FAAS法和ICP—OES法测定西藏6种糌粑中微量元素的比较

吴雪莲+王文华

摘要 采用HNO3-HClO4湿法消解样品，火焰原子吸收法（FAAS）和电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定糌粑中的4种微量元素。在仪器最佳工作条件下，FAAS法和ICP-OES法的加标回收率分别在95.49 %～100.74%和94.88 %～102.99%之间，2种方法的RSD均小于4.19%，2种方法都具有较好的精密度和准确度，结果较为理想。测定结果显示，糌粑中4种微量元素含量依次为Fe>Mn>Zn>Cu，且与人体健康密切相关的Fe、Mn、Zn元素的含量均相对较高。

关键词 火焰原子吸收法；电感耦合等离子体发射光谱法；糌粑；微量元素

中图分类号 O658 文献标识码 A 文章编号 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

某種元素是否为微量元素的界定标准为该元素在人体内的含量，当元素含量少于体重万分之一时，即将其称为微量元素。有一部分微量元素是生物体维持生命必不可少的元素，如铁、铜、锌、锰等，人体自身不能产生和合成这类元素，只能够从食物中获得。微量元素在人体内的含量极微小，但其发挥的作用却是非常巨大的：一是作为形成酶的重要成分和激活剂。二是参与酶、激素、维生素和核酸的代谢过程，在输送大量元素的过程中发挥重要作用。三是影响核酸代谢。四是在激素和维生素中起独特作用[1-6]。研究也表明，微量元素与人体健康、生长发育、疾病防治有着密切的关系。

糌粑是藏族牧民传统主食之一，具有营养丰富、发热量大、充饥御寒的特点，同时还含有丰富的微量营养元素。本文应用火焰原子吸收法（FAAS）和电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）对糌粑中的微量元素Fe、Mn、Cu、Zn等含量进行测试对比，以期能够更准确地获得检测结果。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

Thermo ICE-3500原子吸收光谱仪（FAAS）、VARIAN 710-ES 型电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）（美国瓦里安公司）、可调式电热板（Lab Tech EG35B）、循环水冷却器（Lab Tech H150-1000）、通风橱、氩气（ 99.99%）。

试验所有玻璃器皿均需以10%～20%硝酸浸泡24 h以上，最后用超纯水冲洗干净。

1.2 试验试剂

标准溶液：铁、锰、铜、锌单元素标准储备液1 000 μg/mL（由国家标物中心提供）；用0.5 mol/L硝酸分别将铁、锰、铜、锌标准储备液稀释成100 μg/mL的标准使用液。

HNO3、HClO4均为优级纯试剂，试验用水均为超纯水，电阻率为18.2 MΩ·cm以上。

1.3 试验材料

糌粑样品：俄唐水磨糌粑、鸡爪谷糌粑、德木水磨糌粑、白朗糌粑、重孜镇糌粑、旺达糌粑分别采购于林芝地区、日喀则地区。

1.4 仪器工作条件

火焰原子吸收（FAAS）工作条件如表1所示。

ICP-OES工作条件：功率1.20 kW；等离子气流量15.0 L/min；辅助气流量1.50 L/min；雾化气压力200 kPa；仪器稳定时间15 s；1次读数时间5 s；读数次数为2次；清洗时间10 s；进样延时30 s；泵速15 r/min。根据元素含量的不同，选择信背比较高，其他元素干扰最小的谱线作为分析线，本试验铁、锰、铜、锌的分析波长分别为Fe 238.204 nm、Mn 257.610 nm、Cu 327.395 nm、Zn 213.857 nm。

1.5 湿法消解

准确称取样品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），加盖浸泡过夜，于电热板上在通风橱中加热消解。若变棕黑色，再加混合酸，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，放冷，加少量1%硝酸溶液溶解盐类，用滴管将试样消化液洗入25 mL容量瓶中，用1%硝酸少量多次洗涤锥形瓶，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，同时作试剂空白。分别精确吸取100 μg/mL铁、锰、铜、锌单元素标准使用液，用1%硝酸依次稀释配制成混合标准系列工作液，见表2。

按照试验设计，设置仪器的工作条件，运用FAAS法和ICP-OES法测定标准系列工作液，通过仪器软件绘制工作曲线；完成标准曲线测定后，在测定标准系列的条件下自动进行样品以及空白对照的测定；根据标准工作曲线和试液的响应度值及稀释倍数计算样品中各待测元素的含量。

2 结果与分析

2.1 工作曲线

使用FAAS法和ICP-OES法对含量在0～4.00 mg/L范围内的混合标准系列工作液，FAAS法以吸光度（Y）与浓度（X）进行线性回归，ICP-OES法以强度（Y）为纵坐标，以各元素浓度（X）为横坐标，用一般线性拟合得到相应的回归方程，回归方程及相关系数见表3。结果表明，FAAS法相关系数r在0.996 7～0.999 7之间；ICP-OES法相关系数r在0.999 6～0.999 9之间，4个元素在合适范围的标准溶液系列浓度内线性关系良好，符合仪器规定的相关系数要求范围。就ICP-OES法和火焰原子吸收光谱法进行比较，前者的线性相关性更强、线性范围更宽、灵敏度更高。

2.2 样品的测定

2.2.1 精密度和回收率试验。按照标准加入的方法测定各元素的回收率，同时将同一试样重复进样5次测定各元素的精密度，结果见表4 。加标回收率和清密度测定结果表明，2种仪器方法均可靠，结果均准确。

2.2.2 样品测定结果。从表5可知，FAAS法和ICP-OES法的样品测定值都很接近。糌粑的铁含量在25.70～146.10 mg/kg 之间，其中俄唐水磨糌粑的铁含量最低，重孜镇糌粑的铁含量最高。糌粑的锰含量在10.75～139.05 mg/kg之间，其中俄唐水磨糌粑的锰含量最低，鸡爪谷糌粑的锰含量最高。糌粑的铜含量为2.95～5.07 mg/kg，其中鸡爪谷糌粑的铜含量最低，重孜镇糌粑的铜含量最高。糌粑的锌含量为15.84～22.70 mg/kg，其中鸡爪谷糌粑的锌含量最低，旺达糌粑的锌含量最高。

3 结论与讨论

3.1 仪器比较

本研究分别使用了FAAS和ICP-OES 2种主流仪器测定西藏糌粑中的微量元素铁、锰、铜、锌含量。从大量试验方法学摸索和试验数据看，这2种仪器都能满足微量元素铁、锰、铜、锌的测定要求，方法简单易行，准确度和精密度高，重复性和稳定性好。且测定的结果相互吻合，有可比性。FAAS是元素分析领域应用历史最长的方法之一，具有方法成熟、测定准确快速、应用广泛、仪器价廉等优点，但只能实现单元素的测定。ICP- OES具有准确度高、线性范围宽、元素覆盖范围宽，且可实现多种元素同时测定等优点，可实现常量元素与微量元素多种元素的同时检测[7]。

3.2 结果比较

研究结果显示，糌粑中各元素含量依次为Fe>Mn>Zn>Cu，Fe、Mn、Zn的含量与其他作物相比而言相对较高[8-9]，从而常食用糌粑能够增强免疫力，调节血压，降低胆固醇，阻止动脉粥样硬化的发生，抑制癌细胞。糌粑成为具有优良的食用品质和医疗保健价值的食品。

4 参考文献

[1] 吕毅，宝力道，赵玉英.电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定黄禾和谷子中15种元素[J].中国无机分析化学，2013，3（4）：62-64.

[2] 王秀红.微量元素硒与人体健康[J].微量元素与健康研究，2006，23（1）：66.

[3] 邱城，余耀斌，吴雪莲.电感耦合等离子体发射光谱法分析青稞中微量元素的研究[J].中国农业科技导报，2012，14（3）：94-100.

[4] 程雁，赵虎.FAAS测定新疆哈密红枣中的微量元素[J].光谱实验室，2012，29（4）：2309-2312.

[5] 迟晓峰，星玉秀，董琦，等.ICP-AES法测定不同青稞中的20种元素含量[J].食品科学，2011，32（10）：130-132.

[6] 何晋浙，蒉霄云，杨开，等.ICP-AES法分析灵芝中的微量元素[J].光谱学与光谱分析，2009，29（5）：1409-1412.

[7] 邓晓庆.FAAS、GFAAS、ICP-AES和ICP- MS4种分析仪器法的比较[J].云南环境科学，2006，25（4）：56-57.

[8] 柳覲，张怀刚.紫外分光光度法和FAAS法测定青稞中九种矿质元素含量[J].光谱学与光谱分析，2010，30（4）：1126-1129.

[9] 徐卫河，陈复生.小麦中微量金属元素的分析[J].食品科技，2008，33（12）：273-275.