（分析化学专业论文）流动注射在线共沉淀氢化物发生原子荧光法测定硒的形态.pdf

东北大学硕士学位论文摘要 流动注射在线共沉淀氢化物发生原子荧光法测定硒的形态 摘要 硒是人体生命活动不可缺少的微量元素之一，硒的缺乏和过剩都与人的生命休戚相 关。硒摄入不足会导致多种疾病；同时硒也具有毒性，硒摄入量过多，对人体会造成危害。 硒的毒性和生物利用度在很大程度上取决于硒的化学形态，如无机形态中，s e ( v i ) 的毒 性大于s e ( r v ) 。因此，建立灵敏、可靠的测定方法，特别是对于测定各种环境和生物样 品中硒的形态分析有着重要意义。 本文将流动注射( f i ) 与氢化物发生一原子荧光法( h g a f s ) 联用，建立了在线共沉淀预 富集痕量硒的体系。通过优化各种条件，成功测定了多种生物样品和环境样品中的痕量 硒s e ( ) 以及硒的形态分布。 实验方法基于硒s e ( i v ) 在碱性介质中与l a ( 0 h ) 3 共沉淀，沉淀被收集在p 耵；e 微珠 上，h c i 溶液洗脱沉淀后和还原剂n a b h 4 反应，产生的气态氢化物被载气( a r ) 引入原子 化器中，在硒空心阴极灯激发下产生原子荧光。当进样体积为3 4m l 时，采样频率为 3 8 样h ，富集系数为1 1 ，检出限为5n g1 - 1 0 0 ) ，对o 5 嵋l 。1s e ( i v ) 连续1 1 次测定的 相对标准偏差为1 2 。在相同条件下，对比了6 8m l 进样量，富集系数达到2 0 ，检出 限为3n 9 1 - 1 0 0 ) ，相对标准偏差为1 1 n = 1 1 ，0 5 峙l s e ( i v ) 。测定了标准物质c r m l 7 6 ( c i t yw a s t ei n c i n e r a t i o na s h ) 、c r m 6 3 ( s k i mm i l kp o w d c r ) 和g b w 0 9 1 0 1 ( h u m a nh a i r ) q b 的痕 量硒，并对发样和尿样进行了加标回收实验，同时还对三种地表水中的瘦量硒进行了形 态分析。 关键词：流动注射；在线共沉淀；p i t e 微柱；氢化物发生原子荧光法；硒的形态 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t f l o wi n j e c t i o no n - l i n ec o - p r e c i p i t a t ef o r s e l e n i u ms p e c i a t i o nw i t hh y d r i d eg e n e r a t i o n a t o m i cf l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r y a b s t r a c t s e l e n i u mi sa l le a s e n t i a le l e m e n tf u rh u m a nh e a l t h w h i l ei tt e n d st oe x h i b i td e t r i m e n t a l e f f e c t se x c e e d i n gac e r t a i nt h r e s h o l d i th a sb e e ne s t a b l i s h e dt h a td i e t sw i t hd e f i c i ti ns e l e n i u m a r ea s s o c i a t e dw i t hs o m eh u m a nd i s e a s e s b u td i e t sw i mh i g h e rs e l e n i u mc o n t e n t sa r et o x i c a n dc a u s ei m p o r t a n ts y m p t o m si nh u m a n s i na d d i t i o n ，b i o l o g i c a le f f e c t so fs e l e n i u ma r e k n o w nt od e p e n ds t r o n g l yo ni t sv a r i o u sc h e m i c a lf o r m s ，i e ，f o ri n o r g a n i cs e l e n i u m ，s e ( w ) i sm u c hm o r et o x i ct h a ns e ( r v ) t h e r e f o r e s e n s i t i v ea n da c c u r a t em e 也o d sa r eh i g h l y d e m a n d e df u ri t sd e t e r m i n a t i o n ，e s p e c i a l l yf o ri t ss p e c i a t i o ni nb i o l o g i c a la n de n v i r o n m e n t a l s a m p l e s i nt h i s d i s s e r t a t i o n , af l o wi n j e c t i o n ( f i ) o n l i n ec o p r e c i p i t a t es e p a r a t i o na n d p r e c o n c e n t r a t i o np r o c e d u r ef u ru l t r a t r a c es e l e n i u m ( ) w a sd e v e l o p e dw i t hd e t e c t i o nb y a t o m i cf l u o r e s c e n c e s p e c t r o m e t r y ( a f s ) t h ep r o c e d u r ew a sc a r e f u l l yo p t i m i z e da n d s u c c e s s f u l l ya p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no fu l t r a t r a c ea m o u n to fs e l e n i u m ( ) a n ds e l e n i u m s p e c i a t i o ni nv a r i o u sb o l o g i c a la n de n v i r o n m e n ts a m p l e s s e l e n i u m ( ) i sc o - p r c c i p i t a t e dw i t hl a n t h a n u mh y d r o x i d ea n dq u a n t i t a t i v e l yc o l l e c t e d o nt h es u r f a c eo fap n 也b e a d sp a c k e dc o l u m n t h ep r e c i p i t a t ew a sa f t e r w a r d sd i s s o l v e dw i t h h y d r o c h l o r i ca c i df o l l o w e db yh y d r i d eg e n e r a t i o nw i t hr e d u c t i o nb yt e t r a h y d r o b o r a t e t h e h y d r i d ew a ss e p a r a t e df r o mt h er e a c t i o nm e d i u mi nt h eg a s l i q u i ds e p a r a t o ra n ds w e p ti n t ot h e a t o m i z e r w i t has a m p l el o a d i n gv o l u m eo f3 4m l ，q u a n t i t a t i v er e t e n t i o no fs e l e n i u mf l y ) w a so b t a i n e d ，a l o n gw i t ha ne n r i c h m e n tf a c t o ro f1 1a n das a m p l i n gf r e q u e n c yo f3 8h 1 t h e d e t e c t i o nl i m i t ，d e f i n e da s3t i m e st h eb l a n ks t a n d a r dd e v i a t i o n ( 3 0 ) ，w a s5n g1 1 t h e p r e c i s i o nw a sc h a r a c t e r i z e db yar s dv a l u eo f1 2 ( a tt h e0 。5u gi - 1l e v e l ，n = 1 1 ) 而e e n r i c h m e n tf a c t o rw a sf u r t h e re n h a n c e dt o2 0a l o n gw i t had e t e c t i o nl i m i to f3n gl ，w i t ha s a m p l el o a d i n gv o l u m eo f6 8m 1 1 1 l ep r o c e d u r ew a sv a l i d a t e db ya n a l y s i n gt h r e ec e r t i f i e d r e f e r e n c em a t e r i a l sa n dav a r i e t yo fb i o l o g i c a ls a m p l e s i tw a sa l s oa p p l i e df o rt h e s p e c i a t i o n o fi n o r g a n i cs e l e n i u mi nt h r e es u r f a c ew a t e rs a m p l e s k e yw o r d s ：f l o wi n j e c t i o n ；o n - l i n ec o - p r e c i p i t a t i o n ；p t f eb e a d sp a c k e d c o l u m n ；h y d r i d e g e n e r a t i o na t o m i cf l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r y ；s e l e n i u ms p e c i a t i o n 一一 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的 研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名：京簇p 日 期：渺自、，2 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名： 签字日期：协6 、，- f 2 导师签名：互建耸 签字日期： j 东北大学硕士学位论文 第一章概述 1 1 引言 第一章概述帚一旱慨尬 硒位于第六主族，为准金属元素。地壳中硒的丰度仅为o 0 5 - - 0 0 9l a gg - 1 ，但由于 人为因素与自然因素的影响，使硒在自然界中分布日益广泛，一般大气、水、土壤中硒 水平为i x gg 1 - - r i g 百1 级。 1 9 5 7 年，s c h w a r z 首先证明硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心，是人体必需的 微量元素。近年来，国内外许多研究表明，硒作为人体生命活动不可缺少的微量元素， 具有重要的生理功能及广泛的药理作用，已引起人们的广泛关注【。硒的缺乏和过剩都 与人的生命休戚相关。硒是人和动物必需的微量元素之一，若硒摄入不足，会导致多种 疾病，例如，近年来，在世界范围内分布较广的克山病、大骨节病、癌症、心血管疾病、 高血压、白内障、免疫缺失、关节炎与环境缺硒有密切关系1 2 】。我国在贫硒地区通过口 服亚硒酸钠来治疗和预防克山病、大骨节病。硒作为多种重金属元素( 如c d 、h g 等) 的 天然解毒剂，可抵抗环境中多种有害物质的毒性。同时硒也具有毒性，硒摄入量过多， 对人体会造成危害，当日均摄入量为7 5 0 - - 9 5 0l a g 时【2 1 ，则会引起硒中毒。人、马及牛 一次服用硒的最小致死剂量分别为2 - - 4 m g k 百1 体重、1 5 m g k 9 1 体重、4 5 - - 5 0 m g k g 。1 体重。中国营养学会推荐正常人体每日硒的摄入量限d i ) 为6 0 2 0 0i x g 3 1 。 元素形态分析是当今分析化学的重要研究课题之一。根据国际纯粹与应用化学联合 会( i u p a c ) 的定义，所谓形态分析是指表征与测定元素在样品中存在的各种物理形态与 化学形态的过程，即对元素的各种存在形式，包括游离态、共价络合态、络合配位态、 超分子结合态等的定性和定量分析【4 】。随着科学的不断发展，人们已经认识到化学元素 对人体和环境的作用与其存在形态有着密切的联系。自2 0 世纪7 0 年代以来，有关元素 形态分析的研究论文发表数量逐年增加，越来越多的证据表明，物质的化学形态不仅决 定该物质的生物活性和毒性，而且也影响它在生物体内及生态环境中的迁移转化过程。 可见，形态分析可以为人们提供更多有用的信息，在生命科学、环境科学、临床医学、 营养学等领域的研究中具有重要的意义。 硒的毒性和生物利用度在很大程度上取决于硒的化学形态，如亚硒酸钠的毒性略大 于硒酸钠，硒化氯的毒性最大【5 l 以氨基酸和蛋白质结合的有机硒的毒性低于无机硒， 硒代氨基酸、植物中的硒化合物以及水溶性硒酸钠和亚硒酸钠的生物利用度较高。由于 不同形态的硒具有不同的毒性，在人体内的转变就决定了其致毒和去毒的机理，硒在人 一1 一 东北大学硕士学位论文 第一章概述 体内的代谢过程一般如下：s e ( v i ) 一s e ( i v ) 一h 2 s e d m s e ，d m s e + 一呼吸道或尿道排出 3 1 。硒能彻底清除对人体有害的自由基，保护机体各器官免致过早损伤1 6 】。 因此无论对食品、环境样品还是从事与硒有关的工作人员或硒中毒患者的体液进行 硒形态分析和监测都是有必要的，不仅可为疾病的正确诊断和检测、病理研究等提供重 要信息，而且也为通过食物，医疗等适时控制和调节体内有关微量元素的含量、预防疾 病提供重要的依据。硒分析方法在研究生命科学、环境科学、材料科学等领域均具有重 要意义。 1 2 硒分析方法的研究进展 随着分析科学技术的迅速发展，硒的各种分析测定方法不断出现，已有许多方法可 用于定量测硒。这对于我们今后选择高灵敏度、高选择性的检测方法，有着十分重要的 意义。目前，其测定方法主要有分子光谱分析法、原子光谱分析法、色谱分析法、电化 学分析法、质谱分析法等等。 1 2 1 分子光谱分析法 1 2 1 1 紫外一可见分光光度法 利用紫外可见光分光光度计直接测定s e ( i v ) 与衍生化试剂反应后的产物，其特点是 方便实用，但灵敏度低，常常需要有机溶剂萃取后测定，操作较为繁琐。其中。高灵敏 度、高选择性的显色试剂和显色体系的研究是两个主要方向。 早期报道较多，如邻苯二胺、4 一硝基衍生物、苯肼3 3 二氨基苯胺甲苯和氢化物分 离邻菲罗啉铁，氢氧化铁共沉淀分离2 ，3 二氨基萘( d a n ) 等比色法应用于硒的价态研 究。m o s t a f a 等1 7 j 用k i 和h c i 还原s e 4 + 为s e o ，释出的碘用油酸表面活性剂( h o l ) 定量萃 取。碘h o l 体系在4 3 5n i 1 呈现最高吸光度，s e 4 + 在5m gr 1 1 2 0m g1 1 呈线性关系， 最低检出限为2 5m g1 - 1 ；用e d t a 掩蔽干扰离子，则可以测定污水中s e “。 另外，利用催化光度法来测定硒的研究也较多，此法灵敏度较高，但选择性不太理 想。用此法测定人发中的微量硒，是利用苯肼生成偶氮离子，再与变色偶联成红色染料， 然后测定。n a k a n o 【8 】等人枸| p 苯阱磺酸b s ) 在紫外光照射下与_ ( 1 萘基) 乙二胺0 呃d ) 反应，生成含氮染料，s o ( w ) 催化氧化这个偶氮反应，然后测定。在这个反应中，溴化 物既是催化剂又是将s e ( v d 还原的还原剂。在0 2 - - 6n gm l d 范围内，可同时检测s e ( i v l 和总硒。g i i r k a n l 9 等的方法是基于s e ( i v ) 对于硫化钠将m a x i l o n b l u e s g 还原的催化作用。 定量检测s e ( ) 的范围是0 0 0 4p gm l 一o 2 0 0i x gm 1 1 ，检出限是o 2 0 5n gm l ，分别对 一2 东北大学硕士学位论文 第一章概述 0 0 0 4 ，0 0 1 6 ，0 0 4 0 和0 1 6 0 昭m l 。s e ( i v ) 做相对标准偏差( n = 1 2 ) 在0 3 2 - - 2 2 7 之间。 1 2 1 2 荧光光谱法 荧光分析法具有灵敏度高、选择性强、重现性好、操作简捷等优点，目前广泛应用 于测定食糖、乳产品、动植物、血液、毛发、海水、河水、自来水、土壤、岩石及矿物 中微量硒的测定。 硒测定的荧光法大多采用在激发波长3 7 6n i n 、发射波长3 9 0 - - 6 0 0n l l l 条件下进行 荧光光谱扫描，获得一个由3 谱带组成的光谱图，半峰覆盖波长达5 0n i n 。这种方法的 最大缺点是不能排除干扰物对结果的影响，使结果偏高。 基于硒一有机配合物荧光体系建立的分析方法有很多报道，现行中华人民共和国国 家标准中食品中硒含量的测定方法( 第一法) 采用2 ，3 - 二氨基萘( o n t , 0 分子荧光光谱法 1 1 0 1 ，方法灵敏、准确，但是所用试剂有毒，硒与d a n 的反应条件( 如p h 值、温度) 要求 严格。操作较为繁琐。范加玉等【1 1 】选择不同的激发和发射波长进行同步荧光光谱扫描， 获得发射波长4 1 0 - - 6 0 0n m 的锐峰，其半波宽约1 5n m 。由于谱带窄，杂散光干扰减少， 图谱易分辨，灵敏度、准确度明显提高。测定水中硒，样品最低检出浓度为1 1 酽m g 1 ，r s d 为4 1 9 。w a n g 等【1 2 1 用微波硝酸消解使大部分天然水与饮用水中s e 2 。转为s e 4 ， 用h 2 0 2 h 2 s 0 4 消解，将四价以下的无机和有机硒氧化成s e “。用2 ，3 - 二氨基萘( d a n ) 衍生后，以高效液相色谱( 玎? 荧光检测器法测定s e 4 + 。 1 2 1 3 化学发光分析法 化学发光分析法主要有气相化学发光法和液相化学发光法，后者可用于一些痕量过 渡金属离子的测定。申金山等【13 】以碘鲁米诺化学发光反应作指示，利用硒0 v ) 对 c r ( v i ) 一k i 氧化还原反应的催化作用，测定了茶叶和人发中痕量硒，并讨论了催化反应的 酸度、温度、时间及催化体系各反应产物的浓度和共存离子的干扰，方法检出限为2 3 x 1 0 1 1g r n l - 1 ，线性范围1 o 1 0 。1 0 9 m l - 1 1 0 1 0 7 9 i n 1 ，回收率为9 7 6 - - 9 8 、5 。 利用化学发光分析硒形态，仪器设备简单，不需要光源及单色器，所以没有散射光 和杂散光背景干扰，线性范围宽，分析速度快，但是发光用的试剂目前尚有限，发光机 理也有待进一步研究。 1 2 2 原子光谱分析法 1 2 2 1 原子发射光谱法 原子发射光谱法的研究以电感耦合等离子体发射光谱法( i c p a e s ) 为主，是一种利 用较多的测定环境、食品、地质、冶金等行业样品中金属元素含量的方法，其特点是简 一3 一 东北大擘硕士学位论支 第一章概速 o 0 0 4 ，0 0 1 6 ，0 0 4 0 和0 1 6 0g g m l 4 s c ( i v ) 做相对标准偏差( n = 1 2 ) 在0 3 2 - - 2 2 7 之问。 1 2 1 2 荧光光谱法 荧光分析法具有灵敏度高、选择性强、重现性好、操作简捷等优点，目前广泛应用 于测定食糖、乳产品、动植物、血液、毛发、海水、河水、自来水、土壤、岩石及矿物 中微量硒的测定。 硒测定的荧光法大多采用在激发波长3 7 6n i n 、发射波长3 9 0 - - 6 0 0n m 条件下进行 荧光光谱扫描。获得一个由3 谱带组成的光谱圈，半峰覆盖波长达5 0n m 。这种方法的 晶大缺点是不能排除干扰物对结果的影响，使结果偏高。 基于硒有机配台物荧光体系建立的分析方法有很多报道，现行中华人民共和国国 家标准中食品中硒含量的测定方法( 第一法) 采用2 ，3 - 二氨基萘( d a n ) 分子荧光光谱法 ，方法灵敏、准确，但是所用试剂有毒，硒- qd a n 的反应条件( 如p h 值、温度) 要求 严格，操作较为繁琐。范加玉等【1 1 选择不同的激发和发射波长进行同步荧光光谱扫描， 获得发射波长4 1 0 - - 6 0 0n r n 的锐峰，其半波宽约1 5l i m 。由于谱带窄，杂散光干扰减少， 图谱易分辨，灵敏度、准确度明显提高。测定水中硒，样品最低检出浓度为l l 旷m e l 一，r s d 为4 1 9 。w a n g 等 1 2 1 用微波硝酸消解使大部分天然水与饮用水中s e 2 - 转为s c + 用h 2 0 2 f - 1 2 s 0 4 消解，将四价以下的无机和有机硒氧化成s e “。用2 ，3 - = 氨基萘( d a n ) 衍生后，以高效液相色谱( 珏怔成光检测器法测定s c 4 + 。 1 2 1 3 化学发光分析法 化学发光分析法主要有气相化学发光法和液相化学发光法，后者可用于一些痕量过 渡金属离子的测定。申金山等【1 3 l 以碘鲁米诺化学发光反应作指示，利用硒( 1 对 c r ( w ) - i o 氧化还原反应的催化作用，测定了茶叶和人发中痕量硒，并讨论了催化反应的 酸度、温度、时间及催化体系各反应产物的浓度和共存离子的干扰，方法检出限为2 ，3 1 0 “g m l ，线性g i n l 0 x l f f l o g m l 一1 0 l f f 7 9 m l ，回收率为9 7 6 - - 9 8 5 。 利用化学发光分析硒形态，仪器设备简单，不需要光源及单色器，所以没有散射光 和杂散光背景干扰，线性范围宽，分析速度快，但是发光用的试剂目前尚有限，发光机 理也有待进一步研究。 1 2 2 原子光谱分析法 1 2 2 1 原子发射光谱法 原子发射光谱法的研究以电感耦合等离子体发射光谱法( i c p a e s ) 9 3 ：e ，是一种利 用较多的测定环境、食品、地质、冶金等行业样品中金属元素含量的方法，其特点是简 用较多的测定环境、食品、地质、冶金等行业样品中金属元素含量的方法，其特点是简 一3 东北大学硕士学位论文 第一章概述 便、快速、准确，选择性好，多个元素同时测定，但其灵敏度不高。 目前，分离、富集痕量硒仍然是测定和消除干扰的重要手段。离子交换树脂分离、 富集待测元素用于基体较为复杂的样品在消除干扰方面是一个发展方向。一般以强酸弱 碱型离子交换树脂富集硒。t a o 1 4 】将氢化物发生技术与i c p - a e s 联用测定硒，并考察了 5 0gl 1n i 2 + ，2 5gr 1c 0 2 + 和2 0m gl 。1c u 2 + 对测定无干扰。方法检出限2 峙l ，r s d d 、于- 2 ( n = 1 0 ，5 0 0 峙l d ) 。并对n i s t 标准物质进行测定，结果与推荐值相符。孟韵等【1 5 】提 出间接原子发射光谱法测定硒含量。利用在弱酸介质中，在硫酸羟胺还原剂存在下， s e ( r v ) 与硫酸定量生成硒化亚铜沉淀的性质，通过原子发射光谱法测定沉淀中的铜从而 间接测定硒的含量。本法灵敏度高可靠性强，扩展了原予发射光谱法的应用领域。硒 的检出限为0 2 0i x g 菩1 ，r s d 为3 4 ( n = 7 ) ，并对艾叶、当归等中药做加标回收，回收率 为9 5 3 一1 0 4 5 。 1 2 2 2 原子吸收光谱法 原予吸收光谱法( h a s ) 测定硒是目前研究较活跃的领域，由于具有选择性好、快 速、准确度好及被测样品预处理简单等特点而广泛用于食品、水及生物等样品中硒的分 析测定。 火焰原子吸收光谱法( f a a s ) 是- - 种常用于测定环境、食品、地质等样品中硒含量的 方法，由于灵敏度低，常常需要萃取等繁琐的富集手段。熊远福等【1 6 】在d d l r c m i b l 体 系中，选择性萃取和反萃取水样中s e ( i v ) 和s e c v d ，再用缝式石墨管原予捕集技术结合 火焰原子吸收法，分别测定s e ( i v ) 和s e ( v t ) ，检出限为o 1 5n g m l ，线性范围1 0 - - 8 0 0 n g m l 一。 石墨炉原子吸收光谱法较火焰原子吸收光谱法灵敏度高，但基体干扰和灰化损失比 较严重。g u o 等【 】应用紫外光结合原子吸收测定水溶液中硒。在低分子量有机酸液中 s e ( i v ) 经紫外光转为挥发性硒形式，迅速转移至加热的石英管原子化器供原子吸收光谱 测定。检测了光化学蒸气的发生和伴随元素的干扰。应用g c m s 分析验i 正s e 0 v ) 在甲酸、 乙酸、丙酸和丙二酸存在下，分别转为挥发性氢化硒、羰基硒、二甲基硒和二乙基硒。 在乙酸溶液中，估算发生效率为5 0 1 0 。在5 0 1 酽m gl 1 时得到的检出浓度为2 5 1 0 8m gl d ，相对灵敏度1 2 x1 0 3m g l 1 ( 1 吸收) ，精密度1 2 。 h g a a s 法是近年来发展起来的一种新的测定方法，灵敏度高、但干扰严重，干扰 主要来源于贵金属、过渡金属特别是c u 2 + 、n i 2 + 、c 0 2 + 、f d + 等，其他能形成氢化物的元 素如a s ( i 琊、s b ( n 0 、s n 0 0 、b i ( i i i ) 、h g ( i i ) 等，强还原剂、氧化剂及有机物质。干扰可 通过采用高浓度h c l 、加掩蔽剂和分离s e ( r v 3 来消除。a t e g r i a 等t 1 8 1 用微波消解流动注射 4 一 东北大学硕士学位论文 第一章概述 氢化物原子吸收光谱法f f i h g a a s ) 测定了人乳与全血中的硒。取2 0m 1 人乳或o 2 5m l 全血与1 5m l 硝酸及0 2 5m l 过氧化氢加入微波皿内，应用3 0 0w ( 4r a i n ) 和6 0 0w ( 4m i n ) ， 通过加热至1 4 0 ( 2 3 h ) 完成消解。以盐酸还原s e f v i ) 为s e 0 v ) ，确定了还原剂和载液、 氩气流速及注射样体积的最佳条件。方法检出浓度为2 。3 1 0 4m g1 。u 等【1 9 】用微波消 解血清样品，并把硒酸盐还原为亚硒酸盐，以流动注射氢化物发生原子吸收光谱法 ( f i h g a a s ) 测定硒。检出浓度0 3 0 x1 0 。m gl ，相当于0 0 0 4 4 吸光度的信号为1 2 1 0 。4 m g l 。 1 2 , 2 3 原子荧光光谱法 原子荧光光谱法( a f s ) 是介于原子发射( a e s ) 和原子吸收光谱法o 讼s ) 之间的光谱分 析技术。a f s 技术的特点是( 1 ) ：谱线简单，仅需分光本领一般的分光光度计，甚至可以 用滤光片等进行简单分光或用日盲光电倍增管直接测量。( 2 ) ：灵敏度高，检出限低。( 3 ) ： 适合于多元素同时分析。 s m r k o l j 掣j # o 将氢化物发生与原子荧光联用测定了植物中痕量硒。在优化的实验条 件下，h 2 s 0 4 - - i n 0 3 t i - - 1 2 0 t j i - i f v 2 0 s 混合消解样品，得到方法的检出限0 1 4 n g g - 1 ，对四十 四种植物样品做加标回收，平均回收率为9 0 。l u l i a 等1 7 1 1 将氧化物发生技术与原子荧光 光谱法联用测定了植物和煤泥中痕量硒。样品经h n 0 3 和h 2 0 2 消解后，用4 m o l l 。1h c l 将 s e ( v i ) 还原y 口s e ( i v ) ，然后测总硒。线性范围为5 0 n g g - 1 - - 2 “g g 一，方法的检出限为2 8n g 岔1 ，r s d 3 o 。用标准样品r s m l 5 1 5 和r s m l 5 4 7 进行验证，结果与推荐值相符。杨理 勤等【2 2 】研究了用氢化物原子荧光法快速测定含金化探样品中的硒。王水分解样品，f c 3 + 作减缓剂。对比了不同酸度的王水和h c t 雹r 质中s e 的相对荧光强度。在选择的酸介质条 件下，研究了不同量的f c “以及干扰元素对s e 荧光强度的影响和f e 3 + 抑制干扰的效果。 确定了f e 3 + 存在下，a u s e 的干扰限。样品加标回收率在9 0 - - 1 0 3 之间。用于8 个地球 化学标样分析，结果满意。方法检出限为0 0 5 昭g _ 1 。 1 2 3 色谱分析法 1 2 3 1 高效液相色谱法 由于色谱法具有高效能、高选择性、高灵敏度、分析速度快、样品用量小、设备简 单、投资少、应用范围广等特点，已广泛用于石油、化工、医药卫生、食品、农药和环 境监测等领域。近年来，色谱法测定食品、饲料及生物材料中硒的应用也得到了很大发 展。 李方实等【2 3 l 提出用h p l c 分离和用电感耦合等离子体质谱仪( i c p m s ) 或火焰原子 一5 一 东北犬学硕士学位论文 第一章概述 吸收光谱仪( f a a s ) 作为元素专一检测器在线测定硒的化学形态的方法。在优化的h p l c 条件下，用e s a ( i i i ) 阴离子色谱柱( 2 5 0r a m 4 6r a m ) ，以柠檬酸铵为流动相( 5 5m m o l1 1 ， p h5 5 ，流速1 5m lr a i n 。1 ) ，进样量1 0 0 l ，分离和测定三甲基硒离子、硒代蛋氨酸、亚 硒酸和硒酸盐只需8m i n 。h p l c f a a s 在线分析4 种硒化合物的检测限为1m gl 。用 超声雾化器作i c p m s 的接口，h p l c - i c p - m s 在线分析4 种硒化合物的检测限分别为 3 4 1 0 4 m g l d ( 亚硒酸) 、1 8 1 0 4 m g l 1 ( 硒代蛋氨酸) 、8 x 1 0 。5 m g l d ( 三甲基硒离子) 和7 1 0 。5 m g l d ( 硒酸盐) 。与气动雾化器接口相比，信号强度增加7 至3 1 倍。 目前，高效液相色谱法( h p l c ) 所用的检测器种类较多，常用的是紫外检测器。吴永 尧等【2 4 超；用硫酸胺分段盐析，分子筛柱层析，分离出高含硒组分，经水解后采用标样对 照法，用高效液相色谱分离并用质谱法确认，检测出了大米硒蛋白中的硒蛋氨酸和硒胱 氨酸。 荧光检测器( f e d ) 是一种选择性好，高灵敏度的检测器，不仅能检测本身可以产生 荧光的物质，还能检测一些本身不能产生荧光的物质与荧光试剂在柱前或柱后衍生后产 生的荧光衍生物。高愈希等【2 5 】采用h n 0 3 和( h 2 0 2 + h 2 s 0 4 ) 两种体系微波溶样，硒i ) 在 6t o o l1 4h c i 中沸水浴上加热还原成硒0 v ) ，后者与d a n 发生衍生化，在两种体系中的 检出限分别为0 0 0 3 5 陷m l 1 和0 0 0 5 嘴m 1 1 ，加标回收率在9 6 6 一1 0 3 7 之间。 1 2 3 2 气相色谱法 通常，气相色谱法( g c ) 测定硒及硒的化合物，需要将其衍生成挥发性的有机硒化合 物，然后经过萃取和色谱两次分离，消除共萃取物的干扰，同时结台高灵敏度和高选择 性检测器，可以准确地对硒的形态进行定性和定量 氢火焰离子化检测器( f i d ) 作为通用型检测器，在硒的有机化合物检测分析中用得较 为普遍。农晋琦等【2 6 l 将硒半胱氨酸( s e c y s h ) 甲基化、硒胱氨酸( s e c y s ) 还原后甲基化，溴 化氰( c n b r ) 与s e c y s h 的甲基化产物甲基硒半胱氨酸( c h 3 s e c y s h ) 发生专一化反应，定 量生成硒氰酸甲酯( c h 3 s c c 叼，用气相色谱法( g c ) 结合f i d 检测器测定，最小检出量4 1 0 - 8gs c c y s ，准确度8 9 5 ，相对标准偏差2 1 ，非含硒氨基酸不干扰测定，此法可 用于样品中微量硒蛋氨酸( s e m e 0 、s c c y s h 、s c c y s 的测定。 电子捕获检测器( e c d ) 是一种浓度型检测器，对电负性强的有机化合物有很高的灵 敏度。郑永杰等【2 q 将硒与4 - 硝基邻苯二胺在硫酸和高氯酸溶液中生成5 硝基- 2 ，1 ，3 苯并硒二唑，而被萃取到甲苯中，用g c 结合e c d 测定人发中痕量硒。 一6 一 东北大学硕士学位论文 第一章概述 1 2 4 电化学分析法 电化学分析是利用物质的电化学性质来测定物质的组成和含量，此法具有灵敏度 高、准确度高、选择性好、加上仪器设备简单等优点，可适用于痕量硒的测定。 在极谱法方面，蒋治良【冽根据在0 6 0t o o lr 1 醋酸0 0 2 0m o ll 。1 对氨基苯磺酸介质中， s e ( v d 对氨基苯磺酸的配合物f l ：- o 6 3v 处产生一敏锐的单扫描示波极谱波，用该法测 定了人发、井水、茶叶等生物试样中的痕量硒，检出限为0 1 5n g m l 。 在溶出伏安法方面，徐辉等【2 9 】采用微分脉冲阴极溶出伏安法测定水样中痕量硒，以 银电极为工作电极，在酸性介质0 0 6m o l1 4h a o 0 7m o l1 - 1h n 0 3 溶液中于一0 ，3 5v 处富集2 0m i n ，使s e ( v 1 ) 电沉积为硒化银，然后，以4 0m vs 。1 扫描，在碱性介质2 0t o o l 1 1n a o h 溶液中阴极溶出至一1 2v ，硒化银被还原为银的溶出峰电位约为一o 8 5v ，检 出限为3 4 6p g m l 一。杨培慧等i a o l 以循环伏安法测定了硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸，采用银 电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，在o 3 0 v 吸附3m i n ，静 止3 0s ，在o o 一1 0 v 电压范围内记录循环伏安曲线或二次微分线性伏安曲线，检出限 分别为4 3 1 0 - 1 0 t o o l l - 1 和8 0 x 1 0 。1 2 m o l l - 1 ，线性范围分别为8 6 1 0 一m o l l - 1 - - 1 1 10 1 7 m o l1 1 和8 0 1 0 1 1m o ll 一一1 0 x1 0 m o ll 。 1 2 5 质谱分析法 电感偶合等离子体质谱法( i c p m s ) 是上世纪8 0 年代发展起来的一种理想的多元素 同时检测技术，虽然该技术灵敏度高，在微量元素分析中具有独特的优越性；然而，对 于s e 元素，i c p m s 的检测能力却大为逊色，这主要是因为s e 元素具有较高的电离能 ( 9 7 5e v ) ，在氩等离子体中电离程度较低，所以灵敏度较差。 l i p ”等i c p m s 同时检测了地质样品中溴、碘、硒和砷四种元素，样品熔化后，用 阳离子交换树脂将样品溶液中阳离子分离，阴离子直接用i c p m s 测定。其检出限分别 为0 0 4 4 ，0 0 0 5 ，0 0 0 3 ，0 0 0 8 n g m l - 1 ，相对标准偏差在0 8 2 8 之间。 高分辨能力的色谱技术和强鉴定能力的质谱技术的结合在微量有机硒化合物的分 析测定中得到充分应用。c h r i s t o p h 掣3 2 】用反相i - i p l c 分离结合i c p 。m s 测定了硒胱氨酸、 硒蛋氨酸、硒胱胺、硒乙硫基氨基酪酸，并讨论了流动相的组成、p h 以及样品的p h 和 吸入速度。检出限分别为0 0 0 8n gm l 一、0 0 1 6n gm l 、0 0 0 9n gm l 、0 1 5n gm l - 1 。 1 东北大学硕士学位论文 第一章概述 1 2 6 小结 以上几种方法是近些年来国内外常用的分析方法。此外，还有其它的分析方法，但 应用相对较少，如x 射线荧光分析法( x r f ) 嘲、中子激活分析法( n a a ) 【】等等。在众多 的分析方法中，尤以光谱法应用的最为广泛。 原予发射光谱法( a e s ) 具有操作简便、快速、准确等优点，但其灵敏度不高。火焰 原子吸收法( f a a s ) 具有价格相对低廉，便于操作，分析频率高等优点，在常规实验 室得以广泛使用。然而，由于其雾化效率低且在火焰中停留的时间相对较短等原因导致 f a a s 灵敏度偏低而不能满足某些痕量分析的要求。与f a a s 相比，电热原子吸收光谱 法m t a a s ) 灵敏度显著提高1 3 5 】，因而根据样品的组分情况，e t a a s 可以在不富集的情 况下实现对某些痕量元素的测定p 6 】，但国产的仪器质量不过关，进口仪器价格相当昂贵， 同时对于直接进样的e t a a s ，样品处理效率低，其信号对基体组分相应非常灵敏，基 体干扰严重。电感耦合等离子体质谱法0 c p m s ) 作为一种广义的原子光谱技术以其灵敏 度高、检出限低、多元素同时测定及同位素比测定等诸多优势已经成为最有吸引力的痕 量分析技术。但是其仪器昂贵，运行成本较高。同时，其能够容忍样品中总盐浓度的能 力非常有限( 不能超过o 2 ( m ) ) ，容易造成严重的基体效应 言号榔制【3 7 1 ，这对于测定 生物样品时大受限制。原子荧光光谱法( a f s ) 具有灵敏度高，检出限低，多元素同时分 析等优点，且国产的仪器性价比较高，在我国已得到广泛应用。 从六十年代初期w i n c f o r d n c r 和c k c 硌提出原予荧光分析技术以来，a f s 己走过了三 十多年的发展道路，就原予荧光技术本身来讲，它具有着原子发射和原子吸收两种技术 的优点，同时又克服了两种方法的不足。原子荧光光谱法以谱线简单、灵敏度高、线性 范围宽、检出限低、干扰少、仪器价格相对便宜，较其他光谱类仪器分析方法在我国的 应用领域占有很大的优势。我国在研制、开发与应用原子荧光光谱仪技术方面走在了世 界的前列，已经具备了成熟的h g - a f s 分析技术与方法。应当讲，h g a f s 技术是具有中 国特色的分析方法，它将具有更加广泛的应用前景。 1 3 流动注射在线分离富集方法的研究进展 由于环境样品和生物样品具有被测物浓度低、组分复杂、干扰物质多、同种元素以 多项形式存在、易受环境影响而变化等特点，通常都要经过复杂的前处理后才能迸行分 析测定。经典的前处理方法，如沉淀、络合、衍生、吸附、萃取、透析、离心、升华等， 靠人工操作，重现性差，工作强度大，处理周期长，又要使用大量有机溶剂等。因此， 一8 东北大学硕士学位论文 第一章概述 样品前处理预分离是环境和生物分析中最薄弱的环节，而也是目前环境分析化学，乃至 分析化学中一个重要的关键环节、前沿课题研究。流动注射分析技术在常规体积样品预 处理的自动化、微型化和在线化方面引起了革命性的变化，不仅极大地提高了整个分析 过程的效率、可靠性和分析速度，减少了样品的污染，也降低了样品及试剂的消耗和废 液产量，同时减小了有毒试剂对人体的危害，更重要的是使某些难以或无法实现的手工 操作成为可能且十分有效畔1 。 环境样品和生物样品中硒的含量都很低，除了少数灵敏度很高的分析方法外，分离 富集是硒形态分析必不可少的步骤，是提高分析方法选择性和灵敏度的重要手段。这不 但可以提高待测痕量形态在原始基体中的摩尔分数，而且可以减少基体干扰，从而最终 延伸方法的检测限。 目前，f i a 常用的在线分离富集方法有：溶剂萃取分离，沉淀与共沉淀分离，固相 萃取分离富集，离子交换柱分离富集，渗析分离，气体扩散分离等。 1 3 。1 在线溶剂萃取分离浓集 溶剂萃取是分析方法中应用较广、历史较长的有效分离方法之一，待测物往往又可 达到相当高的相转移率，但由于操作的复杂性及有机溶剂污染环境等问题，使其更广泛 的应用受到了限制。 f i 液液萃取很容易实现自动化，