采用高压硝化罐法处理蜂蜜样品,正交试验法找出最佳硝化条件。用ICP-AES法和AAS法测定蜂蜜中硒元素的含量。经比较发现,用2种方法测定蜂蜜中硒元素的含量值接近,无显著性差异,但ICP-AES法较AAS法具有较多优点,简单、灵敏度高、准确性好。

微量元素; 蜂蜜; 方差分析; 电感耦合等离子体—原子发射光谱; 原子吸收

蜂蜜是一种营养丰富的天然滋养食品,也是最常用的滋补品之一。据分析,含有与人体血清浓度相近的多种无机盐和维生素、铁、钙、铜、锰、钾、磷等多种有机酸和有益人体健康的微量元素,以及果糖、葡萄糖、淀粉酶、氧化酶、还原酶等,具有滋养、润燥、解毒之功效。

蜂蜜的营养价值主要取决于其所含有的化学成分及其含量,而其中的微量元素种类和含量尤为重要。现代医学研究证明,硒是人体不可缺少的必需微量元素,食品中硒是人体硒的主要来源,准确地测定食品中硒的含量在实际工作中应用较广[1-3]。

1 实验部分

1.1 材料药品

HNO3(优级纯),北京化工厂;

HClO4(优级纯),天津市东方化工厂;

H2O230%(优级纯),北京化工厂;

二次去离子水。

1.2 仪器设备及工作参数

1.2.1 仪器设备

DRE等离子体原子发射光谱仪,美国利曼(Leeman)公司;

TAS-986F原子吸收分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;

恒温干燥箱(202-3型),上海市实验仪器厂;

温度指示控制仪(WMZK-01型),上海医用仪器厂;

TG328B光学读数分析天平,中国长沙湘仪天平仪器厂。

超纯水器(Airum611di),德国赛多利斯;

高压硝化罐(聚四氟乙烯高压熔样器),上海冶金研究院。

超声波清洗器KQ3200型,昆山市超声仪器有限公司。

120目(孔径0.125 mm);

140目(孔径0.105 mm)。

1.2.2 工作参数

(1)硒的分析波长为196.602 nm;

(2)ICP-AES的工作条件见表1和表2。

表1 仪器操作参数Table 1 Instrument operating parameters

表2 常温操作条件Table 2 Operation conditions at normal temperature

(3)TAS-986F原子吸收分光光度计的最佳测定条件 见表3。

表3 火焰原子吸收测定条件Table 3 Flame atomic absorption spectrometry conditions

1.3 标准溶液的配制

1.3.1 ICP-AES标准溶液的配制

在100 mL容量瓶中,移入Se(1 000 µg/mL)标准溶液各 0.00、0.50、1.00、1.50、2.00 mL,用2% HNO3定容为标准溶液,浓度分别为0.00、5.00、10.00、15.00、20.00 µg/mL。

1.3.1 AAS标准溶液的配制

在100 mL容量瓶中,移入Se(1 000 µg/mL)标准溶液各0.00、0.20、0.40、0.60、0.80 mL,定容为标准溶液,浓度分别为0.00、2.00、4.00、6.00、8.00 µg/mL。

1.4 标准曲线绘制

用AAS和ICP-AES分别在仪器最佳实验条件下绘制硒离子的标准曲线,见图1和图2。

1.5 样品处理

1.5.1 样品来源

蜂博士牌枣花蜜。

图1 AAS标准曲线Fig. 1 AAS standard curve

图2 ICP-AES标准曲线Fig. 2 ICP-AES standard curve

1.5.2 样品处理方法

本次实验采用硝化罐硝化处理方法[4-5],如下:准确称量蜂蜜样品各0.5 g左右,放入硝化罐中,分别加入H2O2(30%)5 mL和一定量的HNO3和HClO4,并放入干燥箱中进行消解,取出硝化罐后,待温度降至室温把消化后的溶液全部移入50 mL容量瓶中并用去离子水定容,摇匀待测。

1.6 样品测定

利用标准曲线分别用AAS、ICP-AES对样品进行测定,重复测定3次。

2 结果与讨论

2.1 最佳硝化条件的选择

本次实验采用正交试验法[6],选择 4个有关因素,分别是酸配比(HNO3∶HClO4)、酸用量(HNO3/ HClO4)、消化时间和消化温度。选取4个不同水平因素列于表4。

表4 硝化罐法选取因素及水平Table 4 Selection of factors and levels for nitrifying pot method

选择L16(44)正交表(见表5),实验具体安排及以ICP-AES法测定的实验结果见表5。

表5 实验方案的设计Table 5 Design of experimental program

方差分析。对所测量的结果进行极差分析,列于表6。

表6 极差计算Table 6 Range calculation

从表6中的R值可以看出,D硝化时间的极差R最大,即硝化时间对测定结果的影响最大。相对比而言,其他几个条件对测量结果的影响不是特别显著。根据K值选取最佳的条件是硝化温度 130℃、酸配比(HNO3+ HClO4= 2 + 1)、酸用量15 mL、消化时间4 h。

对 Se离子的实验结果进一步进行正交方差分析,结果见表7。

从表7中的F值与临界值相比较可以看出,FA、FB、FC均小于F0.1.3.3= 5.4,FD大于F0.1.3.3= 5.4所以温度,酸配比,酸用量对元素含量的测定影响很小,而硝化时间对测量结果影响较大。

这与极差分析结果一致。但是,从最开始的测定条件来看,随着硝化时间的增长,K值有增大趋势,并且在4 h时K值最大,并没有出现峰值。所以,要做一组追加实验以选择最佳硝化时间。

表7 方差分析Table 7 Analysis of variance

其它3个条件已在实验中确定,即:硝化温度130 ℃、酸配比(HNO+HClO4= 2+1)、酸用量15 mL。实验步骤和方法与1.3.2实验方法相同,结果见表8。

表8 补充实验结果Table 8 Supplementary results µg/g

根据上面的实验结果可以得出,最佳的硝化时间确为4 h。

3 结 论

采用高压硝化罐法处理蜂蜜样品,正交试验法找出最佳硝化条件。用ICP-AES法和AAS法测定蜂蜜中硒元素的含量。经比较发现,用两种方法测定蜂蜜中硒元素的含量值接近,无显著性差异,但ICP-AES法较AAS法具有较多优点,简单、灵敏度高、准确性好。对多种元素测定时采用ICP-AES法比较好,对于蜂蜜中硒含量的测定采用两种方法都可。

[1] 李雪.二十一世纪的“第21种氨基酸”:硒论坛[J].医药世界,2004,224(10):29-31.

[2] 陈卫国.富含微量元素食品的研究与开发[J].安徽科技学院学报,2004(6):30-32.

[3] 黄峙.食品硒源的生物学研究进展[J].食品科学,2001,22(5):90-94.

[4] 倪刚,田希文,宋伟民,孙学琴,张忠贵.枸杞中硒含量的测定[J].宁夏农林科技,2002,1:14-15.

[5] 赵士杰,刘艳琴.原子荧光光谱法测定野生杏仁中的微量硒[J].化学分析计量,2004,13(3):26-28.

[6] 王莹,辛士刚.正交试验在 ICP.AES法测定野菜中的微量元素中的应用[J].光谱学与光谱分析,2004,24(10):1253-1256.

Determination of Se in Honey by ICP—AES

CHENG Qing-long1,GONG Kui2
(1. Department of Basic Courses, Liaoning Vocational College,Liaoning Tieling 112000,China;2. Shenyang Institute of Aeronautical Engineering,Liaoning Shenyang 1 10136,China)

Determination of Se in honey by ICP-AES was studied, the best nitration conditions were determined by orthogonal test,then ICP-AES method and AAS method for determination of Se in honey were compared. The results show that the determination values gained by above two methods have no significant difference, but the ICP-AES technique has more advantages than AAS method,such as simple operation,high sensitivity,good accuracy.

Trace elements; Honey; Analysis of variance; Inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy(ICP-AES); Atomic absorption(AAS)

O 657

A

1671-0460(2011)02-0211-04

2010-12-20

程庆龙(1964-),男,高级讲师,辽宁昌图人,1985年毕业于辽宁大学化学系有机化学专业,现从事无机与分析化学教学工作。E-mail:cqlmail@163.com。

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