【導(dǎo)讀】祁紅、信陽毛尖、福建白茶、云南普洱等8種茶葉中的Cu和Pb的含量。對這兩種方法進行了比較。放心使用，并比較得出酸法消解能更準確的測定茶葉中鉛、銅的含量。

　　

【正文】 德國達姆施塔特蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 27 市的 公司。 鈀中硝酸鹽和硝酸鹽磷銨 改性劑以及特殊純度的 鎳 也來自德國的 公司。表面活性劑 Triton100 購自 Fluka 公司（瑞士）。單獨的（ 供原子吸收分光光度法 AAS 使用）或者多樣的元 素（ 供電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法ICPAES 使用 ），包括 鋇、銅、鐵、鋁、鋅工作標準由 1g11 的儲備溶液（ Spectrosol, , 德國）提供。所有的進一步稀釋均采用雙蒸餾水及去離子水。所有標準液都加酸酸化，以保持適當(dāng)酸度。 磨漿準備，取樣 首先，將實驗分析用的樣品烏龍茶放入混合研磨器 MM2020（ ,德國）中研磨 20 分鐘，同時使用液氮冷卻系統(tǒng)。觀察表明，使用冷卻系統(tǒng)可以提高研磨的效率。利用掃描電子顯微鏡（ SEM）和光學(xué)顯微鏡對研磨的樣本的粒徑進行研究。據(jù)驗證，平均粒徑 60μ m。標準物質(zhì)茶葉沒有進行研磨。進樣之前，搖動裝此樣品的瓶子五到六次。 所有粉碎茶葉進樣通過平衡法（在 聚乙烯容器中）將濃度范圍集中在%。以 或 % v/v HNO3 以及 % (最終濃度表面活性劑 )的 X100 Triton 作為進樣準備的液體介質(zhì)。在電熱原子化器采樣之前，將同一容器內(nèi)的超聲波攪拌器 （以每 15 秒約 55%的超聲波探頭功率）內(nèi)的容器放入自動進樣器中。對于同一的茶葉樣本，單獨進三個樣，重復(fù)三次。 微波輔助消解 通常， 克的茶葉樣品放入 Teflon PFA 容器，加入適當(dāng)體積的濃酸后緊閉消解管。對純硝酸和三個混酸組合進行了測試。例如，硝酸和氫氟酸的組合 (9+1 ml)；硝酸與鹽酸的組合 (9+1 ml, 9+2 ml 和 9+3 ml)；硝酸、氫氟酸和鹽酸 的組合（ 9+1+1ml, 8+2+1ml, ++1ml）。對微波爐加熱程序進行優(yōu)化，盡可能縮短時間。最終，對樣本的微波爐處理在 10 分鐘達到最大功率 (630w)，記錄的壓力達到最大值 180 psi。樣本在微波處理約 30 分鐘后冷卻。然后將其移入容量瓶，注入高純度的水定容至 20或 50ml。 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 28 表 2 ICPAES 光譜儀的運作環(huán)境以及波長分析 光譜儀 同步檢測分級光柵 ( SCD 探測器 ) ICP RF 功率 射頻 載氣流量 輔助氣體 流量 等離子氣體流量 等離子觀測 射線 噴霧劑類型 傳感器，交流 泵吸 min1 分析波長 鋇 銅 鐵 鋁 鋅 ① 已做 Pb 的縱向和橫向等離子體分析。 ② 測定接近檢測限 ICPAES 測定 測定條件優(yōu)化基于信噪比。 ICPAES 光譜儀的主要運行環(huán)境如表 2 所示。除 Pb測量外，僅使用了等離子徑向觀測。采用了單一背景修正。分析結(jié)果是基于酸化的多元素標準 ，利用直線校準圖計算出的。 對于三個獨立的消解實驗，所有檢測都需要重復(fù) 3 到 5 次。 3 結(jié)果和討論 優(yōu)化電熱原子吸收光譜（ ETAAS）檢測 使用水溶液及粉碎樣本對所有實驗研究的元素的灰化和原子化溫度進行優(yōu)化。選擇的溫度如表 1 所示。原子化之前采用最大的加熱功率，原子化使用石墨平臺。在鋇和鉛的測定程序控溫中，包含降溫這一步驟。 除上述提到的優(yōu)化之外，還需要觀測鉛的流失。研究茶葉進樣時，也要觀察原子蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 29 化峰值的改變及外觀時間的改變。為了取得良好的分析回收率，使用化學(xué)基體改性劑很有必要?；旌细男詣┖邢跛徭嚭土?銨（取自 [12]，作者用它測定水中的鉛量）。實驗證明，該改性劑 ( 100 μ g ml 1 Ni(NO3)2 + 10 mg ml 1 NH4H2PO4)對于溫度達1000℃ 的鉛穩(wěn)定。同時，使用化學(xué)基體改性劑（僅鈀硝酸鹽）對于鋇的測試也頗有益處，尤其在提高（均衡）分析的峰值時。還可以觀察到一個較好的平均特征質(zhì)量（ 而不是 pg/ As）。實驗發(fā)現(xiàn)，最佳濃度的鈀改性劑為 。茶葉進樣前加入混合改性劑或石墨爐加入單獨的化學(xué)改性劑，那么就會得到幾乎相同的峰形和分析結(jié)果（ Pb、 Ba）。對于銅 、鐵、鋅的測定，不必加入額外的化學(xué)基體改性劑。 表 3 懸浮液中的金屬比例（取烏龍茶樣本，懸浮液～ % m m1) 元素 被提取的金屬液相 % 硝酸 %硝酸 鋇 12 17 銅 88 90 鐵 39 48 鋁 約 3 約 2 鋅 23 74 液相濃度由電熱原子吸收光譜（ ETAAS）測定的（經(jīng)過 12 分鐘的粉碎離心） 同時還觀察了超聲波的攪拌時間對于分析信號重復(fù)性的影響。然而，超聲時間在15～ 35 秒的范圍內(nèi)，重復(fù)性 (RSD)幾乎相同，因此在分析過程中選擇了最短的測定時間（ 15 秒）。 金屬分配 測定金屬的固態(tài)和液體的分配通常（鋅除外）是相似的（如表 3 所示），分別在 和 4%的 HNO3解決方案之間。在這些介質(zhì)中進樣準備的重復(fù)性分析結(jié)果幾乎也是相同的。這一結(jié)果表明，盡管 pH 值有變化，但是缺乏更重要的進樣結(jié)塊。準備 %的進樣介質(zhì)會更方便 ,因為可以對使用時間稍微長一些的熱解涂層石墨平臺進行觀察。淋洗的液相鉛含量 (對飲茶者而言是件幸事 )很?。ǖ陀?5%），幾乎不依賴于硝酸的濃度（ 4%酸）。以前曾報導(dǎo)過以相似的方式對于其他植物的該元素采用類似的進樣準備。例如對卷 心菜葉和卷心菜根的進樣 [13]?？商崛〉匿^、鋅和鐵的質(zhì)量為中蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 30 等。另一方面，無論是在更為稀釋或是更為濃縮的酸性介質(zhì)中，幾乎所有的銅都可以提取出用作觀察。 微波消解 最初使用的是濃硝酸，但該方法并不很有效（參見 [7]）?；厥章室膊焕硐?。對于三種酸的組合（例如，硝酸 +氫氟酸，硝酸 +鹽酸，硝酸 +氫氟酸 +鹽酸）的研究則以更細致的方式進行。試驗表明，三種酸組合的效果比兩種酸的組合更有效，回收率（以標準物質(zhì)核定）更高。 報告表明，即使僅有 10 分鐘（溫度達到了 180℃ ）的消解也能獲得清澈的（有時有一點點發(fā)黃）溶液。 圖 1 顯示了樣品處理過程中溫度及壓力的變化。微波消解時間超過 10 分鐘沒有變化。除鐵之外，含有 HNO3+HCI+HF（比例： 9+1+1ml）混合以參考物質(zhì)為參照的分析結(jié)果有高的回收率，通常范圍在 100~6%。在該實驗中，僅對回收率范圍在 86~%內(nèi)進行觀察。同樣的酸以 ++1ml（ HNO3+HCI+HF）的比例可以提高鐵的回收率，即：達到 %。利用各種酸微波消解后鐵和鋇（作為最不會受消解介質(zhì)變化影響的元素）的平均回收率如圖表圖 2 所示。 圖 1 微波消解的時間與微波容器內(nèi)部的溫度和 /或壓力 的關(guān)系 分析結(jié)果 積分吸光用以量化原子信號和計算測驗樣本中金屬濃度。采用 ETAAS 測定鋇時，使用標準加入法。因為可以觀察出某些分析信號值的基體效應(yīng)。對于其他的待分析項蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 31 以標準溶液為基礎(chǔ)的校準曲線就足夠了。以鋇、銅、鐵、鋁、鋅的光譜共振線（表 1所示）分析獲得的特征質(zhì)量分別為 ， ， ， 14 和 。鐵的標準回收率（對于進樣約 2%mm1）為 %，而銅是 %。 ETAAS 進樣結(jié)果的整體再現(xiàn)是通過五次復(fù)制計算的值，每個樣本都符合這一分析技術(shù) (RSD%)。三種 不同濃度的進樣在某采樣濃度內(nèi)實現(xiàn)九次再現(xiàn)（ RSD 在 和 %之間）。 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ ICPAES）校準曲線的線性度（相關(guān)系數(shù)的范圍在 ～ ）很好。對于每個樣本進行五次復(fù)制， ICPAES 的整體 RSD 計算結(jié)果 %。液體進樣電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜的鋇、銅、鐵、鋅的分析測定回收率分別為 9 9 、和 101%。 較為麻煩的是分析測定鉛。它在茶葉樣本中所占的比例相對比較低，直接使用ICPAES 技術(shù)不是很奏效（即使是使用現(xiàn)代化的電感耦合等離子體原子發(fā)射 光譜ICPAES 設(shè)備）。我們利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ ICPAES）技術(shù)對真的茶葉樣本（烏龍茶）進行了橫向及縱向的觀察，但分析結(jié)果并不樂觀。所以，鉛的測定采用懸浮進樣的電熱原子吸收光譜（ ETAAS）法更好一些。 圖 2 采用不同消解介質(zhì)微波消解后 ,ICPAES 測定鐵和鋇的平均回收率 通過電熱原子吸收光譜 (ETAAS)懸浮進樣和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ ICPAES）液體樣本對真正的茶葉樣本的分析結(jié)果如表 4 所示。兩個結(jié)果非常相似（最大的不同是約為 5%）。兩項測驗的結(jié)果和分析技術(shù)的比較完全 符合認證值（表 5）。與參考物質(zhì)相比，真正的茶葉樣品的鋇和鋁的含量升高可能是由于植物從污染的土壤蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 32 中吸收了這些元素。 表 4 烏龍茶樣本中金屬元素的檢測結(jié)果 樣本 濃度 (mg kg1)177。 SD(n=5) 液態(tài)樣本 ICPAES 懸浮進樣 ETAAS Ba 177。 4 48177。 Cu 177。 177。 Fe 232177。 14 242177。 18 Pb 177。 177。 Zn 177。 177。 表 5 合格標準參考物質(zhì)（茶渣 GBW 07605）中的金 屬測定結(jié)果 樣品 濃度 (mg kg1)177。 SD (n=5) 標準值 懸浮進樣 ETAAS 液體試樣 ICPAES Ba 58177。 3 177。 5 177。 4 Cu 177。 177。 177。 Fe 264177。 10 250177。 18 248177。 12 Pb 177。 177。 177。 Zn 177。 177。 177。 4 結(jié)論 懸浮進樣電熱原子吸收光譜 (ETAAS)分析重現(xiàn)性稍微有些不足，但是，總的來看，這兩種分析方法的結(jié)果 都是可靠的、回收率也很高。 電熱原子吸收光譜法 (ETAAS)可以成功用于茶葉樣本中簡單、迅速、可重現(xiàn)單一金屬元素的測定。而密閉系統(tǒng)中微波消解同電感耦合等離子原子發(fā)射光譜分析法（ ICPAES）技術(shù)則更適用于速度較快的多種元素測定，除去茶葉中的某些痕量或超痕量元素，例如：鉛。 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 33 致謝 本文作者之一 (Jerzy Mierzwa)非常感謝臺灣科學(xué)理事會（臺北，臺灣）的財政支持。 參考文獻 [1] . 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