鼠骨中重金属Mn含量检测方案(微波消解)

微波消解石墨炉原子吸收光谱法直接测定鼠骨中重金属含量 王敏 上海职业病防治院 生物样品分析中,样品处理是十分关键的步骤.干灰化法和湿消化法是处理生物样品最常用的方法。随着微波技术的发展，微波消化用于生物样品处理也日益广泛。 骨骼中各种元素测定的方法，作者[1][2]曾进行过有关的研究，卜海富[3]也报道过骨中Pb、Cd的测定。其样品处理方法分别用甲酸或四甲基氢氧化氨溶液于沸水浴中进行消解，既耗时，又未能将样品彻底消化。 本文采用甲酸作溶剂，加压微波消化鼠骨样品，使其基体得以较彻底的破坏，可用石墨炉原子吸收光谱仪，以标准曲线法，直接测定鼠骨中Cu、Cr、Mn和Ni等元素的含量。 实 验 部 分 1、 主要仪器和试剂 MD8H专家型微波消解仪（奥谱勒仪器有限公司），P-E AA 100原子吸收光谱仪（美国），P-E GHA 800石墨炉。P-E AS-72自动进样器，各种元素空心阴极灯（P-E公司或河北衡水国强光源厂），PGCTO-1热解石墨涂层管（核工业部北京第五研究所），氩气（高纯，广州气体厂），甲酸（分析纯，广州化学试剂厂），30%H2O2（分析纯，广州化学试剂厂）， HNO3（优级纯，广州化学试剂厂）。 2、 样品处理 取大白鼠股骨一根，将皮肉剔干净，剪碎。准确称取1.000g，置于25mL 刻度试管，加入15 mL甲酸，3 mL HNO3，混匀，反应片刻，再滴加2mL 30% H2O2,让其充分反应。冒尽黄烟后，移入样品消化杯内，按操作规程，装入消化罐内，置微波消化器内，分二步进行微波消化。先设定温度120度, 5分钟，再设定温度为190度，15分钟。取出，冷却后，定容至25 mL刻度，混匀，制成微黄色澄清透明的样品溶液。同时制备试剂空白溶液。 3、 测定方法（略） 结 果 讨 论 1、 样品的微波消化 微波加热是通过分子极化离子导电两个效应对物质直接加热，它消除了由于 电热板、空气和容器壁等热传导和热量损失，因而热效率特别高。在加压的微波场作用下，样品和酸的混合物吸收微波能量后，酸的氧气反应活性增加，使样品表面与酸溶剂接触，直至样品完全溶解。 使用加压自控微波消化系统溶样，要根据样品种类和样品量选择溶剂、微波压力和时间等工作条件。样品溶液中介质的离子强度和极性决定微波加热速率，离子强度增加，微波加热速率加快。当样品量较大，未能达到完全消化时，可采取多次加热、冷却和放气的循环步骤，。 按样品处理方法进行溶样时，先在试管中进行 充分反应，以释放分解物产生的气体。采用分步进行微波加热，以避免反应过于剧烈，突然产生过大的压力，造成样品溶液喷溅。H2O2的氧化能力随介质的酸度增加而增加，分解时产生的高能态活性氧对有机物质的破坏特别有利。样品消化后，溶液呈现黄色透明，再滴加30 % H2O2，则可使溶液清析透明。实验证明，按样品处理方法对骨样进行消化，并按测定方法的条件进行测定，各种元素的背景吸收值较小，基体对测定的干扰少，效果很满意。 二、测定方法的线性范围、检测限、准确度和精密度 四种元素的线性相关系数、回归方程、线性范围、检测限等统计结果列于行表1。高、中、低三种浓度的加标样品，经6次测定，统计其精密度和回收率列于表2。 表1 四种元素测定的线性范围、检测限和相关系数 元素 线性范围（μg/L） 检测限（μg/L） 相关系数（r） 回归方程（y=ax=b） Cu纯标 0～40 1.0 0.9974 0.0126x+0.0422 样加标 0.9974 0.1130x+0.1130 Cr纯标 0～30 0.5 0.9996 0.0212x+0.0130 样加标 0.9987 0.0205x+0.0269 Mu纯标 0～20 0.4 0.9999 0.0080x+0.0242 样加标 0.9996 0.0202x+0.0505 Ni纯标 0～80 4.0 0.9999 0.0029x+0.0026 样加标 0.9982 0.0034x+0.0125 表1和表2显示，采用本法测定鼠骨中Cu、Cr、Mn、和Ni，四种元素的纯标样品加标曲线的线性相关系数和回归方程几乎完全一致。高、中、低三种浓度6次测定的结果统计，其测定相对偏差为3.93%～11.6%,加标回收率为89.3%～117.8% 。实验证明,微波消化鼠骨样品，对其基体的破坏较为完全，可直接用标准曲线法测定这几种元素。 表2四种元素6次测定的精密度和回收试验结果 元素 样品均值（μg/L） 加标量（μg/L） 测定值（μg/L） 回收率% 标准差 变异系数 % Cu 8.30 0.672 8.10 10.0 18.03 97.3 0.840 4.65 20.0 27,07 93.8 1.18 4.36 30.0 35.10 89.3 1.38 3.93 Cr 1.62 0.158 9.75 5.0 7.47 117.0 0.463 6.20 10.0 11.77 101.5 0.897 7.62 20.0 21.92 101.5 1.42 6.48 Mn 5.06 0.380 7.51 5.0 10.95 117.8 0.520 4.75 10.0 15.29 102.3 0.682 4.46 20.0 23.05 90.0 1.26 5.47 Ni 8.30 0.96 11.6 10.0 17.60 93.0 1.62 9.20 30.0 36.4 93.7 3.26 8.96 50.0 58,4 100.2 4.31 7.38 3、 样品测定结果 采用本法测定了16例大白鼠骨中Cu、Cr、Mn、Ni四种元素的含量，其 结果列于表3。 表3 16例鼠骨中各种元素含量的测定结果 （单位：μg/g） 元素 范围 Cu 0.534～1.364 Cr 0.076～0.332 Mn 0.126～0.545 Ni 0.92～2.77 用压力自控微波溶样系统对骨样进行消化处理，具有试剂用量少，省时、消化完全和基体干扰少等优点。