植物样品中全氮含量测定的方法研究

为了更加高效安全地测定植物和食品样品中全氮含量,参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》方法,采用全自动凯氏定氮仪法,对称样量、试剂用量、消解方式、温度等条件进行了优化。改进后方法测定植物标准物质氮含量结果与标准物质氮含量定值的误差在0.67%~6.45%,测定结果的RSD值在0.51%~3.71%,加标回收率在95.2%~104.1%。改进后方法,降低了实验成本,减轻了实验过程中废弃排放物对环境造成的影响,提高了消解效率和实验人员的安全性。精密度及准确性等符合检测分析要求,适用于批量植物样品全氮含量的检测。

植物样品中无机元素分析的样品前处理方法和测定技术

植物样品中无机元素的分析测定在环境地球化学和生物地球化学的研究中起着重要作用。植物样品中元素含量一般较低,须选用科学合理的前处理技术和灵敏度高、精密度好、检出限低的测定方法。本文针对植物样品前处理方法和无机元素分析测定技术的研究进展、优势与不足进行评述。前处理方法主要根据样品和待测元素的性质进行选择:干法灰化所用试剂少、空白值低,但组织致密型的样品不易灰化完全、高温下易造成元素挥发损失;湿法消解样品消解较为完全,但试剂消耗大、空白值高、操作繁琐;微波消解可以防止部分易挥发元素损失,用酸量少、消解速度快,但称样量相对较小,不适于需要大称样量的样品分析。几乎所有针对元素分析的仪器分析技术都可以用于植物样品分析,主要根据仪器适用的元素、必要的干扰校正以及基体改进等方面进行选择:电感耦合等离子体质谱法可同时测定植物样品中40种以上的元素,高分辨质谱的检出限可达fg/mL;电感耦合等离子体发射光谱法适用于某些植物样品中含量较高的P、K、Na等元素的测定;原子吸收光谱法可分析元素达70余种,是普及程度最高的仪器分析技术之一;原子荧光光谱法与氢化物发生技术的联用,在元素含量较低的植物样品分析中技术优势更加明显;新兴的激光诱导击穿光谱技术已被应用于植物样品分析,无需复杂的样品前处理,操作简单快速,可实现原位、在线、实时、多元素同时检测;其他选择性强、灵敏度高的分析技术,满足了一些特定元素不能用常规分析技术测定的需求。当前主流分析技术的样品前处理方法都存在着缺陷,固体进样技术将成为植物样品分析领域的发展方向之一。

干法灰化和微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定植物样品中22个主次量元素

采用干法灰化和微波消解两种样品分解方法处理植物试样,用电感耦合等离子体发射光谱法测定样品中铝、钡、钙、铜、钾、镁、钠、铁等22个主、次量元素的含量,用两种前处理方法对国家一级标准物质进行测定,比对测定值与标准值,验证两种方法的准确度和精密度。结果表明,不同的样品分解方法对各元素的测定结果会产生不同程度的影响。选择适宜的分解方法可以大大提高植物样品中铝、铁、硫等元素测定结果的准确度。干法灰化和微波消解两种前处理方法的精密度(RSD,n=11)均小于5%。

微波辅助湿法消解植物样品的研究

本文研究了多种植物样品在常压下用微波炉进行酸消解的情况,考察了消解体系、反应器和微波功率对消解结果的影响。将此法用于标准参考物质的测定,得到了满意的结果。

四种前处理方法对电感耦合等离子体质谱测定植物样品中27种微量元素的影响

采用HNO3-HClO4-HF常压消解、HNO3-H2O2-HF高压密闭消解、HNO3-H2O2微波消解,干法灰化后残渣用HNO3-HF-HClO4溶解等四种方法对植物样品进行前处理,使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对植物样品中的27种元素进行定量分析,探讨了不同前处理方法对ICP-MS测定植物样品中微量元素的影响。分析结果表明:HNO3-HClO4-HF常压消解使用大量试剂,污染环境,造成空白值高;在常压体系中HClO4的加入能提高样品的消解效率,但赶酸不完全,会造成复合离子对钒和砷的干扰;干法灰化过程中某些元素(硼、汞等)会损失;常压消解和高压密闭消解中加入HF能有效地提高铍、稀土、钇、钛、锑、铀等元素的回收率,但在蒸干赶HF的过程中,会造成硼和汞的损失,并且钢套的生锈会造成铬、镍空白值高。尽管没有一种方法能适用于所有元素的分析,但相比较而言,HNO3-H2O2微波消解体系操作简单,大部分元素(除铍、钛、锑、铋、稀土)能得到满意的结果,精密度(RSD)均小于10%(n=10),相对误差(RE)为-4.6%～13.6%。

干法灰化和湿法消解植物样品的铜锌铁同位素测定对比研究

测定有机样品中元素含量和同位素时,处理样品常用的方法有干灰化法和湿法两种。目前,测定样品中Cu、Zn、Fe同位素时,多采用湿法处理样品。相对于湿法处理样品,干灰化法溶样迅速、耗酸量少,适合处理大量样品,但高温灼烧过程可能会导致样品中Cu、Zn、Fe同位素的分馏。本研究利用海州香薷植株,以湿法为基础,对干灰化法和湿法处理植物样品的Cu、Zn、Fe同位素组成进行了对比研究,结果如下,在所用实验条件下:1)对于海州香薷的根样品,干灰化法不会导致样品中Cu、Zn、Fe同位素的分馏;2)对于海州香薷的茎样品,灰化法不会导致样品中Cu、Zn同位素的分馏,但会导致Fe同位素的分馏;3)对于海州香薷的叶样品,干灰化法会导致Cu、Fe同位素的分馏,但对样品中Zn同位素没有明显的影响。因此,测定植物样品中Cu、Zn、Fe同位素时,需要根据所测样品和元素的特性,对干法灰化的实用性进行审慎评估。研究结果也表明了干灰化过程中,Cu、Zn、Fe同位素分馏效应不同,表明挥发组分中元素的流失是导致同位素分馏的一个因素,但全样和挥发组分中元素同位素组成的差别及元素损失的相对量影响了干灰化过程导致的同位素分馏程度。

微波消解-离子选择电极法测定植物样品中氟离子的实验条件优化

准确检测植物体内的氟含量有助于预测氟化物的生态环境效应。植物中的氟含量低,通常不超过300μg/g,应用离子选择电极法测量氟需选择样品分解效率高的前处理方法使氟不受到损失,获得离子成分简单、空白低的溶液,同时加入适量的缓冲液增强氟离子的强度和掩蔽干扰。本文采用微波消解法处理植物样品,离子选择电极法测定氟的含量,通过优化实验条件确定了缓冲液的浓度。结果表明,在25℃、p H=6.5的样品溶液中加入147 g/L总离子强度缓冲溶液（TISAB）10 m L,避免了溶液中的阳离子与氟离子生成稳定的不溶絮状物,显著降低了沉淀物的产生。本方法检出限为0.242μg/g,精密度（RSD）小于8.5%,回收率为92.0%-108%,能满足地球化学样品分析中对植物样品中低含量氟的检测要求。

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱测定植物样品中的元素

采用193nm准分子激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对标准植物粉末样品(GBW07602-GBW07603灌木枝叶、GBW07604杨树叶、GBW07605茶叶、GBW08514烟草)中13种元素(Li,B,Na,Mg,Al,K,Ca,Cr,Mn,Fe,Ni,Cu,Ba)进行定量测试。向植物粉末样品中添加已知浓度In标准溶液作为内标,经再次细磨后压饼,使用NIST SRM 610玻璃标样为外标对植物样品进行定量测试。并考察了样品颗粒粒度、激光剥蚀坑的形貌特征和压饼样品中的元素均一性对测试的影响。实验结果表明:在193nm波长激光剥蚀条件下,以NIST SRM 610玻璃标样为外标物质对植物标准参考物固体粉末样品进行压饼测试,其分析结果与标准推荐值有较好的一致性。

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定植物样品中微量元素

采用过氧化氢-硝酸作溶剂，微波消解样品，外标方法校准，电感耦合等离子体质谱法同时测定植物样品中硼、镉、铜、钴、铬、钼、锂、镍、铅、镧、锗11个微量元素。确定了微波消解仪和等离子体质谱仪的最佳工作参数，研究了有机残留物和共存离子的干扰和消除方法，选择了各元素的测定同位素，以45Sc和103Rh双内标补偿基体效应，建立了样品测定方法。方法检出限（10s）在5～150ng／g，相对标准偏差（RSD，n=12）在1．27％-5．27％。对多种国家一级生物标准物质进行分析验证，测定值与标准值相符。方法适用于植物的果实、根、茎、叶等不同类型样品中多种微量元素的测定。

甲基异丁酮-N,N-二甲基甲酰胺萃取石墨炉原子吸收法测定植物样品中微量锗

本文研究了用钼酸铵浸渍处理石墨管,石墨炉原子吸收法测定锗时的最佳条件。实验证明,锗与苯基萤光酮形成螯合物溶胶萃取在甲基异丁酮(MIBK)中,溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,用氨水作为基体改进剂,涂钼热解石墨管可使测定锗的灵敏度提高约20倍,可以直接测定人参及其它植物样品中的微量锗,灵敏度(1％吸收)为1.07×10^(-11)g,检测下限为2.20×10^(-10)g,相对标准偏差3.4％～7.6％,回收率为97％～103％。

氢化物发生-原子荧光光谱法测定植物样品中汞硒砷

植物样品经硝酸-高氯酸一次湿法消解后,用氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定汞、硒、砷。测定时加入消泡剂磷酸三丁酯,可有效消除泡沫,降低记忆效应,提高精密度。方法精密度(RSD,n=12)为汞2.96%,硒0.96%,砷2.49%。经加标回收试验和国家一级标准物质验证,测定结果与标准值吻合。

热解石墨管——电热原子吸收法直接测定植物样品中微量锗

研究了植物样品中微量锗的测定方法,选择了仪器最佳条件;考察了不同基体改进剂对灵敏度的影响,以钯为改进剂,最高允许灰化温度和原子化温度分别为1200和2500℃,方法相对标准偏差为3.11%,利用热解石墨管测定了灵芝标准品和香菇中的锗,结果令人满意。

大管回流消解ICP-MS测定植物样品中的Hg及其他痕量元素

针对易挥发元素Hg提出了大试管和红外加热的多孔控温消解炉的简单装置消解植物样品的大管回流法。该方法结合ICP-MS测定Hg,指出在0.18%L-半胱氨酸加入内标做清洗液消除汞的记忆效应,校准曲线有一个更好的相关系数r=0.9993,Hg的测定限可达0.012μg/g(10σ,DF=100);并比较了原子荧光测定Hg的测定限0.0013μg/g(10σ,DF=100)和测定结果。该方法经标准物质GSV-3、GSV-4、GSB-1、GSB-6、GSB-10和GSB-4验证,测定值与标准值基本吻合。实验结果表明,该消解方法中Hg基本没有损失,而且ICP-MS的测定Hg的同时可以测定Li、B、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sr、Mo、Cd、Ba和Pb等痕量元素。

土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃(PAHs)不同提取与净化方法比较

系统分析和比较了土壤、沉积物和植物样品中多环芳烃(PAHs)的提取与净化方法,阐述和对比了索氏提取法、超声波提取法、超临界流提取法、固相提取与固相微提取法、固液提取法、微波辅助提取法、快速溶剂提取法等提取方法以及定量浓缩净化法、硅胶柱层析净化法、费罗里土柱层析净化法、氧化铝净化法、固相萃取(SPE)净化法等净化方法。旨在通过比较目前的提取和净化方法,展望将来提取与净化方法发展的新方向。

抗坏血酸为基体改进剂石墨炉原子吸收光谱法测定金矿区植物样品中的痕量金

应用石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）测定地球化学样品中的低含量金具有较高的准确度,但用于测定植物样品中痕量金时,传统方法的称样量较大（20 g）,样品在马弗炉中灰化不完全,检出限较高（0.29ng/g）。本文确定了应用GFAAS分析金矿区植物样品中痕量金的测定条件,石墨炉的升温程序为：金的灰化温度1000℃,原子化温度2000℃,以抗坏血酸为基体改进剂,瓷坩埚为灰化器皿,且将样品的灰化温度降低到500℃,灰化时间2.0 h,确保了样品灰化完全且待测元素不发生挥发损失。本方法称样量较小（5.0 g）,检出限为0.03 ng/g,精密度为6.8%~11.9%,加标回收率为83.8%~104.7%。经过金矿区实际植物样品试验,发现不同植物对金的富集能力相差较大,其中玉米植株对金的富集能力强。

不同固定条件对几种植物样品超微结构的影响

为比较几种固定条件对不同植物材料样品电镜超微结构图像清晰度的影响。以3个不同科属4种植物[油棕(Elaeis gineansis Jacq.)、拟南芥(Arabidopsis thaliana.)、花生(Arachis hypogaea Linn.)、柱花草(Stylosanthes guianensias Sw.)]为研究主体代表,探讨了2.5%戊二醛与4%戊二醛固定过夜、锇酸固定2 h及过夜的制备方法对其叶片超微结构的影响,并成功观察了柱花草接种胶苞炭疽野生型菌株CH008后的病菌侵入过程。结果表明:油棕、拟南芥、花生及柱花草叶片经4%戊二醛与1%锇酸固定液固定过夜,其组织成像的效果均较为理想,各种细胞器整体信息丰富、结构组织完好、线条清晰。表明,此制备方法能够较好的保存植物叶片和细胞组织,提高制样的成功率及观察分辨率。

大试管回流消解-等离子体发射光谱/质谱法测定植物样品中多元素

采用大试管和红外加热的多孔控温消解炉的简单装置消解植物样品,电感耦合等离子体发射光谱/质谱法测定其中的主量和痕量元素,对消解温度、消解时间、消解溶剂、样品取样量等条件进行考察。用植物国家一级标准物质进行前处理及测定,验证方法的可行性,测定值与标准值基本吻合。方法不仅能同时测定B、Ba、Ca、Cd、Cu、K、Mg、Mn、Na、Ni、P、S、Zn、Co、Sr、Pb、Cr等元素,还适用于Hg、As挥发性元素的消解测定。方法的精密度(RSD,n=10)≤10%。

微波消解-ICP-AES测定植物样品中多种微量元素

用微波消解仪消解植物样品,ICP-AES同时测定样品中硼、硫、磷、钾、钠、钙、镁、铜、锌、锶、钡、锰、铁等13个元素。方法检出限为0.087-6.03μg/g,精密度(RSD%,n=12)为0.49%—2.28%。对大米、茶叶、豆角、紫菜、花粉、黄芪国家一级标准物质进行测定,测定值与推荐植相符。结果表明,该方法可以满足植物样品中微量元素测定的要求。

植物样品中稳定碳同位素的EA-IRMS系统分析方法

通过多组实验对比，分析并讨论了利用元素分析仪-稳定同位素比率质谱仪（EA-IRMS）联用技术测定植物样品中碳同位素比值的实验条件。初步建立了植物样品中稳定碳同位素组成的分析方法，同时对系统分析的稳定性和精密度等进行了检验分析。结果表明：当IRMS真空度为7×10^-8kPa，高压3．0kV，EA系统Carrier-He载气流量在90～100mL·min^-1，Conflo-He载气压力为80kPa，氧喷条件为110mL·min^-1时，使用Cr2O3／Co3O4作为EA氧化柱氧化剂填料，在严格控制样品残余和本底空白的条件下，植物样品的测定精密度为±0．20‰，测定值与给定值值偏离0．01‰。

高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱法测定植物样品中的4种砷形态

以0.15mol·L^(-1)硝酸溶液为提取溶剂超声提取植物样品2次,提取溶液经CNW ICGuard RP小柱净化后,进入高效液相色谱,以Hamilton PRP-X100色谱柱为固定相,以25mmol·L^(-1)磷酸氢二铵-甲酸溶液(pH 6.0)为流动相进行等度洗脱,分离其中的亚砷酸[As(Ⅲ)]、二甲基砷酸(DMA)、一甲基砷酸(MMA)和砷酸[As(Ⅴ)],4种砷形态在9min内可完全分离。将分离出的4种砷形态引入氢化物发生-原子荧光光谱仪进行测定,其中,硼氢化钾溶液(还原剂)的质量浓度为22.5g·L^(-1),盐酸溶液(载流)的浓度为1.2mol·L^(-1)。结果表明:4种砷形态的质量浓度在5~100μg·L^(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.20~0.46μg·L^(-1)。采用标准加入法进行回收试验,得到回收率为80.0%~101%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.1%~5.0%。按此方法测定大米、芥菜、空心菜、莲藕、柑橘叶片等植物样品中的砷形态,均未检出MMA,检出As(Ⅲ)的质量分数(0.053~0.81mg·kg^(-1))相对较高,且该方法测得砷形态总和占按照GB 5009.11-2014测得总砷含量的百分比为84.2%~104%。