全 文 ：第 42 卷第 8 期
2014 年 4 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 42 No. 8
Apr. 2014
五叶地锦种子中重金属含量测定
朱 琳，曾晓丹，张福胜
( 吉林化工学院化学与制药工程分学院，吉林 吉林 132022)
摘 要:用光谱法测定五叶地锦中重金属的含量。采用原子吸收光谱法和原子荧光法在最佳仪器工作条件下，测定五叶地
锦中的 Ca、Mg、Zn、Mn、Cu、As的含量。方法操作简单，结果稳定可靠。方法的检出限分别为:钙 27. 47 ng /mL，镁 3. 346 ng /mL，
锌 1. 743 ng /mL，锰 19. 05 ng /mL，铜 9. 697 ng /mL，砷 0. 200 7 ng /mL，回收率为 89. 76% ～ 133. 44%。
关键词:原子吸收光谱法;原子荧光法;五叶地锦种子;金属含量
中图分类号:O65 文献标志码:A 文章编号:1001 － 9677(2014)08 － 0130 － 03
作者简介:朱琳 (1966 －) ，女副教授，主要从事分析化学，应用化学的研究。
通讯作者:张福胜。
Determination of Quinquefolia Heavy Metal Content in Seeds
ZHU Lin，ZENG Xiao － dan，ZHANG Fu － sheng
(Department of Chemical and Pharmaceutical Engineering，Jilin Institute
of Chemical Technology，Jilin Jilin 132022，China)
Abstract:A method for the determination of calcium，magnesium，zinc，copper and arsenic in virginia creeper
seeds by atomic absorption spectrometry and atomic fluorescence spectrometry was developed. The optimal instrument
conditions were established. The method was proved to have better accuracy and precision，and to be simple and rapid
in operation. The detection limits were 27. 47 ng /mL，3. 346 ng /mL，1. 743 ng /mL，19. 05 ng /mL，9. 697ng /mL
and 0. 200 7 ng /mL for Ca，Mg，Zn，Mn，Cu and As，respectively. The recoveries of the 6 elements were 89. 76% ～
133. 44% .
Key words:atomic fluorescence spectrometry;atomic absorption spectrometry;virginia creeper seeds;metal
element content
近年来，金属含量的分析在各个领域已经大量应用，应用
原子荧光和原子吸收光谱法测定植物样品，药材，化妆品，食
品中各金属元素的含量。魏笑峰等进行了火焰原子吸收光谱法
测定汽车尾气催化剂中 Pd 的研究，对测试条件和共存元素的
干扰进行了研究［1］。金属元素的测定可以为新药、化妆品的创
新提供基础数据，也能为食品安全的鉴定和改进提供依据。原
子荧光光谱法和原子吸收光谱法具有灵敏度高、选择性好、精
密度高、分析速度快等优点。利用原子荧光光谱法测定样品中
的 As，利用原子吸收可测定样品中 Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Cu
六种元素。可以预计，随着科学技术的不断进步和发展，原子
荧光光谱分析会得到更迅速的发展和应用，并在许多领域中发
挥着重要的作用［2 － 3］。
1 实验部分
1. 1 仪器和试剂
实验过程中使用 S2D2AA 火焰原子吸收光谱仪，美国
THEＲOM公司;双通道原子荧光分析仪，附带专用 As 高性能
空心阴极灯;北京金索坤技术开发有限公司;Ca、Mg、Zn、
Mn、Cu专用灯，北京曙光明电子光源仪器有限公司。
砷、钙、镁、锌、锰、铜标准储备液，国家钢铁材料测试
中心钢铁研究总院。
称取 1. 0 g KOH溶于 200 mL蒸馏水中，溶解后加入 4. 0 g
KBH继续溶解，若有沉淀过滤后使用(现用现配)。与还原混合
液:称取硫脲和抗坏血酸各 0. 5 g 溶于 100 mL 容量瓶中，摇
匀;盐酸;硝酸;高氯酸;200 g /L的 NaOH溶液。实验过程中
所使用试剂均为分析纯，水均二次蒸馏水。
1. 2 仪器工作参数
原子荧光光谱条件:As 光电倍增管的负高压为:260 V;
As 灯电流:60 mA;载气流量:600 mL /min;屏蔽气流量:
800 mL /min;读数时间:3 s;延迟时间:5 s;载气:氩气
(99. 99%)。原子吸收光谱仪工作参数如表 1 所示。
第 42 卷第 8 期 朱琳，等:五叶地锦种子中重金属含量测定 131
表 1 原子吸收光谱仪工作参数
元素 波长 λ /nm 负高压 /V
参比电流
I /mA
实际电流
I /mA
燃烧器高度
h /mm
光谱通带宽
度 SBW/nm
空气流量 /
(L /min)
乙炔流量 /
(L /min)
Ca 422. 7 434 6 6 6. 2 0. 5 1. 4 1. 4
Mg 282. 5 270 5 5 9. 4 0. 5 1. 1 1. 1
Cu 324. 8 374 6 3 10. 2 0. 5 1. 1 1. 1
Zn 213. 8 369 6 4. 5 10. 2 0. 5 1. 1 1. 1
Mn 279. 5 443 6 4. 5 7. 0 0. 2 1. 0 1. 0
1. 3 样品处理
1. 3. 1 样品预处理
准确称取三份样品 0. 500 0 g置于 50 mL烧杯中，加入8 mL
硝酸，加保鲜膜，放置过夜，同时做空白。次日加入 10 mL 硝
酸，在电炉上缓缓加热消解，若样品消化不完全，再补加 2 mL
硝酸使样品完全消化，此时溶液呈无色或者浅黄色，加入一定
量的高氯酸 (与硝酸用量体积比为 1∶4) ，继续加热溶液呈无
色或者浅黄色，烧杯中出现高氯酸白色烟雾。继续加热赶酸，
最后蒸至溶液为 1 ～ 2 mL，此时溶液呈现无色透亮、烧杯中出
现高氯酸白色烟雾，冷却至室温，用适量二次去离子水冲洗小
烧杯和表面皿，将样液及洗涤液一并转移至试剂瓶中备用。
1. 3. 2 加标回收率的前处理
根据总砷测定所得到的结果，向各所称样品中加入一定量
(加入量为所测定量的 2 ～ 3 倍)的砷标准溶液。本实验各族样
品加标为 5. 00 μg /mL砷标准液 0. 1 mL。
配置5. 00 μg/mLAs标准溶液:吸取0. 5 mL浓度为 1 000 μg/mL
的砷标准储备液，移入 100 mL 容量瓶中，用 5% HCl(V/V)稀
释定容至 100 mL，摇匀，此溶液为 5. 00 μg /mL 的 As 标准溶
液。将加入标准溶液的样品根据 1. 3. 1 过程消解。
1. 3. 3 样品溶液的制备
样品溶液和柑橘叶溶液中的锌、铜、锰:将样液分别移入
50 mL容量瓶中，用水定容至刻度待测。
样品溶液中的钙和镁:分别吸取 0. 2 mL 上述已检测过的
溶液于 20 mL容量瓶中，加二次蒸馏水定容至刻度，待测。
样品溶液中的砷:将样品溶液分别移入 30 mL 比色管中，
加入 1. 5 mL HCl和 6 mL混合溶液，加水定容至刻度，放置 2 h
使反应完全在测定。
加标溶液中的砷:将加标溶液分别移 50 mL 比色管中，并
用水润洗 3 次，加入 2. 5 mL HCl和 10 mL混合溶液，加水定容
至刻度，摇匀，放置 2 h使反应完全在测定。
2 结果与讨论
2. 1 实验影响因素
2. 1. 1 KBH4 浓度对 As荧光强度的影响
硼氢化钾作为还原剂，其水溶液不稳定，加入氢氧化钾
(钠)可以提高其稳定性，还原剂浓度过高，产生过多的氢，灵
敏度降低，并引起液相、气相干扰;还原剂浓度过低气态物难
以形成。实验中试验了硼氢化钾溶液在 0. 0%、0. 5%、1. 0%、
1. 5%、2. 0%、2. 5%、3. 0%浓度下对 As 的荧光强度的影响。
试验表明，随着浓度的加大，荧光强度逐渐增大，当达到
2. 0% ～ 3. 0% 时变化缓慢并趋于稳定。因此，本实验采用
2. 0%的硼氢化钾溶液。
2. 1. 2 KOH浓度的选择
在配制 KBH4溶液时需加入适量的 KOH，以提高其稳定性，
但 KOH 加得过多又会降低反应时的酸度。因此需选择合适浓
度的 KOH。因此实验采用 0. 5%浓度的 KOH溶液。
3. 1. 4 原子化过程的影响
原子化效率对实验条件特别敏感，即使是同一元素，处于
不同式样中由于基体特性和其他共存元素的影响，也使得被测
元素的原子化效率有事差别很大［3］。加之原子吸收光谱法是在
高温条下的动态测量过程，因此，在实际分析工作中，由于实
验条件的变动引起的测定结果的波动是不可避免的，这是影响
原子吸收光谱分析的准确度和精密度的主要因素。
2. 2 标准曲线、精密度、检测限、回收率
据五叶地锦中的钙、镁、锌、铜、锰和砷含量和取样量，
配制其标准系列溶液进行测定绘制校准曲线，线性回归方程、
相关系数、检测限分别如表 2 所示。
表 2 Ca、Mg、Zn、Mn、Cu、和 As的标准曲线回归方程、
相关系数及检测限
元素 线性回归方程
相关
系数 Ｒ
检测限
DL /(ng /mL)
Ca y = 0. 0194x 0. 996 27. 47
Mg y = 0. 3257C + 0. 1615 0. 9902 3. 346
Zn y = 0. 2431C + 0. 0447 0. 9946 1. 743
Mn y = 0. 0931C + 0. 0019 0. 9999 19. 05
Cu y = 0. 1178C + 0. 0007 0. 9994 9. 697
As y = 40607C + 52. 357 0. 9999 0. 2007
采用与样品预处理同样的方法步骤来处理国家标准物质柑
橘叶，并在相同的仪器条件下检测分析，得结果、回收率和相
对偏差结果如表 3 中所示。
表 3 Ca、Mg、Zn、Mn、Cu、和 As的结果分析、
回收率和相对偏差
元素样品
五叶地锦
种籽含量 /
(μg /g)
五叶地锦
果皮含量 /
(μg /g)
平均回
回收率 /%
五叶地
锦种籽
ＲSD /%
五叶地
锦果皮
ＲSD /%
Ca 11690 8397 133. 44 13. 81 11. 69
Mg 1741 1544 111. 71 9. 47 28. 01
Zn 32. 8213 40. 5796 102. 33 9. 76 5. 72
Mn 22. 8320 11. 0249 95. 21 4. 67 15. 17
Cu 8. 5670 5. 6303 101. 16 4. 35 17. 18
As 0. 06985 0. 1023 － 12. 48 7. 48
采用 1. 3. 2 的方法对样品进行处理，在原子荧光选定的最
佳分析条件下进行分析，经计算得到五叶地锦种籽和果皮加标
回收率及相对标准偏差，如表 4 所示。
( 下转第 137 页)
第 42 卷第 8 期 张淑婷，等:分光光度法测定水中总铬测量不确定度评定 137
表 5 不确定度分量一览表
不确定度分量 不确定度来源 量值 标准不确定度 相对标准不确定度
urel(c铬) 铬标准贮备液引入的不确定度 1000 mg /L 4 mg /L 0. 002
urel(f1000) 将贮备液稀释至使用液引入的不确定度 0. 00184
urel(V10) 10 mL单标移液管引入的不确定度 10. 00 mL 0. 015 mL 0. 00093
urel(V100) 100 mL单标容量瓶引入的不确定度 100. 0 mL 0. 06 mL 0. 00051
urel(m) 标准曲线拟合引入的不确定度 6. 05 μg 0. 0635 μg 0. 0105
urel(A) 样品重复性测定引入的不确定度 6. 05 μg 0. 0611 μg 0. 00916
urel(V) 取样过程中引入的不确定度 5. 00 mL 0. 010 mL 0. 00118
urel(Ｒ) 高锰酸钾氧化过程引入的不确定度 100% 1. 26% 0. 0126
合成相对标准不确定度为:
urel(c)= u
2
rel(c铬)+ u
2
rel(f)+ u
2
rel(m)+ u
2
rel(A)+ u
2
rel(V)+ u
2
rel(Ｒ槡 )
= 0. 0022 + 0. 001842 + 0. 01052 + 0. 009162 + 0. 001182 + 0. 0126槡 2
= 0. 0190
则合成标准不确定度为:
uc(c)= urel(c)x
＇ = 0. 0190 × 1. 21 mg /L = 0. 02 mg /L
6 扩展不确定度
取包含因子 k = 2(约 95%置信概率) ，则扩展不确定度为:
U = kuc(c)= 2 × 0. 02 mg /L = 0. 04 mg /L
7 结 论
(1)二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铬，测量结果为
(1. 21 ± 0. 04)mg /L，k = 2。
(2)本法测量不确定度的主要来源为:高锰酸钾氧化过程
引入的不确定度分量、标准曲线拟合引入的不确定度分量、样
品重复性测定引入的不确定度分量。工作中采取相应措施，可
通过采取提高操作人员的业务技术水平、适当增加样品重复测
量次数，多次绘制工作曲线等方法来降低测量不确定度，提高
检测结果的准确性。
参考文献
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京:中国计量出版社，2009:10 － 53．
［2］ 中国实验室国家认可委员会． 化学分析中不确定度的评估指南
［M］．北京:中国计量出版社，2006:7 － 38．
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中国计量出版社，2005:23 － 61．
［4］ 国家质量监督检验检疫总局． JJF 1135 － 2005 化学分析测量不确
定度评定［S］．北京:中国计量出版社，2005:1 － 11．
［5］ 国家环境保护局． GB /T 7466 － 1987 水质 总铬的测定［S］． 北京:
中国计量出版社，1987:
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵
6 － 8．
( 上接第 131 页)
表 4 五叶地锦种籽和果皮中 As加标回收率实验结果
样品 平均加标回收率 /% ＲSD /%
五叶地锦种子 89. 76 3. 10
五叶地锦果皮 91. 64 1. 19
3 结 论
应用了湿法消解处理样品，并用火焰原子吸收光谱法测定
了五叶地锦种子中的微量元素钙、镁、锌、锰、铜、的含量，
用原子荧光光谱法测定砷元素的含量。种籽:钙为 11 690 μg /g，
镁为 1 741 μg /g，锌为 32. 823 1 μg /g，锰为 22. 832 0 μg /g，铜
为 8. 567 0 μg /g，砷为 0. 069 85 μg /g;果皮:钙为 8 397 μg /g，
镁为 1 544 μg /g，锌为 40. 579 6 μg /g，锰为 11. 024 9 μg /g，铜
为 5. 630 3 μg /g，砷为 0. 102 3 μg /g。回收率:钙 133. 44%、镁
111. 71%、锌 102. 33%、铜 101. 16%、锰 95. 21%，回收率介
于 95. 21% ～ 133. 44%，准确性较好;种籽和果皮的加标回收
率分别为:89. 76%和 91. 64%，加标回收率较好。
参考文献
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［J］．东北农业大学学报，2008，39(11) :19 － 22．
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然科学版，2009，32(4) :498 － 500．