ICP—OES法测定饲料中铜、锌、铁、锰、钙、磷、钠、镁、铅、铬和镉含量的方法研究

侯广正 张秀芹 王丽娜 郭国贤 苗翠 兰雨濛

摘 要：用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法测定饲料中铜、锌、铁、锰、钙、磷、钠、镁、铅、铬和镉的含量。方法线性范围宽，可一次进样同步测定多个元素，测定结果与国标法对比，相对偏差较低，准确度较好，线性相关系数均≥0.999，定量限较低，变异系数≤10%，回收率在75%～110%之间，方法满足日常检测需要。

关键词：ICP-OES；饲料；分析；微量元素

微量元素是维持动物生长、机体代谢的重要物质。对于饲料而言，优秀的微量元素比例有助于动物的生长繁殖，但是摄入的缺失和过量都容易导致动物产生病患，影响发育，甚至危害到人类的健康[1]。对饲料中微量元素含量的控制与监督可以促进动物的健康发育，同时也有效的保障饲料安全和人们的身心健康。目前国家标准中规定的饲料中各元素的测定方法主要有：分光光度法、原子吸收光谱法和常规化学法等[2-4]。这些方法大多一次只能测定一种或特定的几种元素，而且操作繁琐、周期较长，很难满足当前对饲料检测快速、准确的需要。因此建立一种一次进样，多种元素同时测定的分析方法是十分必要的。

电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法是20世纪60年代提出，70年代发展起来的一种分析方法[5]。我国在90年代初期开始引入ICP-OES仪器，ICP-OES仪器近年来已逐渐进入各行业的常规分析实验室。电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法满足了低的检出限、极宽的动态线性范围、谱线简单、干扰少、分析精密度高、分析速度快，可直接测定饲料中的几乎所有元素[6]；可进行多元素同时分析，具有快速、准确、灵敏度高、低成本等特点。ICP-OES法对元素的测定可测定到较低的检出限，多种元素进行“一次性、准确、同时、快速检测”，既减少了环境对样品的污染，又提高了工作效率，适用于饲料的日常监督管理。

1、实验部分

1.1材料与方法

电感耦合等离子体发射光谱仪（Optima 2000DV），原子吸收光谱仪（ZEEnit 700P），高温电阻炉（济南精密科学仪器仪表有限公司SX2-10-12T），铜、锌、铁、锰、钙、磷、钠、镁、铅、镉和铬国家标准溶液（国家标准物质中心），硝酸（优级纯）

1.2样品的处理与测定

按GB/T 20195的规定制备试样。粉碎至全部通过0.425 mm孔径的标准筛，混匀装入密封容器中，干燥条件下保存、备用。

准确称取3～5 g经制备的试样放入坩埚中，炭化后，转入高温电阻炉中500 ℃灰化6 h，直至样品全部变成灰白色为止，冷却至室温。

坩埚从高温电阻炉中取出，用10 mL50 %硝酸溶液溶解残渣。在电炉上加热直到内容物近乎干燥，加热期间避免内容物溅出。冷却后将溶液全部转移至50 mL容量瓶中，用水洗涤坩埚，合并洗液并定容，过滤。同时做试剂空白试验。

1.3标准溶液的配制

用2 %硝酸溶液将标准物质储备液稀释，铜、锌、铁、锰、钙、磷、钠、镁元素的浓度范围为0.10 ?g/mL～10.0 ?g/mL，铅、镉和铬元素的浓度范围为0.01 ?g/mL～1.00 ?g/mL。

1.4 仪器工作条件

射频功率：1300 W，等离子体气流：15.0 L/min，辅助气流：0.2 L/min，雾化气流：0.8 L/min，等离子体稳定时间：15 min，进样延时：30 s，读数次数：3次。各元素推荐使用的分析谱线波长见表1。

2、结果与讨论

2.1方法的线性关系考察

根据试验处理方法，用电感耦合等离子体发射光谱法连续测定11次试样空白中12种元素的含量，用3倍标准偏差确定方法检出限，根据样品处理方法和稀释倍数确定定量限。配制标准曲线，铜、锌、铁、锰、钙、磷、钠和镁元素标准曲线浓度范围为0.1μg/mL～1.0μg/mL，铅、铬和镉元素标准曲线浓度范围为0.01μg/mL～0.1μg/mL，标准曲线线性相关系数均在0.999以上，光谱强度值带入标准曲线计算结果。检出限和定量限见表4。

从表4看出，线性相关系数均在0.999以上，检出限和定量限较低，满足日常检测需要。

2.2方法的准确度

采用已经由实验室依据国标方法进行测定确定其中元素含量的玉米粉、配合饲料、复合预混合饲料，测定其中的铜、铁、锰、锌、钙、磷、钠、镁、铅、铬和镉元素含量，并分别进行5次平行测定，取其平均值与标准值相比较，相对偏差结果见表5。

从表5中可以看出：采用本方法测定玉米粉、配合饲料、复合预混合饲料时，测定结果与国标法结果较为吻合，相对偏差均<15%。利用玉米粉进行回收率试验，结果见表6。

从表6中看出，各元素、各添加浓度回收率在75%～110%之间，回收率比较理想。

2.3 方法的精密度

选取鸡配合饲料、鸡浓缩饲料、牛精料補充料、鱼粉4个样品，每个样品进行6次平行测定，检验测定结果之间的一致性程度见表7。

从表7可以看出除铅、镉、铬因含量较低导致变异系数较大外，其他微量元素变异系数较低，说明方法精密度较好。

3、结论

本研究建立了用电感耦合等离子体发射光谱法测定饲料中铜、锌、铁、锰、钙、磷、钠、镁、铅、铬和镉含量的分析方法，该方法线性范围宽，分析速度快，可一次性进样同时测定多种元素，具有很好的准确度和精密度。本方法提高了工作效率，降低成本，适合大批量样品的测定，与传统方法相比具有很大优势。

参考文献

[1]叶少媚，李浩洋，陈海莹，邓建，何洁玲，彭雪环，林晓云.电感耦合等离子体发射光谱法测定配合饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的方法研究[J].粮食与饲料工业，2015（10）：62-64.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 13885-2003，动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定原子吸收光谱法[S].北京：中国标准出版社，2004.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 6436-2002，饲料中钙的测定[S].北京：中国标准出版社，2002.

[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 6437-2002，饲料中总磷的测定分光光度法[S].北京：中国标准出版社，2002.

[5]冯三令，储瑞武，吴玲，尹原妍，贾书静，吴琼，花继兰.ICP-AES法测定饲料中多种微量元素的方法研究[J].畜牧与饲料科学，2010，31（04）：109-112.

[6]金海丽，吕伟军，张志健，刘郑君.电感耦合等离子体发射光谱在饲料检测中的应用前景[J].饲料工业，2009，30（21）：41-43.

（作者单位：辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心）