不同产地葡萄干中金属元素含量的对比分析

　　【摘 要】吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干在常压微沸（90℃～95℃）条件下采用V（硝酸）：V（高氯酸）=4：1消解，应用火焰原子吸收法测定样品中的金属元素Na、K、Mg、Ca、Cu、Zn、Fe、 Mn含量，运用石墨炉原子吸收光谱法检测样品中金属元素Pb和Cd的含量。通过仪器最佳工作条件和试验方法研究从而确定出不同元素的含量。结果表明：样品中K、Na、Mg、Ca含量较大，Mn、Zn、Fe、 Cu、Pb含量较少，Cd未检出。方法的相对标准偏差为0.57%～2.12%。 　　【关键词】火焰原子吸收光谱法；石墨炉原子吸收光谱法；金属元素；葡萄干 　　吐鲁番的无核白葡萄，生长力强，结果多，因为无籽，最适宜晾制葡萄干。制干后，葡萄粒色泽仍碧绿鲜艳，果肉柔软，为国内十果中之珍品，被称为“中国绿珍珠”。并含有丰富的天然果糖、蛋白质、维生素、纤维素以及人体所需的多种微量元素钾、钙、钠、镁等营养成分，是一种多用途纯天然健康食品。张掖红提葡萄采用日光温室栽培为主，在栽培过程中，不使用化学物质，施以有机物和生物性、矿物性肥料栽培的果实。张掖红提葡萄生产基地位于北纬38°的全球葡萄种植黄金生产带，大多数生产基地为千百年以来未开发利用的沙荒地，降水稀少，昼夜温差大，蓝紫光含量高，大气干燥，生长发育期间昼夜温差大，更适宜于葡萄的生长发育，用祁连高山冰雪融水浇灌，地理条件很优越。 　　我们在实验中用原子吸收光谱法测定了吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干中金属元素K、Ca、Na、Mg、Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Pb的含量，并对样品处理方法，仪器工作条件等因素进行了研究。 　　1 仪器和材料 　　1.1 仪器 　　AAS Zeenit 700原子吸收光谱仪（德国耶拿分析仪器股份有限公司生产）；空心阴极灯：K、Ca、Na、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu、Pb、Cd；KQ-250B型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；KDM型控温电热套（山东鄄城向阳仪器厂）；电热鼓风干燥箱（上海福玛实验设备有限公司）；电子天平（赛多利斯科学仪器北京有限公司）；常压消解装置；玛瑙研钵；容量瓶等。 　　1.2 材料 　　材料：葡萄干（新疆吐鲁番购买）；红提葡萄（张掖市山丹县购买）； 　　试剂：硝酸（优级纯 白银良友化学试剂有限公司），高氯酸（优级纯 天津化学试剂一厂）；标准溶液由对应的基准金属或基准试剂配制，按标准溶液配制方法配成待测金属含量约为1.0000mg/mL的储备液，测定时稀释至所需浓度。所用标准溶液的介质均为4%硝酸，实验用水均为三次蒸馏水。所用玻璃仪器均依次用硝酸、自来水、三次水清洗，4% 硝酸浸泡过夜备用。基体改进剂用5%磷酸氢二铵。 　　2 药品制备 　　药材的硝化处理： 　　1）药材的制备与仪器的组装 　　将吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干，分别用三次蒸馏水清洗干净，置于通风阴凉处自然风干，风干后置于100℃电热鼓风干燥箱中充分干燥约6h，用玛瑙研钵研细备用。 　　表1 样品实际称取质量（g） 　　称取吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干各三份（称取实际质量见表1），分别置于洁净的干燥长颈圆底烧瓶，贴好标签。沿瓶壁缓慢小心地加入32ml浓硝酸，然后加入8ml高氯酸，轻轻振荡使溶液混匀，然后将溶液静置消解约12小时。接着按要求安装常压消解装置，使用电热套加热，使溶液保持微沸状态，消解约60h，消化液由黄棕色变为澄清的无色透明液体后，取下常压消解装置，消化完全。用电热套加热除酸，蒸发至液体少于2ml时停止加热，加入少量的三次蒸馏水，继续加热至无白雾出现，停止加热，冷却至室温，分别用三次水定容于100mL容量瓶中成为供试品溶液，编号保存备用。 　　2）基体改进剂对测定的影响 　　基体改进剂的主要作用是提高灰化温度[1]。石墨炉原子吸收测定时，加入基体改进剂可以避免所测元素的灰化损失，使基体在灰化阶段能完全烧尽而降低了背景吸收干扰。磷酸氢二铵、硝酸铵、硝酸镁等都是可以作为基体改进剂，在实验中，使用5%磷酸氢二铵作为基体改进剂，测量时消除基体干扰的效果较好，灵敏度也会增大。 　　3 药品的处理 　　将定容的药品进行净化处理，过滤掉里面的微量残渣。 　　4 实验分析处理 　　金属元素含量的测定： 　　火焰原子吸收光谱法是原子吸收光谱法中应用最常见的一种，对大多数元素有较高的灵敏度和检测极限、重现性好、快速并且易于操作，适用于测定易原子化的元素[2]。在实验中空气-乙炔火焰是用途最广的一种火焰，它的最高温度约2300℃，能用以测定35种以上的元素，但测定易形成难解离氧化物的元素（例如Al、Ta、Ti、Zr等）时灵敏度很低，不宜使用。 　　石墨炉原子吸收法是一种热解作用，使金属氧化物解离，它适用于有色金属、碱土金属，它主要针对易氧化难解离的碱金属及一些过渡元素[3]。目前常采用石墨炉原子吸收法测定试液中微克级或更低的痕量和超痕量元素[4]。由于葡萄干中铅、镉含量较低，火焰法不易检出，而石墨炉法的检出限比火焰分析技术高2至3个数量级，所以用石墨炉法来测定它们的含量。 　　根据各种方法的特点，使用火焰原子吸收光谱法测定吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干中K、Ca、Na、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu八种元素，采用石墨炉原子吸收光谱法测定吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干中Pb和Cd两种元素。 　　1）工作曲线绘制 　　分别配制待测元素的标准系列工作溶液，按仪器的工作条件分别测定其吸光度。在工作范围内，各元素线性关系良好。 　　2）测定方法 　　仪器的工作条件必须同标准曲线测量时的相一致，保证测定结果的准确性，将样品溶液导入原子吸收光谱仪中进行测定。 　　3）实验方法的精密度 　　对样品供试液各取3份平行测定9次，计算样品中相对标准偏差（RSD），以检测测定结果的精密度，吐鲁番葡萄干各微量元素的相对标准偏差（RSD）在0.57～2.12范围内，张掖红提葡萄干中各微量元素的相对标准偏差（RSD）在0.73～1.73范围内，可见测定精密度符合要求，表明测定结果准确可靠。测定平均浓度和精密度RSD的值如表2和表3所示。 　　4）样品中金属元素含量测定结果 　　在选定仪器工作条件下，采用氘气灯扣除背景，按上述测定方法测定了葡萄中金属元素的吸光度（平行溶液三份），用线性回归方程计算出样品中金属元素的浓度，测定结果见表4。 　　表4 葡萄中金属元素含量的测定结果（mg.g-1） 　　由表4可知，不同产地葡萄干中金属元素含量有差异： 　　吐鲁番葡萄干中金属元素含量大小为：K>Na>Ca>Mg>Fe>Zn>Mn>Pb>Cu 　　张掖红提葡萄中金属元素含量大小为K>Mg>Na>Ca>Fe>Pb>Mn>Zn>Cu。 　　其中，吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干中K，Ca，Na，Fe，Zn含量相差大，这可能与葡萄自身的生长特点或当地土壤状况有关，有待进一步的研究。吐鲁番葡萄干和张掖红提葡萄干中金属元素K，Ca，Na，Mg含量比较大，这四种离子对它的生长有很大的作用。 　　5 测定结果讨论 　　实验中用硝酸-高氯酸（4：1）混酸消化吐鲁番葡萄干和红提葡萄，样品中金属元素的RSD值在0.57%～2.12%之间，该方法所用仪器设备简单，操作步骤简便。说明原子吸收光谱法是研究金属元素含量的有效方法。 　　【参考文献】 　　[1]殷忠.石墨炉原子吸收光谱法测定食品中锡时基体改进剂硝酸钙的作用[J].微量元素与健康研究，2004，21（3）：39-41. 　　[2]李雯，杜秀月.原子吸收光谱法及其应用[J].盐湖研究，2003，11（4）：67-70. 　　[3]清华大学分析化学教研室.现代仪器分析[M].北京：清华大学出版社，1983：63-101. 　　[4]刘晶，原子吸收光谱测定重金属影响因素分析[J].环境研究与监测，2006，19（4）：35-36. 　　[责任编辑：汤静]