侯廣正 張秀芹 王麗娜 郭國(guó)賢 苗翠 蘭雨濛
摘 要:用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法測(cè)定飼料中銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鉻和鎘的含量。方法線性范圍寬,可一次進(jìn)樣同步測(cè)定多個(gè)元素,測(cè)定結(jié)果與國(guó)標(biāo)法對(duì)比,相對(duì)偏差較低,準(zhǔn)確度較好,線性相關(guān)系數(shù)均≥0.999,定量限較低,變異系數(shù)≤10%,回收率在75%~110%之間,方法滿足日常檢測(cè)需要。
關(guān)鍵詞:ICP-OES;飼料;分析;微量元素
微量元素是維持動(dòng)物生長(zhǎng)、機(jī)體代謝的重要物質(zhì)。對(duì)于飼料而言,優(yōu)秀的微量元素比例有助于動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖,但是攝入的缺失和過量都容易導(dǎo)致動(dòng)物產(chǎn)生病患,影響發(fā)育,甚至危害到人類的健康[1]。對(duì)飼料中微量元素含量的控制與監(jiān)督可以促進(jìn)動(dòng)物的健康發(fā)育,同時(shí)也有效的保障飼料安全和人們的身心健康。目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的飼料中各元素的測(cè)定方法主要有:分光光度法、原子吸收光譜法和常規(guī)化學(xué)法等[2-4]。這些方法大多一次只能測(cè)定一種或特定的幾種元素,而且操作繁瑣、周期較長(zhǎng),很難滿足當(dāng)前對(duì)飼料檢測(cè)快速、準(zhǔn)確的需要。因此建立一種一次進(jìn)樣,多種元素同時(shí)測(cè)定的分析方法是十分必要的。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法是20世紀(jì)60年代提出,70年代發(fā)展起來的一種分析方法[5]。我國(guó)在90年代初期開始引入ICP-OES儀器,ICP-OES儀器近年來已逐漸進(jìn)入各行業(yè)的常規(guī)分析實(shí)驗(yàn)室。電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法滿足了低的檢出限、極寬的動(dòng)態(tài)線性范圍、譜線簡(jiǎn)單、干擾少、分析精密度高、分析速度快,可直接測(cè)定飼料中的幾乎所有元素[6];可進(jìn)行多元素同時(shí)分析,具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、低成本等特點(diǎn)。ICP-OES法對(duì)元素的測(cè)定可測(cè)定到較低的檢出限,多種元素進(jìn)行“一次性、準(zhǔn)確、同時(shí)、快速檢測(cè)”,既減少了環(huán)境對(duì)樣品的污染,又提高了工作效率,適用于飼料的日常監(jiān)督管理。
1、實(shí)驗(yàn)部分
1.1材料與方法
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(Optima 2000DV),原子吸收光譜儀(ZEEnit 700P),高溫電阻爐(濟(jì)南精密科學(xué)儀器儀表有限公司SX2-10-12T),銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鎘和鉻國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)溶液(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心),硝酸(優(yōu)級(jí)純)
1.2樣品的處理與測(cè)定
按GB/T 20195的規(guī)定制備試樣。粉碎至全部通過0.425 mm孔徑的標(biāo)準(zhǔn)篩,混勻裝入密封容器中,干燥條件下保存、備用。
準(zhǔn)確稱取3~5 g經(jīng)制備的試樣放入坩堝中,炭化后,轉(zhuǎn)入高溫電阻爐中500 ℃灰化6 h,直至樣品全部變成灰白色為止,冷卻至室溫。
坩堝從高溫電阻爐中取出,用10 mL50 %硝酸溶液溶解殘?jiān)?。在電爐上加熱直到內(nèi)容物近乎干燥,加熱期間避免內(nèi)容物濺出。冷卻后將溶液全部轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用水洗滌坩堝,合并洗液并定容,過濾。同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。
1.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
用2 %硝酸溶液將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液稀釋,銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂元素的濃度范圍為0.10 ?g/mL~10.0 ?g/mL,鉛、鎘和鉻元素的濃度范圍為0.01 ?g/mL~1.00 ?g/mL。
1.4 儀器工作條件
射頻功率:1300 W,等離子體氣流:15.0 L/min,輔助氣流:0.2 L/min,霧化氣流:0.8 L/min,等離子體穩(wěn)定時(shí)間:15 min,進(jìn)樣延時(shí):30 s,讀數(shù)次數(shù):3次。各元素推薦使用的分析譜線波長(zhǎng)見表1。
2、結(jié)果與討論
2.1方法的線性關(guān)系考察
根據(jù)試驗(yàn)處理方法,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法連續(xù)測(cè)定11次試樣空白中12種元素的含量,用3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差確定方法檢出限,根據(jù)樣品處理方法和稀釋倍數(shù)確定定量限。配制標(biāo)準(zhǔn)曲線,銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉和鎂元素標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍為0.1μg/mL~1.0μg/mL,鉛、鉻和鎘元素標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍為0.01μg/mL~0.1μg/mL,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)均在0.999以上,光譜強(qiáng)度值帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算結(jié)果。檢出限和定量限見表4。
從表4看出,線性相關(guān)系數(shù)均在0.999以上,檢出限和定量限較低,滿足日常檢測(cè)需要。
2.2方法的準(zhǔn)確度
采用已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)室依據(jù)國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行測(cè)定確定其中元素含量的玉米粉、配合飼料、復(fù)合預(yù)混合飼料,測(cè)定其中的銅、鐵、錳、鋅、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鉻和鎘元素含量,并分別進(jìn)行5次平行測(cè)定,取其平均值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,相對(duì)偏差結(jié)果見表5。
從表5中可以看出:采用本方法測(cè)定玉米粉、配合飼料、復(fù)合預(yù)混合飼料時(shí),測(cè)定結(jié)果與國(guó)標(biāo)法結(jié)果較為吻合,相對(duì)偏差均<15%。利用玉米粉進(jìn)行回收率試驗(yàn),結(jié)果見表6。
從表6中看出,各元素、各添加濃度回收率在75%~110%之間,回收率比較理想。
2.3 方法的精密度
選取雞配合飼料、雞濃縮飼料、牛精料補(bǔ)充料、魚粉4個(gè)樣品,每個(gè)樣品進(jìn)行6次平行測(cè)定,檢驗(yàn)測(cè)定結(jié)果之間的一致性程度見表7。
從表7可以看出除鉛、鎘、鉻因含量較低導(dǎo)致變異系數(shù)較大外,其他微量元素變異系數(shù)較低,說明方法精密度較好。
3、結(jié)論
本研究建立了用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定飼料中銅、鋅、鐵、錳、鈣、磷、鈉、鎂、鉛、鉻和鎘含量的分析方法,該方法線性范圍寬,分析速度快,可一次性進(jìn)樣同時(shí)測(cè)定多種元素,具有很好的準(zhǔn)確度和精密度。本方法提高了工作效率,降低成本,適合大批量樣品的測(cè)定,與傳統(tǒng)方法相比具有很大優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1]葉少媚,李浩洋,陳海瑩,鄧建,何潔玲,彭雪環(huán),林曉云.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定配合飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的方法研究[J].糧食與飼料工業(yè),2015(10):62-64.
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(作者單位:遼寧省獸藥飼料畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心)