儿童头发中微量银锌钙铜铁的火焰原子吸收法测定.docx

儿童头发中微量银、锌、钙、铜、铁的火焰原子吸收法测定潘乐(黄山学院化学系汪明礼安徽黄山245021)摘要文章采用硝酸高氯酸湿法消化发样, 用火焰原子吸收法直接测定 1 14 岁儿童头发中的银、锌、钙、铜、铁, 并初步探讨了这些微量元素之间的关系, 从对照组可看出, 锌与 银呈正相关, 银与铜呈负相关, 铁、钙与银、锌的关系看不出。 标准加标回收试验的回收率为9516% 106% 。关键词儿童头发银、铜、钙、铜、铁火焰原子吸收法测定硝酸盐, 使用时再稀释成合适浓度) ; 硝酸高氯酸混合酸 (用硝酸与高氯酸等体积混合配制)。112仪器工作条件及混合标准溶液的配制仪器工作条件见表 1。头发是积蓄和排泄人体新陈代谢产物的一个微小器官, 人发的分析证明, 发中微量元素与生活环境 及人体器官中这些元素的浓度水平密切相关1 。 头发中微量元素的测定有高效液相色谱法2 、催化动 力学光度法3 及原子吸收法等4 , 原子吸收法是使用较广泛的方法, 本文在文献 4 、5 的基础上, 采用 硝酸高氯酸混合酸进行湿法消解样品, 在硝酸介 质中, 控制一定酸度, 在原子吸收分光光度计上, 连 续测定银、锌、钙、铜、铁诸元素, 达到了满意的结果。 另外, 微量元素与人体健康的关系已得到医学营养 界的公认, 人发中的锌、铜、钙、铁来源于含这些元素的 食 物 或 药 物, 银 亦 来 源 于 食 物, 如 面 粉 含 银 013ppm , 牛奶含银 01027 01054 ppm , 蘑菇含量更高,可达 7 8 ppm , 故人体组织中含有一定量的银。 锌、铜、钙、铁是人体必需元素, 但银在人体内积聚过高, 会产生银斑6 。本文对 315 名 1 14 岁儿童 头发中的上述元素进行了测定, 并对它们之间的含量关系予以讨论, 指出可能的生物学作用。表 1仪器工作条件(mm )混合标准溶液系列的规则: 取 100 ml 容量瓶 6只, 各加入 (1+ 5) 硝酸 410 ml 、5% 硝酸镧溶液 210 ml , 再按表 2 加入不同量的银、钙、铜、铁、锌 (1 m gml ) , 以水定容混匀。 按仪器工作条件, 在原子吸收 分光光度计上测吸光度并绘制工作曲线。 在表 2 规定浓度范围内, 各元素的吸收值与浓度呈线性关系。表 2混合标准系列加入量单位: (gml )实验部分1111仪器与试剂w yx -405 原子吸收分光光度计 (沈阳分析仪器厂) ; 银、锌、钙、铜、铁空心阴极灯 ( 北京有色金属研究总院灯生产线)。硝酸 (优级纯) ; 高氯酸 ( 优级纯) ; 氯化镧 ( 优级 纯) ; 硝酸 (1+ 5) ; 硝酸镧 5% ; 银、锌、铜、钙、铁标准储备液 (按常规方法, 用对应的优级纯硝酸盐或纯度为 9919% 以上的对应金属配制, 每毫升含 1 m g 的113试验方法11311发样制备 用不锈钢剪刀在儿童脑后枕部取发样 0150 g39元 素容 量 瓶 编 号123456银010001501100115021002150锌010001501100115021002150钙0100210041006100810010100铜010001501100115021002150铁010001501100115021002150元 素波 长(nm )灯电流(ma )狭 缝(nm )空 气(l h )乙 炔(l h )燃烧器高度a g32811310011550110810zn21319310011600120810c u32418210011600140715f e24812210011600130715c a42216310011600140810仪器仪表与分析监测2004 年第 2 期儿童头发中微量银、锌、钙、铜、铁的火焰原子吸收法测定 潘 乐左右, 用热的 2% 海鸥洗发精浸泡 5 m in , 并用玻璃棒不断翻动, 用水冲洗至无泡沫, 再用蒸镏水冲洗 2 3 次, 再置于表面皿上, 放入烘箱, 在 105 烘 30 m in。11312发样消化214灵敏度、检出限、变异系数及回收率对 7 份发样进行独立多次分析, 并进行数理统 计求出变异系数, 与此同时进行加标回收试验, 求出回收率。灵敏度、检出限、变异系数及回收率见表 4。表 4灵敏度、检出限、变异系数及回收率将烘干的发样用不锈钢剪刀剪为 015 cm左右长, 称取发样 012000 g 于 50 ml 烧杯中, 加入 310ml 混合酸, 放置 6 m in , 再移至低温电炉消化。待溶 液变成棕红色时, 再调高温度加热蒸至冒大量高氯酸 白雾且近干, 取下冷却至室温, 加入 ( 1 + 5) 硝酸210 ml , 加热使盐类溶解, 取下冷却。移入 10 ml 容 量瓶, 加入 5% 硝酸镧 014 ml , 以水定容, 摇匀。 此溶液作为母液备用。随同发样消化作试剂空白试验。测定铜、铁、银, 直接用母液, 按仪器工作条件,在原子吸收分光光度计上测定, 测定锌、钙则需移取 母液 5100 ml 于另一只 10 ml 容量瓶中, 加入 5%硝酸镧 012 ml 、(1+ 5) 硝酸 110 ml , 以水定容。 按 仪器工作条件, 在原子吸收分光光度计上进行测定。(gml )215样品测定与结果本文对 315 名 1 14 岁儿童的 发 样 进 行 了 测 定, 发样的制备、消化及测定按实验方法进行。 测定结果见表 5、表 6 及表 7。表 51 14 岁分性别儿童发中银、锌、钙、铜、铁的含量结果与讨论2211头发清洗剂的选择本文对飘柔、白猫、蜂花、美加净、海飞丝、海鸥6 种洗发剂进行了考察, 经分析得知, 其中海鸥洗发 精空白低, 去油污效果较好, 故本文选用海鸥洗发精作为清洗剂。212酸度对测定的影响本文试验了硝酸酸度对测定的影响, 因氯离子 与银离子会反应生成沉淀, 硫酸钙的溶解度也较小, 故排除了盐酸和氯化物的盐, 同样也排除了硫酸及硫酸盐。 在体积比 210% 810% 范围内, 对银、锌、钙、铜、铁测定无影响, 本文选 2% 硝酸介质。213共存元素对钙的干扰及消除由 文 献7 知 当 测 定 2 gml 钙 时, 共 存 离 子( gml ) : s io 2、c u 2+ 、n i2+ 、zn 2+ ( 10 ) ; f e3+ ( 40 ) ; a l3+ (60) 产生严重负干扰。 然而加入锶盐或镧盐可抑制干扰。本文进行了人工合成样品试验, 其组成见表 3。表 61 14 岁不分性别儿童发中锌与银关系表 71 14 岁不分性别儿童发中锌与铜关系讨论3311干扰消化与湿法消化的差异本文作 8 次试验, 对干法消化 ( 灰化法) 湿法消 化进行比较, 认为湿法方便、实用, 消化速度快、挥发损失小、节约用电, 故本文选用硝酸高氯酸混合酸进行湿法消化。312对锌与银、铜关系的探讨本文的表 6、表 7 可看出, 锌与银、铜呈正相关。 人体中锌和银的来源主要是食物提供, 锌若有充分 的摄入, 银的蓄积量也增加, 似乎有协同生物学作用。 另外, 值得关注的是: 在元素周 (下转第 42 页)人工合成样品的组成 (gml )表 3在 人 工 合 成 样 品 中 加 入 5% 硝 酸 镧 溶 液 210ml , 能有效地消除干扰, 硝酸镧效果优于硝酸锶, 曾 多次对人工合成样品进行单独测定, 重现性良好。40元 素c am gn akm np bn ia lc rf ec ua g含量21502001002020202020202010样品数(n )zn(ppm )c u 范围(ppm )m sdp 值203 100716 141891960131 0101112 1000 219811030122 0101112 1000 019311120116样品数zna gc ac uf e男 1881231611881103011519841591810122191980170女 1271251421511114011318961391940127231170189项目a gznc ac uf e灵 敏 度(gml 1% )0107501018010701200109检 出 限010040102010020100301006变异系数(% )1110176113213312回 收 率(% )98 10098 10296 10197 10298 101仪器仪表与分析监测2004 年第 2 期用带环的横向加热石墨管测定石脑油中的痕量铅 刘 卫更使得有部分原子吸收包含在背景测量中, 降低了测试灵敏度, 限制了新技术的实用性。90 年代末期, p e 公司根据瑞典 f rech 教授和俄罗斯 l vo v 教授的建议研制了带环的横向加热石墨管 (ec - t h ga管) , 它减少了管端敞口面积, 降低了扩散损失, 增加 了原子蒸气停留时间, 使积分吸收信号增大。 近期,国内地质科学院也研制成了类似石墨管, 几种类型石墨管测试效果如图 1 所示。m g、n a、zn、c u、a s、v 、n i 等 最 高 也 就 是 几 十 gl , 大庆和辽河油田的原油中 a s 含量较高, 加工出 的石脑油 a s 含量有可能在几百 gl 。非金属元素 s、c l 在 0 100 m gl 之间。 经溶剂萃取后, 进入无 机相的共萃取离子要更少些。 测试 50 gl 的 p b标准工作溶液, 在上述条件下, 分别加入 40 m gl的 c a2+ 、m g2+ , 2. 0 m gl 的 k + 、n a+ , 1. 0 m gl 的 v 5+ 、n i2+ , 1. 0m gl 的 a s3+ , 200 m gl 的 s2- 、 c l- , 结果表明, 上述离子对测定无影响。参考文献1邓勃 1 应用原子吸收与原子荧光光谱分析 m 1北京: 化学工业出版社, 20031392 4042胡延吉 1 原子吸收光谱仪九十年代前半期的重 大发展j 1p - e 中国快讯, 1997, (1) 3图 1 不同类型石墨管的原子吸收曲线轮廓a1 普通 t h ga 管; b 1 地科院带环管; c1ec - t h ga 管213石墨炉温度程序的最佳化用经萃取处理后约含 50 gl 的样品溶液, 以1% m g (n o 3 ) 2 溶液作基体改进剂进行温度程序优 化, 因为分析信号主要与灰化及原子化信号有关, 笔者做了灰化温度曲线与原子化温度曲线, 选择灰化(上接第 40 页)期表中属于同一族的元素能置换和相互置换。 这种 特性可干扰各元素及组成物质的作用及正常性质。引起生化紊乱, 病理变化和种种疾病。 例银能置换 铜, 若铜被大量置换, 可能造成缺铜, 而铜与人体身高有密切关系。 这一点应通过进一步试验来证明。温度在 600 , 原子化温度 t h ga管在 1 300 ,参考文献ec - t h ga 管在 1 400 较为适宜。214不同类型石墨管灵敏度、精密度比较在前述条件下, 分别用 50 gl 和 100 gl1钱位成, 罗炼, 尹平 1 儿童头发中微量元素锌和银含量j 1 环境与开发, 1994, 9 (2) 279 280赵永光, 周永国, 杨越冬 1 反相高效液相色谱法 分 离测定人发中痕量锌和铜 j 1 理化检验 ( 化学分册) , 2001, 37 (9) 403 404柳玉英, 王发刚, 孟波 1 催化动力学光度法测定 痕 量铜 j 1 理化检验 ( 化学分册) , 2002, 38 ( 7)337 338文丽妮, 刘旭新 1 田径学生血清、头发锌、铁、铜、 钙、镁含量分析 j 1 广西师范大学学报 ( 自然科学版) , 2001, 19 (4) 90 92邱招衩, 黄志勇, 苏循荣等 1 人发中微量元素测 定 的 几 种 消 解 方 法 比 较 j 1 福 建 分 析 测 试,2002, 11 (4) 1641 1644汪明礼 1 照相业漂洗水及废水中痕量银的液膜 富 集与动力学测定 j 1 仪器仪表与分析监测,2003, (3) 23 24, 26李玉珍, 邓志筠编著 1 原子吸收分析应用手册m 1 北京: 北京科学技术出版社, 19901257259的2溶液测试在 t h ga 管及 ec - t h ga 管中的灵敏度 (以特征量 m 0 表示)、精密度 ( 以测试 11 次溶液 的相对标准偏差 r sd 表示) , 结果如表 2 所示。3表 2不同测试条件下的灵敏度、精密度45表 2 数据表明, 无论是高浓度测试溶液或者是低浓度溶液, ec - t h ga管的灵敏度、精密度都优于 t h ga 管, 加标回收率基本上差不多。 灵敏度的提高可以减