专利名称：快速测定土壤样品中硒含量的方法
技术领域：
本发明涉及一种湿法消解快速测定土壤样品中硒含量的方法，是用氢化物发生一原子荧光光谱仪测定，属于理化检验领域。
背景技术：
硒是人体必需的微量元素之一，是生物体内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的重要组成部分，以硒代半胱氨酸的形式存在于其活性中心。GSH-I^x可以分解生物体内的有害过氧化物，清除自由基，防止细胞膜氧化受损和体内重金属的积累，具有抗氧化、抗癌、防衰老、提高人体免疫力、保护心脑血管等作用。全球有40多个国家和地区处于缺硒状态，我国也有2/3的地区缺硒，其中有1/3 的地区为严重缺硒地区，只要湖北恩施、陕西紫阳、安徽石台、江西丰城等地为富硒地区。人和动物体缺硒会导致克山病，大骨节病，动物的白肌病等，除此以外一些癌症，地方性甲状腺障碍等疾病也与低硒环境密切相关。我国通过补硒治疗预防克山病、大骨节病及肝癌已获重大进展。目前对样品中硒含量的测定方法有原子吸收光谱法、中子活化分析法、电感耦合等离子体质谱法，紫外分光光度法、电化学分析法和氢化物发生-原子荧光光谱法。其中氢化物发生——原子荧光光谱法的优点在于检出限低，线性范围广，操作简便，运行成本地， 氢化物发生使大量的基体元素不能进入原子化器，因而不仅光谱干扰少，而且化学干扰也低。现有硒含量检测方法如专利申请号为200810236815. 4的中国专利申请公开了一种采用硒金属化合物测试总硒含量的方法，属于电化学分析溶出伏安法，但是其检出限高，精密度低、精确度低，应用性低。专利申请号为201110020434. 4的中国专利申请公开了一种总硒含量检测方法，是以亚硒酸钠进行标样测定，简化了标准曲线配制过程。专利申请号为200910009195.5的中国专利申请公开了一种快速测定硒多糖中硒含量的方法，属于高校液相色谱检测方法的优化，高效液相色谱法和原子荧光光谱法比较，检出限、准确度相似，但操作复杂、运行成本高。已经有多种文献公开了氢化物发生——原子荧光光谱法检测样品中硒含量方法。 如中华人民共和国农业行业标准《土壤中全硒的测定》(NYT1104-2006)；《饲料中硒的测定》 (GB/T_13883-2008)；《茶叶中硒含量的检测方法(GB/T 21729-2008)；《食品安全国家标准食品中硒的测定》(GB_5009-2010)等，上述方法测试步骤多、操作复杂、试剂用量大、检测周期长，标准曲线制备复杂，误差大。所以，目前对样品总硒测试的方法，均存在步骤繁琐、操作复杂、检测周期长或成本过高等问题。本发明因此而来。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速、准确、操作简单的测定土壤中硒含量的方法。
为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案如下一种快速测定土壤样品中硒含量的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)以硒国家标准溶液为母液配制成0-50 μ g/kg的梯度硒标准应用液；采用氢化物发生——原子荧光光谱法对硒标准应用液进行测定，根据硒标准应用液的测定结果绘制标准曲线并建立回归方程；(2)使用硝酸高氯酸的体积比为3-4 1-2的混合酸对土壤样品进行消解处理， 所述消解采用的温度控制在150°C _180°C，消解时间控制在1-2小时，然后进行消解溶液的赶酸处理，赶酸温度选择180-210°C ；在赶酸处理处理后的消解溶液中加入浓盐酸在温度 95-110°C进行还原，然后对还原液定容得到样品溶液；(3)分别采用氢化物发生——原子荧光光谱法对空白样品和样品溶液进行测定； 根据公式(I)得到样品溶液中硒的含量X= (C-C0) X V/m (I);式中X为样品溶液中硒的含量，单位为微克每千克或微克每升(μ g/kg或yg/ L) ；C为样品溶液消化液测定的浓度，单位为微克每升(yg/L) ；Ctl为空白样品消化液测定浓度，单位为微克每升(yg/L) ；m为样品溶液质量或体积)，单位为克或毫升(g或mL) ；V 为样品溶液定容后总体积，单位为毫升(mL)。优选的，所述方法中氢化物发生——原子荧光光谱法采用的还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾；采用测定条件为负高压为270V ；灯电流为80mA ；原子化温度为800°C ；炉高为 8mm ；载气流速为400ml/min ；屏蔽气流速为800ml/min ；载流为质量浓度为5%的盐酸。优选的，所述方法中硼氢化钠溶于质量浓度为2g/L的氢氧化钠溶液中，然后定容，摇勻配制成浓度为10g/L的硼氢化钠溶液。优选的，所述方法步骤O)中浓盐酸的浓度为6m0l/L-12m0l/L，还原时间控制在 10-30分钟。优选的，所述方法中标准曲线线性相关系数要求在0. 999以上。优选的，所述方法步骤O)中定容后的样品溶液的硒浓度控制在梯度硒标准应用液的浓度范围内。优选的，所述方法步骤(2) 土壤样品预先进行粉碎处理，然后过孔径为0. Imm 0. 6mm 蹄。具体的，本发明进行测定土壤样品中硒含量时，按照如下步骤进行(1)样品前处理待测土壤样品经去杂、混勻后，按四分法缩分为平均样品，风干或烘干后，用磨样机或研钵磨碎，使之全部通过孔径为0. Imm 0. 6mm筛，贮于广口瓶或自封袋中，贴好标签备用。(2)试剂及配制硝酸(优级纯)。高氯酸(优级纯)。盐酸(优级纯)。混合酸配制硝酸高氯酸=4-3 1-2。氢氧化钠(优级纯)。还原剂硼氢化钠(10g/L)，将适量硼氢化钠(NaBH4)，溶于氢氧化钠溶液Og/L)中，然后定容，摇勻，备用。载流盐酸(5%)。单元素硒标准溶液1000mg/L。硒标准应用液的配置取相应体积的硒国家标准溶液母液，分别逐级稀释成浓度为0-50 μ g/kg的梯度硒标准应用液。(3)待测样品消解准确称取待测土壤样品0. 2-2. Og,加入混合酸8_15ml，混合均勻后，置于电热板上，150°C -180°C消解1-2小时，在180°C -210V赶尽溶液中硝酸，至溶液冒出白烟，从电热板拿下冷却，得到消解液。向消解液中加入3-8ml盐酸，盐酸浓度为 12mol/L-6mol/L，混合均勻后，于95-110°C加热10-30分钟，得到还原液。将还原液用超纯水稀释定容到IOml或以上的容量瓶中，取定容后的样品溶液的上清液5-10ml用于原子荧光光谱仪检测。(4)绘制标准曲线及消解液上机测定用原子荧光光谱仪对硒标准溶液进行测定，绘制标准曲线并建立回归方程。用原子荧光光谱仪对定容后的样品消解液进行测定。步骤O)中混合酸配制硝酸高氯酸=4-3 1-2，比例高了容易蒸干，且土壤样品消解过程中容易发生炸裂，造成硒流失，比例低了不易控制赶酸终点。步骤O)中根据一般土壤中总硒含量，为确保测定的准确度，以及标准曲线良好的线性关系，硒标准应用液最高浓度定为50 μ g/kg。步骤(3)中因混合酸的消解能力极强，不需要对样品进行冷消解。步骤( 中根据硝酸-高氯酸混合酸的消解性质，并保证混酸对土壤的消解强度， 消解温度选择150-180°C，为了确保安全，需逐步升温。步骤(3)中为了快速赶尽硝酸，赶酸温度选择180-210°C。步骤(3)中采用浓盐酸加热法还原六价硒到四价硒，时间仅需10-30分钟。步骤( 中所定容后的样品溶液的硒浓度需在步骤( 中所制备的最高硒标准应用液的浓度范围内。步骤中标准曲线的绘制可手动配制梯度硒标准应用液，也可以采用原子荧光光谱仪自动配制标准曲线。步骤(4)中标准曲线线性相关系数达0. 999以上方可使用。步骤⑷中原子荧光光谱仪仪器参考条件负高压270V ；灯电流80mA ；原子化温度800°C ；炉高8mm ；载气流速400ml/min ；屏蔽气流速800ml/min ；测量方式标准曲线法；读数方式峰面积；延迟时间1s ；读数时间9s。设置好上述参数后，点火预热IOmin 20min待仪器稳定后开始测量。先测定标准系列，绘制标准曲线。再进行试样测定，分别测定试样空白和试样还原液。按下式计算试样中硒的含量X = (C-CO) XV/m式中X-试样中硒的含量，单位为微克每千克或微克每升(μ g/kg或μ g/L)C-试样消化液测定的浓度，单位为微克每升(μ g/L)CO-试样空白消化液测定浓度，单位为微克每升(μ g/L)m-试样质量(体积)，单位为克或毫升(g或mL)；
V-试样还原液定容后总体积，单位为毫升(mL)。该方法将总硒检测周期由原来的2-3天，缩短到8-10小时，检测快速、准确、操作简单。相比现有技术，本发明具有以下有益效果本发明经氢化物发生一原子荧光光谱法进行硒含量的测定，并对氢化物发生—— 原子荧光光谱法进行了优化，此方法中用的混酸氧化能力极强，不需要冷消解过夜，且在一定温度下热消解时间也可缩减，大大缩短检测周期。采用国家硒标准溶液可直接制备标准曲线，操作简便，准确性高，线性关系好。因原子荧光光谱法抗干扰能力强的特点，铁氰化钾屏蔽其他元素干扰的作用极弱，对检测结果几乎没有影响，可以不用此试剂，减少了试剂用量，使步骤更简单，更易操作。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例1(1)本实验室所用原子荧光光谱仪为北京吉天仪器有限公司AFS-9230。(2)待测样品消解准确称取待测土壤样品0. 2000g，置于50ml锥形瓶中，加入混合酸(硝酸高氯酸=4 1) 10ml，瓶口盖上歪颈漏斗，混合均勻后，置于电热板上，180°C 消解1小时，在210°C赶尽溶液中硝酸，至溶液冒出白烟，从电热板拿下冷却，得到消解液。 向消解液中加入5ml盐酸，盐酸浓度为6mol/L，混合均勻后，于100°C加热15分钟，得到还原液。将还原液用超纯水稀释定容到25ml容量瓶中，取定容后的样品溶液的上清液5-10ml 用于原子荧光光谱仪检测。(3)绘制标准曲线并建立回归方程取相应体积的硒国家标准溶液母液(IOOOmg/ kg)，逐级稀释到50 μ g/kg。用原子荧光光谱仪自动配标法，设置浓度梯度为1 μ g/kg、 2 μ g/kg、5 μ g/kg、10 μ g/kg、25 μ g/kg、50 μ g/kg,以峰面积对梯度硒标准溶液浓度绘制标准曲线并建立回归方程，标准曲线线性相关系数为0. 9998。本方法的精密度和准确度对国家土壤标准物质GBW07402，GBW07405, GBW07406进行硒含量的测定，三种物质7次平准值均在标示值范围内，结果见表1。表1标准物质中硒的测定结果 IM
标准物质指示值mg/kg标准偏差％
(平均值，n=7)GBW074020.16士0.030.1481.01 GBW07405 1.6士 0.2 1.712 0.74 GBW07406 1.34士0.17 1.302 3.5 由表1可以看出，用本方法所测得的国家标准物质均在标定值范围内，且精密度和准确度很高。实施例2比较该方法和中华人民共和国农业行业标准《土壤中全硒的测定》NYTl 104-2006 对同一样品所测结果差异。该方法实施细则如实施例1。国标法实施细则请参见中华人民共和国农业行业标准《土壤中全硒的测定》NYT 1104-2006。对不同浓度的样品检测结果如表2表2行业标准法和该方法所测土壤中硒含量比较
权利要求
1.一种快速测定土壤样品中硒含量的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)以硒国家标准溶液为母液配制成0-50μg/kg的梯度硒标准应用液；采用氢化物发生——原子荧光光谱法对硒标准应用液进行测定，根据硒标准应用液的测定结果绘制标准曲线并建立回归方程；(2)使用硝酸高氯酸的体积比为3-41-2的混合酸对土壤样品进行消解处理，所述消解采用的温度控制在150°C _180°C，消解时间控制在1-2小时，然后进行消解溶液的赶酸处理，赶酸温度选择180-210°C;在赶酸处理处理后的消解溶液中加入浓盐酸在温度95-110°C 进行还原，然后对还原液定容得到样品溶液；(3)分别采用氢化物发生——原子荧光光谱法对空白样品和样品溶液进行测定；根据公式(I)得到样品溶液中硒的含量X=(C-C0) XV/m(I);式中x为样品溶液中硒的含量，单位为微克每千克或微克每升(μ g/kg或μ g/L);C为样品溶液消化液测定的浓度，单位为微克每升(μ g/L) ；C0为空白样品消化液测定浓度，单位为微克每升(μ g/L) ；m为样品溶液质量或体积)，单位为克或毫升(g或mL) ；V为样品溶液定容后总体积，单位为毫升(mL)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中氢化物发生——原子荧光光谱法采用的还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾；采用测定条件为负高压为270 V ；灯电流为80 mA ；原子化温度为800 V ；炉高为8 mm ；载气流速为400 ml/min ；屏蔽气流速为800 ml/ min ；载流为质量浓度为5%的盐酸。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法中硼氢化钠溶于质量浓度为2 g/L的氢氧化钠溶液中，然后定容，摇勻配制成浓度为10 g/L的硼氢化钠溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法步骤(2)中浓盐酸的浓度为 6mol/L-12mol/L，还原时间控制在10-30分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中标准曲线线性相关系数要求在0.999以上。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法步骤(2)中定容后的样品溶液的硒浓度控制在梯度硒标准应用液的浓度范围内。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法步骤(2)土壤样品预先进行粉碎处理，然后过孔径为0. 1 mnTO. 6mm筛。
全文摘要
本发明公开了一种快速测定土壤样品中硒含量的方法，采用氢化物发生——原子荧光光谱法和标准曲线法，使用混合酸，氧化能力极强，不需要冷消解过夜，且在一定温度下热消解时间也可缩减，大大缩短检测周期。采用国家硒标准溶液可直接制备标准曲线，操作简便，准确性高，线性关系好。因原子荧光光谱法抗干扰能力强的特点，铁氰化钾屏蔽其他元素干扰的作用极弱，对检测结果几乎没有影响，可以不用此试剂，减少了试剂用量，使步骤更简单，更易操作。
文档编号G01N21/64GK102519931SQ201110427880
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者刘志奎 申请人:苏州硒谷科技有限公司