人发中Al检测方案(ICP-AES)

ICP-AES 法同时测定人发中微量元素 摘要：采用电感耦合等离子发射法同时测定人发中可能存在的Al Fe Ca Mg K Na P Ba Be Cd Ce Co Cr Cu Li Mn MoNi Pb Ti V W Zn As Sr La Sb B S 等29个微量元素，对样品的测定条件进行了优化，实现了对试样元素含量的同时测定。方法的回收率在90%~110%之间，相对标准偏差低于3.0%。方法经国家一级标准物质的验证，测定值与标准值基本相符。 关键词：电感耦合等离子发射光谱；人发；微量元素。 ICP-AES method for the determination of trace elements inhuman hair CHEN Heping， SHA Yanmei， ZHANG Song， ZHAO Xue Pei，FAN Zhongling，WANG mingjun，HE Xiemei(Nanyang geologicaltests Research Center， Nanyang in Henan 473000) Abstract： Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission methodfor the determination of the people in the possible existence ofAl Fe Ca Mg KNa P Ba Be Cd Ce Co Cr Cu Li Mn Mo Ni Pb TiVW Zn As Sr La Sb B Dy Er Eu Ho Nd Pr S Ta 29trace elementssuch as the samples of conditions were optimized to achieve asample of the elements in the determination. The recoveries inthe 90% to 110%， and the relative standard deviation of lessthan 3.0%. Methods national standard material test measuredvalues and standards consistent with the basic values. Key words： inductively coupled plasma emission spectrometry；human hair； trace elements. 头发作为检测样品有很多优点：头发每月约长1cm， 头发中微量元素含量反映较一段时间的微量元素水平；头发是化学性质均一惰性物质，微量元素进入其中即被固定，可以反映机体微量元素状况；头发必需微量元素含量较高，便于检测易于保存，运输和分解消化：被检测者易于接受(样品对受检者无损伤)。 近年来用ICP-AES分析人发中微量元素已有很多报导[1-4]。本实验要同时测定这些元素，首先要提高微量元素的检出能力。对于具有水平炬管设置的仪器，利用多向观测可以扩大线性范围，而轴向观测可以改善检出能力。本文利用轴向、径向、 轴向衰减、径向衰减观测方式相结合，同时测定了人发中29个微量元素，方法简单、快捷、选择性好，线性范围宽等特点，是目前同时进行多元素分析的理想技术。 1.实验部分 1.1 仪器及工作：Optima 2100DV 电感耦合等离子发射光谱仪， 电荷耦合器件(Charge-Cuopled-Device简尔CCD)检测器，波长范围110~700nm。工作条件为：功率1300W，等离子体气体流量15L/min，辅助气体流量0.2L/min， 雾化器气体流量0.8L/min， 观测距离15mm，泵流量1.5ml/min， 溶液提升量1.5ml/min，读数延迟时间30s，自动积分时间1~2s， 重复次数3次。 1.2标准溶液和主要试剂 标准储备液：Al Fe Ca Mg K Na P Ba Be Cd Ce CoCr Cu Li Mn Mo Ni Pb Ti VW Zn As Sr La Sb BS均为1g/L。标准系列溶液：根据需要配制成0.63mol/LHNO，介质的混合标准溶液(mg/L)：AI、 Fe(1、10、50)；Ca (1、10、30)；K、Na、Mg、Ti、Mn、Ba、P、Co、Cu、Pb、 Zn、Ce、Cr、Li、Ni、V、Be、Cd、Mo、W、As、 Sr、La、Sb、 B、 S (0.1、1、5)。HNO。HCIO均为分析纯：；实验用水为去离子水。混合酸HNO +HCIO=95+5 1.3试样的制备 发样的采集： 工具：不锈钢剪刀；部位：枕部，距头皮1cm； 方法：剪去超长部分，再贴头皮剪去距头皮1cm的发丝；保存：纸袋或塑料袋。 发样的洗涤：用中性洗发液浸泡发样4小时以上，搓洗，用热蒸馏水及去离子水冲洗干净，80℃烘箱内干燥3小时。 称取0.2000g发样于100mL烧杯中，加入混合酸(HNO，+HCIO=95+5) 10mL， 放置过夜，电热板上低温消化，蒸发至冒白烟，取下冷却，移入20mL比色管中，用水稀释至刻度，摇匀。同时做空白试验。 将试样和标准溶液进行ICP-AES 测定。由计算机将测定结果打印输出。 2结果与讨论 2.1试样的溶解 本试验采用三种不同的酸体系组合成HNO.-HCIO，HNO-HO， HNO，三种消解方法，对人发标样进行消解处理，对结果进行比较，发现 HNO-HCIO消解效果比较好，本试验加入混合酸 (HNO，+HCIO=95+5)10mL. 2.2分析线和观测方式的选择 本方法中每种待测元素都有多条灵敏线。参考仪器中所提供的各待测元素分析线的信背比及受干扰情况分别选择多条分析线，通过试验最终确定了信背比大、不受干扰的各待测元素分析线，见表1。 Optima2100DVICP-AES仪器为水平炬管设置的，它具有轴向、径向、轴向衰减、径向衰减四种观测方式同时测定的功能。轴向观测是沿等离子体中心通道观测，增加了观测的光程，从而使发射强度增强，灵敏度和检出限与其他观测方式相比有所改善。通过试验最终确定了光谱干扰少、准确度高的各待测元素观测方式，见表1。 2.3共存元素的干扰与校正 人发中元素含量较低，溶液中Al Fe Ca Mg K NaPBa Be Cd Ce Co Cr Cu Li Mn Mo Ni Pb TiV W Zn As Sr La Sb B S等元素干扰较轻，可按已选择的仪器条件直接测定。 2.4方法检出限 取21次平行测定空白溶液的结果，按空白溶液标准偏差的3倍计算出各元素的检出限(L，)，结果见表2： 2.5回收率 按实验方法移取同一标准溶液A，B两份(质量相同)，A份用本文的方法直接进行测定；B份在溶样之前加入20ug所测元素，后面的试验步骤与A份相同，用ICP-AES进行测定。计算加标后的回收率。见表3，结果表明，方法的回收率(R) 为90%~110%。 2.6准确度 以本方法对标样GBW07601和GBW09101进行测定，测定值与推荐值吻合，见表4。由表4结果可见，本方法微量元素直接测定结果准确可靠，本方法完全可以满足人发试样检验之需要。 用本法对人发 GBW7601中微量元素进行10份平行测定，结果列于表4。29个元素的测定精密度(RSD，n=10)低于3.0%。 元素 分析波长 观测方式 元素 分析波长 观测方式 元素 分析波长 观测方式 AI 396.153 径向衰减 Be 313.042 轴向 Ba 455.403 径向 Fe 239.562 径向衰减 Cd 228.802 轴向 Mo 202.031 径向 Ca 317.933 径向衰减 Ce 413.380 轴向 Cu 327.393 径向 Mg 279.077 径向衰减 Cr 357.869 轴向 Pb 220.353 径向 As 189.042 轴向 Li 670.784 轴向 Co 228.616 径向 Sr 407.771 轴向 Mn 260.568 轴向 K 766.490 径向 La 408.672 轴向 Ni 221.648 轴向 Na 589.592 径向 Sb 217.581 轴向 V 290.880 轴向 P 214.914 径向 S 180. 669 轴向 W 207.912 轴向 Ti 334.940 径向 B 208.959 轴向 Zn 213.857 轴向 表2各元素的检出限 Table2 Detection limits of the method 元素 Element L，/(mg·L1) 元素EElement L/(mg·L1) Ba 0.0014 W 0.0002 Be 0.0007 Zn 0.0002 Cd 0.0002 AI 0.0230 Ce 0.0010 Fe 0.0050 Co 0.0065 Ca 0.0108 Cr 0.0224 Mg 0.0037 Cu 0.0004 K 0.0014 Li 0.0009 Na 0.0030 Mn 0.0021 P 0.0070 Mo 0.0001 As 0.003 Ni 0.0004 B 0.008 Pb 0.0006 Sr 0.0001 Ti 0.0035 La 0.0006 V 0.0080 Sb 0.005 S 0. 019 表3方法的回收率 ( 参考文献： ) ( [1]周世萍，朱光辉，尹家元，荣惠锋，刘思远，等。微波消解一超声雾化一 ICP-AES 测定发样中微量 元素[J].分析试验室， ) 2002，211(3)：61-63. [2]王劲容，陈加希，等。 ICP-AES 法同时测定人发中锌等14个元素[J].云南冶金，2003，32 (z1)：187-188. [3]申治国，张仁利，徐新云，张顺祥，何雅青，等。ICP-AES 和ICP-MS 法测定头发中微量元素[J].实用预防医学，2004，1，(3). [4]安哲，李丽华，等。用感应偶联等离子体原子发射光谱法检测人发微量元素[J].国外医学(医学地理分册)，2003，(4)。 表4方法的准确度和精密度