生物样品无机前处理方法研究进展

生物样品元素分析是生态地球化学、环境化学、农业土壤和医学等学科领域研究的重要手段。生物样品具有组成复杂,有机质含量高、基体干扰较大、部分无机元素含量低的特点,其无机前处理技术是生物样品无机元素分析的最关键步骤,必须选择科学、合理、高效的前处理方法进行消解,以保证消解后的溶液适用于对应的无机元素分析。本文针对生物样品的特殊性,对生物样品不同的无机前处理方法的国内外研究进展进行了综述,重点对各方法的优缺点、影响因素及适用的无机元素分析进行了系统论述,认为当前各无机前处理方法都存在一定的缺陷,需要根据待测元素的性质、实验成本、分析效率、结果准确等因素综合选择最优的前处理方法。未来开发更多、更高效的生物样品原位分析技术是弥补目前各无机前处理方法缺陷的重要手段。

密闭式微波消解方法综述

综述了密闭式微波消解在元素检测方面的应用。重点对密闭式微波消解的原理、优点及使用技术等方面进行了评述。同时讨论了密闭式微波消解的应用前景。

不同消解方式对电感耦合等离子体质谱法测定水产品中无机元素的影响

目的为研究不同消解方法对水产品中重金属元素测定的影响,找到最佳的前处理方法。分别采用高压消解罐消解、微波消解和湿法消解3种方法对紫菜(GBW10023)、扇贝(GBW10024)、大虾(GBW10050)等成分分析标准物质进行前处理。方法在电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)优化条件下,测定3种标准物质3种消解方法的9种元素(Pb、Cd、Cr、As、Sn、Ni、Cu、Mn、Sr)含量,与标准参考值做对比,并测定各元素的回收率。结果 3种消解方法的测定结果基本在参考范围内,消解效果均较为理想,而微波消解法消解最彻底且消解液澄清,所受环境干扰最小,测定值更接近参考值,回收率也基本在90%~105%之间,较为理想;紫菜标物的湿法消解和高压消解罐消解法中均有剩余残渣;且湿法消解的回收率结果较不理想;9种元素标准曲线的线性关系较好,相关系数均大于0.999,仪器灵敏度、精准度较高。结论综合比较认为,微波消解法更适合扇贝、大虾、紫菜等水产品中无机元素测定的前处理要求。

微波密闭消解难处理K[Au(CN)_2]化合物及其Au的精密电位滴定法测定

首次提出了微波密闭消解难处理K[Au(CN)2]化合物的新方法 ,优化了试液预处理和电位滴定法测定Au的条件 ,并与英国标准分析方法进行了对照研究。结果表明 :两种方法的Au分析结果准确度 (相对平均误差≤±0.03 %)基本一致 ,但前者结果精密度好 (相对标准偏差≤0.02%) ,消解快速 (30min)、无污染、无损失、经济、简便 ,符合绿色分析化学的要求 。

微波密闭消解与几种分解测定难处理KAu(CN)_2中Au的方法比较

首次提出微波密闭消解难处理氰化亚金钾的新方法,并与湿法、敞开和烘箱加热分解方法进行了比较,同时,将传统的金分析湿法重量法与优化条件后的电位滴定法进行比较。结果表明微波消解法和几种分解法对难处理氰化亚金钾的破坏程度及其金分析结果的准确度(相对平均误差≤0.03%)和精密度(相对标准偏差≤0.02%)基本一致,但前者方法新颖,消解快速(30min)、无污染、无损失,分析成本低,操作简便,符合绿色分析化学要求,适宜推广应用。

密闭容器微波样品消解技术在金属分析中的应用

综述了在密闭容器中样品的微波消解技术在金属分析中的应用。对微波消解技术的原理和优点,微波消解体系的选择以及一些安全注意事项等,特别是对不同金属样品处理中的技术应用进行了详细叙述(引用文献40篇)。

微波密闭消解技术在处理Rh、Ir粉及其试样中的应用(英文)

提出了微波密闭消解难分解Rh、Ir粉及其合金、冶金物料、碎化砂矿的新方法；对比了它们的微波密闭消解和传统分（消）解法的条件；分析了消解后Rh、Ir、Pt、Pd和Au的含量。结果表明：上述各类物质对应消解时间分别为传统法的1／96～1／67、1／24～1／5、1／48～1／16和1／2，无论分析方法随微波密闭消解法的建立而改变与否，总分析流程均大大缩短；2种方法测得贵金属的含量基本吻合。

低压微波消解─ICP-AES法测定聚氯乙烯塑料及其制品中的Pb、Cd、Cr和Hg

采用低压微波消解系统，以HNO3、HCl、H2O2、HClO4和HF消解样品，用H3BO3络合过量的F^-，并研究了Cl^-对测汞的影响、共存元素的干扰、H3BO3对各元素的影响，建立了低压微波消解─ICP-AES法测定聚氯乙烯塑料及其制品中Pb、Cd、Cr和Hg的方法。Pb、Cd、Cr和Hg的检出限（3σ）分别为：0.012、0.002、0.006、0.020μg/mL，相对标准偏差为0.5%-4.0%，回收率为95%-101%。该方法可推广应用到其它塑料中Pb、Cd、Cr和Hg的测定，已应用于实际的检测工作。

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中溴和碘

传统上采用碳酸钠和氧化锌混合试剂烧结、热水浸取、交换树脂分离基体干扰、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定土壤和沉积物中溴和碘的分析方法,不仅样品处理流程长、效率低,且易造成分析结果的空白值偏高,影响方法的检出限。在现有的研究基础上,采用微波封闭消解技术、12%稀氨水浸取、碰撞池技术消除多原子离子质谱干扰、ICP-MS直接测定土壤和沉积物中的溴和碘,实现了高效、高灵敏度的研究目的。结果表明,该方法对溴和碘的检出限分别为0.021和0.010 mg/kg,精密度(RSD,n=7)分别为4.34%~10.7%和2.42%~6.81%,准确度(RE,n=7)分别为-1.11%~2.26%和-2.80%~2.68%。所得结果明显优于传统方法并且与认定值相符,表明此方法对土壤和沉积物中溴和碘的测定具有适用性和可靠性。

用密封微波溶样导数火焰原子吸收法测定鱼中的锌和铜

用密封微波消解技术对鱼类样品进行了预处理，用导数火焰原子吸收法测定了其中所含的微量元素锌和铜。结果表明，与常规样品消化方法相比，微波样品处理技术具有方便、快捷、污染少、消化完全等特点；而导数测量装置与火焰原子吸收分光光度计的连接使得测定的灵敏度分别提高了锌１５倍和铜１２倍；且检出限均降低了１０倍左右。

密闭微波消解ICP-MS同时测定电解锰阳极液中12种元素

利用HNO_3-H_2O_2密闭微波消解-ICP-MS同时测定电解金属锰阳极液中12种元素（Fe、Pb、Ni、Zn、Sr、Cr、Ti、Co、Cu、Cd、Sb、Ge）,内标铟（In）和铋（Bi）消除基体效应和仪器信号漂移。结果表明,该方法具有较强的抗干扰性（相关系数r〉0.9999）,加标回收率均为93.93%～106.16%,相对标准偏差RSD〈3.5%。该方法操作简单、快速,适用于电解金属锰阳极液中多种元素的同时检测。

前处理方法对ICP-OES测定水产品中无机元素的影响

样品的前处理方法直接影响到无机元素测定结果的准确性。本研究探讨了高压消解罐消解、微波消解和湿法消解等3种前处理方法对水产品中无机元素测定的影响,利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定12种元素（钾、钠、钙、铁、镁、锰、铜、锌、钡、铝、磷、硼）含量,采用紫菜、扇贝和大虾等具有代表性的标准物质进行验证并与标准参考值进行了比较;对于标准物质和实际样品性状差异较大的扇贝和大虾,同时对其实际样品进行测定,进行加标回收率测试。实验结果表明,3种消解方法的消解效果均能满足日常检测工作需要,标准物质测定结果基本在参考值范围内,实际样品与标准物质的实验结果一致。但是微波消解法的测定结果在3种前处理方式中最为理想,不仅前处理过程所受环境干扰最小,同时测定结果更接近参考值,回收率在90%~102%之间。综合比较认为,微波消解法更适合扇贝、大虾、紫菜等水产品中无机元素测定的前处理要求。

微波等离子体原子发射光谱分析原油中微量金属元素

研究建立了原油中微量金属元素低成本高通量测定的分析方法。原油样品经HNO_(3)+H_(2)O_(2)密闭压力消解后,直接采用微波等离子体原子发射光谱(MP-AES)测定其中的12种微量金属元素Cu、Fe、Zn、Pb、Ni、K、Mn、Ba、Cr、V、Mg、Al。通过选择待测元素的分析波长,并结合快速线性干扰校正(FLIC)技术校正了光谱干扰,选择Y和Lu为内标元素校正了基体效应,稳定了分析信号。采用标准参考物质NIST SRM 1084a(润滑油中的磨损元素)评价了分析方法的准确性。结果表明:所有分析元素的线性关系良好(线性相关系数≥0.9995);该方法的检出限(MDL)为0.04~1.15μg/g,NIST SRM 1084a的测定值与认定值基本一致,验证了所建立的方法准确可靠,使用N2为等离子体气体的MP-AES显著降低了分析成本。该方法为原油中多种微量金属元素的高通量分析提供了新策略。

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法同时测定赣南脐橙中硅铝铁钙镁钾钠磷硫

选用硝酸和过氧化氢的混合消解液对脐橙进行封闭微波消解,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)直接测定脐橙中微量硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、磷、硫的含量。该方法检出限符合规范要求,方法回收率94.0%～107.0%,相对标准偏差(RSD)<5%。该方法具有良好的准确度和精密度,且溶样过程无污染,方法简便、快速。

密闭微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定烟用香精中多种微量元素

烟用香精对卷烟的香、吃味和质量稳定有重要影响,为了有效控制香精质量,降低卷烟主流烟气中有害元素的含量,采用密闭微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定了烟用香精中铍、钒、铬、锰、镍、铜、锌、砷、硒、锶、钼、镉、铊和铅14种元素,方法的线性相关系数0.999 5-1.000 0,相对标准偏差1.3%-9.5%（n=5）,检出限0.003-0.13μg.L-1,加标回收率88.1%-109.3%。结果表明方法能够满足微量元素的分析要求。用实验方法测定了38个牌号烟用香精中铍、钒等14种元素的含量。结果发现：（1）香精中锰、锌、锶的含量较高,硒、镍、铬、铜次之,铍、铊、钼、镉、钒、铅和砷的含量最低,其平均值均小于0.1μg.g-1。（2）锰、镉、锶的含量在不同香精之间差别较大,其变异系数分别为276.4%,238.7%,243.8%。

超高通量密闭微波消解-ICP-MS法测定生物质燃料中的微量元素

超高通量密闭微波消解法比干法灰化、湿法消解酸用量少、消解效率高,也比普通的微波消解法承压能力高,并且能同批次处理多达70个样品,大大提升了实验效率。而ICP-MS分析技术的检出限低、干扰少、精密度高,并且可以进行十几种微量元素的同时快速测定。将两种技术有机结合,建立了超高通量密闭微波消解-ICP-MS方法,对木质废弃物、秸秆、樟子松、红松、花生壳5种生物质燃料样品进行前处理,并测定各个样品中Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Ba、Pb等11种微量元素含量。各元素的检出限为0.0007～0.2430μg/g,相对标准偏差基本低于5%,加标回收率为86.4%～113%。将超高通量密闭微波消解法与传统的电烘箱加热-高压密封罐消解法进行比较,结果表明,两种前处理方法测定的元素含量并无显著性差异,微波消解法比高压密封罐消解法操作简便、耗时短、消解效率高、酸用量少、对环境污染小且实验成本低,更适合大批量样品分析的前处理。微波消解法结合ICP-MS分析技术,可以对生物质燃料样品中的微量元素含量进行高效、快速、准确的分析。

高通量密闭微波消解-ICP-MS测定食品中的锗含量

建立高通量密闭微波消解样品-电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupled plasma mass spectrometer,ICP-MS)测定食品中锗含量的检测方法。试验研究高通量密闭微波消解样品和高压密闭罐消解样品测试结果比对试验、锗的干扰试验、方法的检出限、精密度和准确度试验、加标回收试验,结果表明:方法检出限为:0.9 μg/kg;相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为5.1 %~17.8 %之间;相对误差(relative error,RE)为2.7 %~12.6 %之间;加标回收率在94.0 %~105 %之间,满足DD2005-03《区域生态地球化学调查评价样品分析技术要求》中的质量控制要求。对不同种类食品标准物质进行测定验证方法的准确度,测定结果与标准值相吻合。

常压密闭微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定锑矿石中的锑

采用王水溶解锑矿石常出现溶矿不彻底、提取过程中锑水解的问题,导致测定结果偏低;虽然原子荧光光谱法广泛应用于锑的测定,但是该方法由于仪器线性范围窄,对于高含量锑(>5%)的测定容易引入较大稀释误差。本文对样品采用氢氟酸-硝酸-盐酸混合酸溶后,在提取过程中加入酒石酸与锑络合,充分抑制了锑的水解。实验结果表明:采用氢氟酸、硝酸、盐酸混合酸体系的溶矿方式,能够有效分解矿石中的硅酸盐组分,使溶解更加彻底,锑的测定结果优于王水溶矿,且检出限更低(1.10μg/g);通过酒石酸与锑的络合及盐酸对锑水解的抑制,锑的测定结果优于王水介质及盐酸介质的结果,且方法精密度(RSD,n=6)为0.11%~1.11%,较其他介质更稳定。在ICP-OES分析中通过对锑元素分析谱线的优选,可以获得更宽的线性范围,从而实现了对较高含量锑的准确测定。本方法能快速、有效溶解锑矿石并避免锑元素水解,经国家一级标物验证,所得结果与认定值相符,适用于分析锑矿石中含量范围在0.7%~40%的锑。

微波消解——ICP-MS法测定坚果和果蔬籽仁中As、Pb、Hg、Mg、Al含量

为了建立密闭式微波消解—ICP-MS法同时测定坚果与果蔬籽仁中As、Pb、Hg、Mg、Al含量的方法。采用微波消解仪对坚果与果蔬籽仁样品进行密闭消解,然后用电感耦合等离子体质谱分析仪,以^(72)Ge作为As的内标、^(209)Bi作为Pb和Hg的内标、^(45)Sc作为Mg和Al的内标控制分析信号的动态漂移,对坚果与果蔬籽仁中的As、Pb、Hg、Mg、Al进行同时测定。结果表明:As、Pb、Hg、Mg、Al的回收率在95%~105%之间;As、Pb、Hg、Mg、Al的检出限分别为0.005、0.005、0.001、0.01、0.005 mg/kg;线性相关系数均大于0.999 9;相对标准偏差(RSD)均小于2%。同时对国家标准物质大米进行分析,结果测定值在标准值范围内。本法回收率、检出限、准确度、精密度试验的结果均满足要求,可用于测定坚果与果蔬籽仁中As、Pb、Hg、Mg、Al含量,并为完善坚果与果蔬籽仁质量标准提供依据。

三种不同消解方法对ICP-MS测定土壤中20种金属元素的影响

采用石墨电热消解法、微波消解法、密闭消解法3种消解方法对土壤标准样品进行前处理,电感耦合等离子体质谱法测定锡等20种金属元素的含量。结果表明,石墨电热消解法和微波消解法适用于土壤中Sn、Cs、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、U、W、Th等12种金属元素的消解测定,密闭消解法适用于Sn、Cs、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、U、Th、W等20种金属元素的消解测定。密闭消解法用酸量少、干扰小、检出限低、消解彻底,测定结果准确度和精密度优于石墨电热消解法和微波消解法,适用于大批量土壤样品的分析测试。