如何对花卉样品同一消煮液中的钾、钙、镁、铁、锰、锌、铜等进行自动化分析?

如题所述

答:

(1)方法原理目前钾、钙、镁、铁、锰、锌、铜的分析均用同一消煮液,用仪器分析代替常规化学分析,即简便又快速,准确度高。

在测定微量元素时,对所用器皿、试剂和水有特殊要求,同时在分析过程中还要注意污染问题。(2)仪器设备火焰光度计、原子吸收分光光度计等。(3)标准贮备液的制备以下配置的各种标准贮备液,其浓度均为1000毫克/千克,使用前再将它们稀释成所需要的浓度,稀溶液不能长期保存。下面的标准贮备液都用1升容量瓶配制。

①钾标准贮备液:将优级纯氯化钾(KCl)在105℃下烘4~6小时,冷后称取1.9070克,用水溶解,并准确稀释至1升。

②钙标准贮备液:将碳酸钙(优级纯)在110℃下烘干,冷却后称取2.4970克,加少量水,再将其溶于6摩尔/升盐酸(HCl)溶液中,加热赶走CO2,冷后用去离子水准确稀释至1升,盐酸浓度约为1摩尔/升。

③镁标准贮备液:将1.0000克高纯镁(光谱纯)溶于少量盐酸(6摩尔/升)中,用水准确稀释至1升。

④铁标准贮备液:1.0000克高纯铁(含铁99.999%)溶于30毫升盐酸中,加数毫升盐酸氧化后,用水准确稀释至1升。

⑤锰标准贮备液:将1.0000克高纯锰(含锰99.999%)溶于少量硝酸(只能在水浴上加热加速溶解,不能直接加热,温度太高,易生成高价锰而不溶解),在水浴上蒸干后,再加5毫升盐酸溶解,再蒸干,加数滴盐酸和水溶解,用水准确稀释至1升。

⑥锌标准贮备液:1.0000克高纯锌(含锌99.999%)溶于稍过量的盐酸中,用水准确稀释至1升,最后溶液中盐酸浓度约为0.1摩尔/升(约需6摩尔/升盐酸22毫升)。

⑦铜标准贮备液:1.000克高纯金属铜(含铜99.999%)溶于少量硝酸中,在水浴上蒸干,加入5毫升盐酸再蒸干,加盐酸和水溶解,用水稀释至1升,最后溶液中盐酸浓度约为1摩尔/升。

上述各贮备液配制好后,贮存在塑料瓶中,低温保存。(4)待测液的制备①干灰化法:称取烘干叶样或植株样品(叶样70~80℃,果实60~65℃),叶子0.5000克、果皮1.5000克、果肉2.0000克于30~50毫升石英坩埚中,在电热板或电炉上小火加热碳化,亦可同时在上面红外灯照射,逐渐降低灯的位置(最后红外灯距样品仅10~13厘米,电热板温度约300℃)效果更好。将坩埚放在垫有石棉板的高温熔炉中(避免坩锅底部温度过高),并注意不要接触炉壁。为了加速氧化,可在200~300℃时,稍稍启开炉门,使挥发物质逸出并补充氧气。并在灰化过程中,最好交换一次坩埚位置。灰化完全的残渣应为白或灰白色。如有碳粒,可先加水1滴,使灰分湿润,再小心加入1∶1的硝酸数滴(注意防止残渣飞溅损失),在低温电热板上蒸发至干,再放回炉中烧至白色。一般叶子和果皮一次即可灰化完全,但果肉糖分高,需重复数次才能灰化完全。

灰化好的样品冷至室温,加水数滴使之湿润,沿边加入1∶1的盐酸1毫升溶解残渣,必要时可稍加热,通过小漏斗洗入25毫升容量瓶中,用去离子水定容至刻度(盐酸浓度为2%),摇匀过滤,此滤液记为待测液A。

②湿灰化法:为了灰化快速完全,将样品量加大(叶子1.0克、果皮3.0克、果肉3~4.0克),定容至50毫升。将称好的样品放在50~100毫升小开氏瓶(或小三角瓶中),加入25毫升浓HNO3和2毫升高氯酸,加一小漏斗,放置过夜。放在电炉上先用小火加热,让二氧化碳慢慢逸出,消化至溶液无色透明,高氯酸浓烟发生时,降低温度至溶液残留至约1毫升,取下瓶放冷。整个消化过程注意勿干。

消化好的消煮液,用去离子水冲洗开氏瓶,洗至50毫升容量瓶中,加去离子水定容摇匀过滤,此液记为待测液B。

同时消化10个空白,以便制备标准系列溶液。消化好的空白液,分别转移至50毫升容量瓶中,对1~8个空白液尽量用水要少,以便以后在这些容量瓶中加入相应的标液。第九、第十个空白液加去离子水至刻度。(5)钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等的测定试剂配制:

①氯化镧溶液:称LaCl3?7H2O 80.2克,用去离子水稀释至1升,此液含镧(La3+)30毫克/毫升。

②氯化锶溶液:称SrCl2?6H2O 40.6克,用去离子水稀释至1升,此液含Sr2+15毫克/毫升。

③氯化钠溶液:称NaCl 127.0克,用去离子水稀释至1升,此液含Na+为50毫克/毫升。

测定方法:

①干灰化法样品的测定:溶液A可直接用原子吸收分光光度计测定铜、锌、铁、锰。

钙和镁的测定:若待测液A是叶子制备样,则吸取1.0毫升,放于100毫升容量瓶中,加入LaCl3溶液(或SrCl2)10毫升,NaCl液1毫升,1∶1的盐酸4毫升,用去离子水定容至100毫升;若待测液A是果皮或果肉制备样,则吸取1毫升,放入50毫升容量瓶中,加入LaCl3液5毫升(或SrCl2液),NaCl液0.5毫升,1∶1的盐酸2毫升,用去离子水定容至50毫升。最后的溶液可直接用原子吸收分光光度计测定钙和镁。

钾的测定:将溶液A吸取2.5毫升,放入50毫升容量瓶中,加NaCl液1毫升,用去离子水定容后即可用火焰光度计测定K+(或Ca2+)。

②干灰化法标准系列液的配制:分别吸取铜锌锰的标准贮备液2.5毫升,放入100毫升容量瓶中,用去离子水定容后,此液即为含铜、锌、锰各25毫克/千克混合标准液。

另吸取5毫升铁标准贮备液于100毫升容量瓶中,用去离子水定容后,此液即为铁50毫克/千克。

分别吸取铁、锌、铜、锰稀释标液于25毫升容量瓶中,各加1∶1 HCl1毫升,用去离子水定容,即为各含锌、锰、铜各0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0毫克/千克及铁0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0毫克/千克的标准系列液。

③湿灰化法标准系列溶液的配制:

A.铁、锌、铜、锰标准系列溶液的配制:在前8个空白待测液中,分别加入25毫克/千克的锌、铜、锰稀释标准液0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、3.0、4.0毫升及50毫克/千克铁稀释标准液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0毫升,用去离子水稀释至50毫升,此即为含锌、铜、锰各0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5和2.0毫克/千克及含铁0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0毫克/千克的标准系列溶液。

B.钙和镁标准系列溶液:从第九个空白待测液中各吸取1毫升,分别放入8个100毫升容量瓶中,并在每个容量瓶分别加入100毫克/千克的钙稀释标准液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0毫升和50毫克/千克镁稀释标准液0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、3.0、4.0毫升,每瓶加10毫升锶或镧溶液,1毫升NaCl溶液,用去离子水稀释至100毫升,此标准系列含钙0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、和6.0毫克/千克;含镁0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5和2.0毫克/千克。以上是叶子钙、镁测定时所用的标准系列液。

果皮或果肉钙、镁测定时用的标准系列液配法相同,只是用50毫升容量瓶配制,其中也含1毫升空白待测液,但其他试剂用量减半(包括钙、镁稀释标准液的用量也减半)。

C.钾、钙标准系列液的配制:用干灰化法配制的钾、钙稀释标准液,吸出0、1.25、2.5、7.5、10.0、12.5、15、17.5毫升,分别放在50毫升容量瓶中,各加第九个(或第十个)空白待测液2.5毫升(为使酸度及试剂与待测液完全一致),加1毫升NaCl,用去离子水稀释至50毫升,此液分别含钾和钙各为0、2.5、5.0、10、15、20、25、30、35毫克/千克,直接用火焰光度计测定钾、钙的含量。

锰、铜、锌等:按照国产或进口原子吸收分光光度计不同型号的操作说明,选定最佳工作条件进行进样测定。

结果计算:

式中:W——样品重(克);V——样品第一次定容体积(毫升);V1——从V中吸取量(毫升);V2——测定时定容分体积(毫升);10-4——将毫克/千克换算成%含量的乘数。

注意事项:

①试验证明有的瓷坩埚对测铜、锌有污染,不能用于铜、锌的测定。

②加盐酸溶解残渣时,须先加数滴水湿润之,否则飞溅损失。

③加入锶或镧是抑制铝、硅、铬或磷酸盐对钙镁、镁测定的干扰,称为释放剂,使溶液中达到3000毫克/千克La3+或1500毫克/千克Sr2+。用锶和镧时,要注意试剂中无Ca2+和Mg2+。

④如果确知所加入的HNO3或开氏瓶等不含待测元素,可用标准液直接配成含4%高氯酸的标准系列液,而不必在每个标准液中加入空白待测液。

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