全 文 :广 西 植 物 Guihaia Mar. 2013,33(2) :195 - 198 http:/ / journal. gxzw. gxib. cn
DOI:10. 3969 / j. issn. 1000-3142. 2013. 02. 011
曾超,陆建平,谭芳维,等. 氢化物发生—原子荧光光谱法测定桉树叶、皮、躯干、根中硒含量[J]. 广西植物,2013,33(2) :195 -198
Zeng C,Lu JP,Tan FW,et al. Determination of selenium contents in the leaf,bark,trunk and root of Eucalyptus by hydride generation-atomic fluorescence
spectrometry[J]. Guihaia,2013,33(2) :195 -198
氢化物发生—原子荧光光谱法测定桉树
叶、皮、躯干、根中硒含量
曾 超1,陆建平2* ,谭芳维2,钱建平2,唐燕葵3
(1.广西中医药大学 第一附属医院,南宁 530023;2.广西大学 化学化工学院,
南宁 530004;3.广西大学 环境学院,南宁 530004 )
摘 要:以铁氰化钾为掩蔽剂,1. 5% KBH4 为还原剂,10%的盐酸为载流液,微波消解处理样品,氢化物发生-
原子荧光法(HG-AFS)分别测定桉树叶、皮、躯干和根中硒元素含量。加标回收验证了结果的准确性。考察了
仪器测定硒的检出限。并对铁氰化钾,聚环氧琥珀酸(PESA) ,酒石酸,柠檬酸,乙二胺五种掩蔽剂对 11 种常
见干扰元素的掩蔽效果进行了探究,为优良掩蔽剂的选择提供了参考性资料。
关键词:桉树;氢化物发生—原子荧光光谱法;硒
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A 文章编号:1000-3142(2013)02-0195-04
*
Determination of selenium contents in the leaf,
bark,trunk and root of Eucalyptus by hydride
generation-atomic fluorescence spectrometry
ZENG Chao1,LU Jian-Ping2* ,TAN Fang-Wei2,
QIAN Jian-Ping2,TANG Yan-Kui3
(1. The First Affliliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning,530023,China;2. College
of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China;3. College
of Environmental Science,Guangxi University,Nanning 530004,China )
Abstract:The trace selenium contents in the leaf,bark,trunk and root of eucalyptus were determined respectively by hy-
dride generation-atomic fluorescence spectrometry(HG-AFS)with potassium ferricyanide as masking agent,1. 5% KBH4
as reducing agent,10% hydrochloric acid as fluid carrier,after the samples were digested with microwave. The results
were verified with spiked standards and detection limit. Potassium ferricyanide,poly epoxy succinic acid(PESA) ,tartaric
acid,citric acid and ethylenediamine were investigated for their masking effects on 11 kinds of common interference ele-
ments,which would provide some reference information for the selection of an appropriate masking agent in selenium de-
termination.
Key words:Eucalyptus;hydride generation-atomic fluorescence spectrometry;selenium
桉树是世界上种类最多,生长最快,经济效益最
显著的树种之一(陈月圆等,2010) ,已成为中国南
方重要的人工树种。广西是生产桉树的重要林业基
地,其木材生产量居全国第一位。桉树主要用在造
* 收稿日期:2012-11-10 修回日期:2013-01-19
基金项目:国家自然科学基金(51168001)
作者简介:曾超(1971-) ,女,广西柳州人,主管中药师,从事中药研究,(E-mail)liujie882144@ sina. com。
* 通讯作者:陆建平,博士,教授,主要从事光谱分析研究,(E-mail)ljianpi@ hotmail. com。
纸、香料、建筑等行业(宋永芳等,1992)。同时它也
具有较高的食用和药用价值(冯文健等,2010) ,它
含有较多人体所必需的微量元素。其中硒就是一种
重要的微量元素(石贵玉等,2005) ,具有防癌作用
(罗连光等,2010) ,且能与重金属汞、镉、砷、铅等形
成配合物并排出体外,从而达到降低毒性作用(Ar-
thur,2003)。同时硒对植物的生长也起着关键性作
用,它可以刺激植物生长发育、提高作物产量与品质
(胡晓荣等,2004)。但过量的硒能引起中毒,使人
引发脱发,脱指甲和偏瘫等病症。因此,对动植物中
硒的测定研究越来越受到重视。
目前常见微量硒的测定方法有原子荧光光谱
法,原子吸收法(王光等,1995) ,高效液相色谱荧光
检测法(高愈希等,2001)、ICP-MS(王莹等,2009)
等。但由于硒极易挥发,用原子吸收法存在基体损
失及基体干扰等问题,ICP-MS 设备昂贵且谱线繁
多。而原子荧光光谱法测硒的技术已经十分成熟,
它具有操作简单,基体干扰小,分析结果稳定和灵敏
度高等优点。但目前还没见对桉树各部分的含硒报
道。本文对桉树各主要部分中硒的含量进行测定,
在硒的原子荧光测定中,常用的掩蔽剂是铁氰化钾,
而本实验对酒石酸,柠檬酸,PESA,乙二胺等掩蔽剂
在测定硒时对样品中其他元素的掩蔽效果进行了探
究。为优良掩蔽剂的选择及有效地开发、利用桉树
和生产广西特色的桉树产品提供参考性资料。
1 材料与方法
1. 1 实验仪器和试剂
AFS-2202E双道原子荧光光度计(北京科创海
光仪器有限公司) ,XT-9900 型智能微波消解仪(上
海新拓微波溶样测试技术有限公司) ,XT-9800 型多
用预处理加热仪(上海新拓微波溶样测试技术有限
公司)。原子荧光工作参数见表 1。
表 1 原子荧光工作参数
Table 1 Instrumental parameters of HG-AFS
仪器参数 条件
负高压:300 V 载气流量:400 mL/min
灯电流:80 mA 屏蔽气流量:1 000 mL/min
辅助电流:40 mA 读数时间:10. 0 s
原子化器高度:8 mm 延迟时间:1. 0 s
测定方式:标准曲线法 读取方式:峰面积
硒标准储备液 1 mg /mL(国家标准物质中心) ,
硒标准工作溶液:由硒标准储备液逐级稀释而成。
1. 5% 钾(KBH4)溶液:称取 1. 5 g 硼氢化钾溶于
100 mL 0. 5%氢氧化钾溶液中。其余药品及试剂均
为分析纯,水为二次蒸馏水。
1. 2 样品处理
分别截取一定量的桉树叶、根、皮和躯干,用去
离子水洗净,烘干。粉碎后,准确称取 3. 00 g 样品
于消解罐中,先加入 6 mL浓硝酸,放置 15 min,再加
入 1 mL 30% H2O2,盖好盖子,置于微波消解仪,按
表 2 的参数进行消解,消解结束后,进行赶酸处理,
再把消解液移入 50 mL 容量瓶中,分别加入 10. 0
mL(1 + 1)盐酸、5 mL 10%铁氰化钾溶液,定容,摇
匀,同标准系列测定硒含量,同时做样品空白。
表 2 微波消解程序
Table 2 Sample digestion program of microwave
步骤
Step
目标压强
Pressure (MP)
持续时间
Time (s)
试剂
Reagent
1 0. 4 60 HNO3 + H2O2
2 0. 6 120
3 0. 8 240
1. 3 测定方法
取 5 mL 待测溶液,加 2 mL 1. 0%铁氰化钾溶
液,再用 10%的盐酸定容至 10 mL,按照设定好的仪
器条件,先测定浓度为 10. 0、30. 0、50. 0、70. 0、100.
0 μg /L的硒标准系列(得出标准曲线)后,再测定样
品空白,每种样品做三个平行样,每个样品测定三次
后取平均值。记录数据。
1. 4 掩蔽剂的掩蔽实验
将 10. 0 μg /L的硒标准溶液加入若干支比色皿
中,分别加入 Cu2 +、Fe3 +、Cd2 +、Cr3 +、Pb2 +、Hg2 +等
常见的干扰元素,再加入铁氰化钾、酒石酸、柠檬酸、
PESA、乙二胺等掩蔽剂,以铁氰化钾为参照,测定它
们的荧光值。每份溶液至少测定 3 次,取平均值,记
录数据。
2 结果与分析
2. 1 酸度的选择
由于不同价态的硒氢化反应进度不同,而介质
酸度又影响了硒的价态,故选择合适的酸度尤为重
要。固定水相中硒含量,加入不同浓度的的盐酸,按
实验方法进行原子荧光测定。结果如图 1 所示。实
验表明,当盐酸浓度为 10%时测定结果最佳。由此
691 广 西 植 物 33 卷
图 1 介质酸度对硒荧光强度的影响
Fig. 1 Effects of acidity on the selenium
fluorescence intensiy
选择介质酸为 10%的盐酸。
2. 2 还原剂用量的选择
按照实验方法,对不同浓度的 KBH4 对测定的
影响进行了探究。结果如图 2 所示。结果表明,
1. 5%的 KBH4 为最佳的还原剂浓度。
2. 3 五种掩蔽剂对干扰离子的掩蔽效果
本方法在硒浓度为 10 μg /L的条件下,对样品
中可能含有的离子进行了干扰实验。将加入干扰离
子的前后测定值进行对比,以 ± 5%的误差判断为有
干扰,结果表明,10 mg /L 的 K +、Cl-、Zn2 +、Br-、Ag +
不干扰实验,但 10 mg /L Cu2 +、Fe3 +、Cd2 +、Cr3 +、
Pb2 +、Hg2 +,对测定存在干扰。
为消除干扰离子对实验造成的影响,特对常用
的掩蔽剂铁氰化钾(1. 0%)、乙二胺(0. 5%)、柠檬
酸
图 2 硼氢化钾浓度对硒荧光强度的影响
Fig. 2 Influences of potassium borohydride concen-
tration on selenium fluorescence intensity
表 3 共存离子干扰及掩蔽后的相对信号强度
Table 3 Effects of masking agents on interfering ions (n = 3)
掩蔽剂
Masking
agent
Cu2 +(mg /L) Pb2 +(mg /L) Fe3 +(mg /L) Hg2 +(mg /L)Cd2 +(mg /L)
2 10 2 10 2 10 2 10 2 10
不加掩蔽剂(对照) 100. 0 73. 1 82. 4 30. 5 108. 4 54. 7 70. 3 60. 9 98. 7 40. 5
1. 0%铁氰化钾 204. 7 195. 3 150. 6 135. 8 221. 5 181. 6 124. 9 114. 5 176. 7 156. 2
0. 5%酒石酸 195. 2 187. 4 170. 8 124. 9 202. 1 167. 5 154. 6 142. 5 140. 8 125. 6
0. 5% PESA 194. 2 190. 3 184. 5 162. 4 180. 2 146. 8 104. 8 93. 5 109. 4 57. 3
0. 5%柠檬酸 141. 5 128. 4 102. 8 60. 4 152. 8 109. 5 118. 4 90. 3 102. 8 50. 1
0. 5%乙二胺 130. 1 111. 5 88. 1 32. 6 162. 5 100. 8 75. 9 61. 7 99. 2 42. 8
(0. 5%)、酒石酸(0. 5%)、PESA(0. 5%)对干扰离
子的掩蔽效果进行探索。结果如表 3 所示。
结果说明这五种掩蔽剂对干扰离子均有一定的
掩蔽效果,但 PESA和柠檬酸对镉的掩蔽效果较差。
而乙二胺本身的存在会降低荧光强度,除铁、铜外,
它对离子的掩蔽效果均不理想。
2. 4 检出限与工作曲线
在上述最佳实验条件下,对 1 份样品空白连续
测定 11 次,由 DL = 3σ /S(其中 DL 为检出限,σ 为
空白标准偏差,S为校准曲线斜率)计算出硒的检出
限为 0. 29 μg /L。按实验方法,分别对不同系列浓
度的硒标准试液进行测定,以荧光强度对硒含量绘
制曲线,如图 3 所示。实验表明,在 0 ~ 200 μg /L的
范围内线性关系良好。
2. 5 样品分析
分别对桉树皮、叶、躯干和根做硒测定并做加标
回收实验。结果如表 4 所示。
表 4 桉树样品测定实验结果
Table 4 Results of Eucalyptus sample analysis (n = 3)
样品
Sample
元素
Element
测定值
Found
(μg /g)
加标值
Added
(μg /g)
测定总量
Total
found
(μg /g)
回收率
Recovery
(%)
相对标
准偏差
RSD
(%)
桉树皮 Se 0. 75 0. 80 1. 49 92. 50 0. 71
桉树叶 Se 0. 93 0. 80 1. 72 98. 18 1. 20
7912 期 曾超等:氢化物发生—原子荧光光谱法测定桉树叶、皮、躯干、根中硒含量
图 3 硒标准曲线
Fig. 3 Selenium standard curve
桉树躯干 Se 1. 21 1. 00 2. 13 92. 16 1. 43
桉树根 Se 1. 17 1. 00 2. 14 97. 14 0. 92
3 结论
本实验测定了桉树各部位的硒含量,加标回收
率在 92% ~99%之间。结果表明,桉树中硒主要集
中在躯干和树根部分,少量存在于树皮和树叶中。
在探究掩蔽剂的实验中,得出铁氰化钾,聚环氧琥珀
酸和酒石酸有较好的掩蔽效果,乙二胺的效果最差。
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