应用实例：日本理学波长色散X射线荧光光谱测定蔬菜中微量汞

本文采用石墨消解技术处理样品，用原子荧光光谱法测定蔬莱中微量汞。该方法具有简便、快速、结果准确可靠等优点。测定结果表明汞的浓度在0~10μg.kg^-1范围内线性良好， 相关系数大于0.999，汞的加标回收率94.3%-104.9%；测定结果的相对标准偏差为4.12%，检出限为0.0086μg.L。

蔬菜的食用安全已成为一个热点问题，而汞被列入蔬菜必检的有害元素之一。本研究建立了一种硝酸-过氧化氢体系消解- 原子荧光光谱法测定蔬菜中微量汞的方法。本方法具有样品处理简单、分析速度快准确度高等特点。可以满足蔬菜样品中汞的测定需要。

材料与方法

方法原理

试样经硝酸-过氧化氢消解后，在酸性介质中，试样溶液中的汞与硼氢化钾反应，在氢化物发生系统中被还原成原子态汞，过量氢气和原子态汞与载气( 氩气)混合，进入原子化器。在特制的汞空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，其荧光强度与试样中汞的含量成正比。与标准系列比较定量。

仪器及设备

智能石墨消解仪D4（39 位，格丹纳）

日本理学大功率台式波长色散X射线荧光光谱仪

汞特种空心阴极灯

试剂

硝酸、过氧化氢、硼氢化钾、氢氧化钾均为优级纯

试验用水均为去离子水

圆白菜

菠菜

杨树叶

试验方法

样品消解

样品消解准确称取捣碎成泥状的蔬菜鲜样2~5g(干样称1g)于100mL消解管中， 加入硝酸5mL浸泡，停止发泡后，加入7mL过氧化氢，盖上盖子， 放入智能石墨消解仪D4加热，升温至150℃恒温3小时至样品消解完全。自然冷却至室温，然后用10% 的硝酸洗入25mL容量瓶中，定容、充分混匀、备测，同时做2份试剂空白。

 

测试方法

测试方法开机后设定好仪器工作参数并预热30min，输入必要的参数。如标准系列的点数及各点的浓度值，样品编号，重量， 定容体积等。首先进入 载流空白值测量状态，连续用10%的硝酸载流溶液进样，读数稳定后校零，再依次测定标准系列。测定样品溶液前，再次进入载流空白值测量状态， 以样品空白溶液进样并校零， 随后测定样品溶液。

结果与分析

 

消解温度及时间选择

分别在120、130、150、 180℃加热消解试样，发现150℃恒温加热3h能完全消解蔬菜试样，所以采用在150℃ 恒温加热3h 消解蔬菜试样。

介质酸度的影响

通过不同浓度硝酸介质(2%~20%)对汞的荧光强度的影响对比试验，发现当硝酸浓度增加，汞的荧光强度增强，当酸度为10%时达到最大值且稳定， 继续提高酸度，荧光强度反而减弱，所以采用10%的硝酸作为测定介质。

硼氢化钾浓度的影响

氢化物的生成与硼氢化钾的用量直接相关，本文通过不同浓度(1gL~10g.L^-1)硼氢化钾对荧光强度的影响试验，发现硼氢化钾浓度在5g.L^-1 时荧光强度达到最大且稳定。所以采用5g.L^-1的硼氢化钾溶液。

标准曲线和检出限

在最佳工作条件下，汞标准曲线的线性回归方程为:y=399.58x+8.97，相关系数(r)=0.9995。以试剂空白溶液连续测定11 次，计算出汞的检出限为0.0086μg.L^-1。线性范围为0~10μg.L^-1 。

样品测定和回收率

对蔬菜样品进行5次平行测定，汞的含量平均值为15.6μg.kg^-1，相对标准偏差4.12% 。通过加标回收试验，计算回收率，结果如表1，汞的回收率在94.3%~104.9%之间。

 

标准样品分析

用本方法对国家标准物质圆白菜，菠菜，杨树叶中的汞进行测定，测定值分别为12.2μg.kg^-1，21.8μg.kg^-1，0.028μg.kg^-1 ，分别与标准值10.9±1.6μg.kg^-1，20±3μg.kg^-1，0.026±0.003μg.kg^-1 相吻合，表明该方法具有，良好的准确性。

结论

 

由试验得知，使用日本理学大功率台式波长色散X射线荧光光谱仪测定蔬菜中汞，在最佳分析条件下，结果令入满意，能够满足蔬菜中微量汞的测定。

 

智能石墨消解仪

 

智能石墨消解仪采用国际先进技术，一体化设计，具有消解快速、高效、节能、方便等优点，已成功用于环保、化工、食品、医药、生化等行业样品前处理，同时可用于微波消解的预处理和赶酸处理，是原子吸收、原子荧光、ICP-AES等分析仪器的理想配套产品。

仪器特点：

1.加热均匀:加热体选用导热性能优越的耐高温石墨，保证消解孔间的温度均匀，同时消解多个样品时，能保证各个样品的相同的反应温度和条件，进行批处理，克服了传统的平板电热板的种种缺陷。

2.耐腐蚀:石墨表面涂有特氟龙的涂层，易清洁且耐腐蚀，可以在强酸强碱等腐蚀环境中放心使用。

3.控制精确:无线蓝牙控制，操作简单方便，性能优良，经久耐用。控温精度高，可达±0.2℃，可调节加热速率，实现程序升温并控制加热保持时间，完成加热程序后自动停止加热。

4.高效:D4型号可进行多达39 个样品进行同时处理，D6型号可进行多达60个样品进行同时处理， 提高工作效率。

5.应用范围广泛:可用于实验室常规加热反应；可精确控制样品消解；可为微波消解后的样品快速赶酸，且直接定容，不用转移。

日本理学大功率台式波长色散X射线荧光光谱仪

 

日本理学大功率台式波长色散X射线荧光光谱仪是一种高档精密分析仪器，可以对物质中的多种元素含量同时进行精确的定量分析。X射线荧光光谱仪采用波长色散技术，通过对样品中各被测元素的特征X 射线进行分光和检测，以确定被测元素种类和含量。

该仪器可以分析几乎任何材料中从氧（O）到铀（U）的元素，是一台提供低成本（COA）、高分辨率和低检测限（ LLD）的仪器。