肥料中锌检测方法

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肥料中锌检测方法

肥料中锌检测方法的研究

摘要:本实验参照国标GB/T 14540-2003【1】的消化方法和SN/T 0736.12-2009【2】微波消解一起，同时消化一份样品并加标，之后根据GB/T 14540-2003上火焰原子吸收，再根据NY/T 1974-2010【3】上ICP-OES，比较各测定结果及回收率。发现ICP和AAS的测定结果的相对误差都在1.1-7.1%之间，回收率都在93.2-104.9%之间，而两个国标的方法中要求平行测定结果的相对误差不大于10%，也就是说无论选择(本实验)哪一种消化方法哪一种测定方法，结果都均在误差范围内，实验室可以根据自身情况选择消化方法和测定方法。

关键词:锌 肥料 检测方法 1 前言

锌也是生命体中必需的微量元素之一，对人体免疫、消化循环、神经、生殖、运动等功能起着重要作用，其摄入量不足或过量均会使人体机能受到损害。锌还能促进生长，锌与核酸及蛋白质的合成及对细胞的生长有密切的关系;含锌酶参与骨骼生长与营养物质代谢，锌还是维持皮肤正常生长所必需的元素。缺锌影响生长发育，缺锌可使毛发色素变淡、指甲上出现白斑以及促进人体的生长发育影响维生素A的代谢和正常视觉，可见锌在日常生活中具有重要的作用【4】。作物缺锌表现为粮食、果实和根块产量减少，农产品品质降低，缺乏对高光强、低温和干旱的抗性、抗病虫和抗重金属毒害性降低【5】。锌在肥料产品中是以微量元素的形式引入，农业市场中微量元素肥料大多都含锌【6】,这就减少了土壤缺锌而导致作物缺锌，人体缺锌的危害。目前，肥料测锌的方法主要有分光光度法、火焰原子吸收法和电感耦合等离子发射光谱法等。分光光度法，加入掩蔽剂多，操作繁琐;火焰原子吸收操作简单，是很多实验室的优选方法;电感耦合等离子发射光谱法测锌，操


作简单，线性范围更宽，比火焰原子吸收更具吸引力。本实验意在参照国标GB/T 14540-2003和农业部标准NY/T 1974-2010，还利用SN/T 0736.12-2009微波消解消化样品，用AAS和ICP-OES进

行测定，结果两两比对，获得满意效果。 2 实验部分 2.1 仪器及试剂 2.1.1 仪器

电感耦合等离子体发射光谱仪(PerkinElmer Optima 8000); 原子吸收分光光度计(AA-7003);

微波消解仪(Anton Paar Multiwave ECO); 恒温消解仪;

电子天平(精确到0.1mg)。 2.1.2 试剂

锌标准溶液:1000µg/mL(GBW(E)08020-10121); 浓盐酸(GR)、浓硝酸(GR)、氢氟酸(GR)、超纯水;

盐酸溶液(1+5):量取200mL浓盐酸加入1000mL超纯水中，搅匀;

硝酸溶液(2%):取20mL浓硝酸于1000mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，摇匀;

2.2 仪器分析条件

2.2.1 火焰原子吸收分析条件

波长:213.9 nm;灯电流:4.45mA;狭缝:0.2nm;燃烧头高度:10mm;火焰类型:空气-乙炔火焰;燃气流量:1.0L/min;助燃气流量:4.0L/min;采样速度:200ms;平滑计数:10;标尺扩展(0.1-100):1;积分时间1.00。

2.2.2 电感耦合等离子体发射光谱仪分析条件


波长:206.200nm(仪器默认);功率1.3KW;轴向观测;等离子气15L/min,辅助气0.2L/min，雾化气0.5L/min;蠕动泵流速1.5L/min;光源稳定15s，读数延长20s，重复测定2次。

2.3 标准系列的配制

锌标准使用液:取2.0mL锌标准溶液(1000µg/mL)于100mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度，此溶液为20µg/mL。

标准系列:

系列1:分别吸取0.00、0.10、0.25、0.50、0.75、1.00mL锌标准使用液于50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度，此标准系列浓度为0.0、0.04、0.1、0.2、0.3、0.4、µg/mL。

系列2:分别吸取0.00、0.25、0.50、1.00、2.50、5.00、10.00mL锌标准使用液于50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度，此标准系列浓度为0.0、0.1、0.2、0.4、1.0、2.0、4.0µg/mL。

2.4 样品前处理

2.4.1 参照GB/T 14540-2003制备试样溶液

称取5,8g试样(精确至0.0001g)，置于400mL高脚烧杯中，加入50mL盐酸溶液(1+5)，盖上表面皿，在电热板上煮沸15min，取下，冷却至室温后转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，干过滤，弃去最初几毫升滤液后，备用。同时做空白试验。

2.4.2参照SN/T 0736.12-2009微波消解制备试样溶液并做加标试验 称取0.1,0.2g试样(精确至0.0001g)两份于消解罐中，其中一份加入0.25mL锌标准溶液(1000µg/mL)。加入浓硝酸5.0mL，氢氟酸1.0mL【7】，置于100?恒温消解仪中预消解30min,冷却至室温，盖好安全阀，放入到微波消解仪中，根据表1设定的步骤进行消解，消解结束后，将消化灌至于通风厨中轻轻扭开，再置于120?


恒温消解仪中赶酸30min,待赶酸完毕后拿出，冷却后转移至50mL容量瓶中，定容备用。同时做空白。

表1 微波消解梯度升温表

序号 温度/? 升温时间/min 保持时间/min 风扇挡/挡 1 100 5 5 1 2 160 10 5 1 3 190 10 5 1 4 0 / 15 3

2.5 测定及绘制曲线 2.5.1 火焰原子吸收测定

根据原子吸收操作规程和原子吸收分析条件，测定标准系列1、样品空白及样品溶液，以吸光度A(无单位)为纵坐标，浓度C(µg/mL)为横坐标，绘制

标准曲线。线性回归方程为Y=0.9256X+0.0085,r=0.999806。 2.5.2 ICP-OES测定

根据ICP-OES操作规程和分析条件，测定标准系列1、样品空白及样品溶液，以强度I(cps)为纵坐标，浓度C(µg/mL)为横坐标，绘制标准曲线。线性回归方程为Y=33989.8X-74.9,r=0.999756。

测定标准系列2、样品空白及样品溶液，以强度I(cps)为纵坐标，浓度C(µg/mL)为横坐标，绘制标准曲线。线性回归方程为Y=31676.3X+649.8,r=0.999771。

3 结论 3.1 结果分析

表2-1 相对误差的比较(AAS和ICP)


AAS-系列1 ICP-系列1 相对误差(同称样量稀释前处理方式 试样 一消化方法，不样品浓度测定结样品浓度u测定结g 倍数 ug/mL 果% g/mL 果% 同设备)

追肥 6.1254 125 0.2973 0.1517 0.3249 0.1658 4.4 1+5 酸煮 复混肥料 6.1347 125 0.3496 0.1781 0.3666 0.1867 2.4

水稻壮秧剂 6.2016 125 0.4483 0.2259 0.4274 0.2154 2.4

追肥 0.1125 25 0.1564 0.1738 0.1456 0.1618 3.6 微波消解 复混肥料 0.1085 25 0.1783 0.2054 0.1587 0.1828 5.8

水稻壮秧剂 0.1178 25 0.2245 0.2382 0.2306 0.2447 1.3 相对误差追肥 / / / 6.8 / 1.2 / (同一设复混肥料 / / / 7.1 / 1.1 / 备，不同的水稻壮秧剂 / / / 2.7 / 6.4 / 消化方法)

表2显示，用AAS和ICP同时测定前处理方法为1+5酸煮的样品，其相对误差均在2.4-4.4%之间，测定前处理方法为微波消解的样品，其相对误差均在1.3-5.8%之间;而用以上两种前处理方法处理样品，同时用AAS测定，其相对误差均在2.7-7.1%之间，用ICP测定，其相对误差均在1.1-6.4%之间。而国标GB/T 14540-2003要求平行测定结果的相对误差(锌质量分数，0.100)为?15%，农业部标准NY/T 1974-2010要求平行测定结果的相对误差不大于10%。故根据相对误差可判定可以用微波或酸煮法前处理样品，可用AAS或ICP上机测定。

表3显示，微波消解的样品用AAS测定其回收率均在93.2-98.2%之间，用 ICP-系列1测定其回收率均在95.1-104.9%之间，而用ICP-系列2测定其回收率均在96.3-102.6%之间。故用ICP-系列2测定其回收率更好。

表3 回收率的比较

AAS-系列1 ICP-系列1 ICP-系列2 前处理称样量试样 稀释样品浓度 回收稀释样品浓度 回收稀释样品浓度 回收方式 g 倍数 ug/mL 率% 倍数 ug/mL 率% 倍数 ug/mL 率%


追肥 0.1125 25 0.1564 / 25 0.1456 / 5 0.7526 / 复混肥料 0.1085 25 0.1783 / 25 0.1587 / 5 0.8524 /

微波 水稻壮秧剂 0.1178 25 0.2245 / 25 0.2306 / 5 1.1145 / 消解 追肥+ 0.1195 25 0.3525 93.2 25 0.3645 104.9 5 1.7845 98.5 复混肥料+ 0.1134 25 0.3827 98.2 25 0.3659 100.0 5 1.8541 96.3 水稻壮秧剂+ 0.1074 25 0.3946 95.0 25 0.4004 95.1 5 2.0426 102.6

实验表明，不管是用(1+5)酸煮的样品还是微波消解的样品，也不管用AAS还是ICP-OES测定，测定结果的相对误差均在1.1-7.1%之间，小于国标GB/T 14540-2003和农业部标准NY/T 1974-2010方法中平行测定结果的相对误差不大于10%的要求，所以实验室可以根据自身需求选择方法。

实验还表明，标准系列2的回收率更好一点，这可能是由于标准系列2线性 所需稀释倍数较小的缘故。ICP-OES线性范围比较宽，同一样品称范围比较宽，

样量和定容体积相同的情况下，ICP-OES的稀释倍数相对较低，这一方面可以减少稀释误差，另一方面在日常的工作中显得更加的便捷。微波消解可以批量消化，消化之后无需过滤，而ICP-OES线性范围更宽，无需分取直接静置即可上机测定，确实方便。实验室可以根据自身的需求，选用合适的，简单的方法。

3.2 讨论

3.2.1 预消解的温度、时间的调节

预消解是把样品组成中一些低分子的有机物、还原性强的有机物、具有挥发性的物质在常压下先与酸反应，避免因反应过于剧烈或分解产生大量的气体(如硝酸钡分解成NO2等)而使压力骤升【7】。预消解可以采用加酸后放置过夜的方法，也可以采用在微波消解前低温消解的方法，消解的时间因样品而异，本实验采用100?消解仪中消解30min。


3.2.2赶酸的温度、时间的调节

氢氟酸对进样系统，特别是雾化器具有强腐蚀性，所以微波消解完毕后赶 酸显得很有必要。而硝酸分解出来的NO、NO2是有毒气体，也需要在恒温消解仪中一起赶走，另外如果硝酸加多的情况下一并把硝酸赶走，故赶酸的温度可以控制在100-140?之间，赶酸的时间根据微波消解后的样品体积而定，本实验采用120?消解仪中赶酸30min。

参考文献:

[1] GB/T 14540-2003.复混肥料中铜铁锰锌硼钼含量的测定[S].

[2] SN/T 0736.12-2009.进出口化肥检验方法 电感耦合等离子体质谱法测定有害元素砷、铬、镉、汞、铅[S].

[3] NY/T 1974-2010.水溶肥料 铜、铁、锰、锌、硼、钼含量的测定[S]. [4] 何雨.锌测定方法的研究进展[DB].

[5] 樊明宪.世界肥料生产和使用中国土壤锌的缺乏和锌肥生产技术[DB]. [6] 王令.次灵敏线原子吸收光谱法测定肥料中高含量锌[DB].

[7] 王磊.微波消解预处理技术在食品分析与检测中的应用[J].产业与科技论坛，2013年第12卷第13期:93-94.

本文来源：https://www.wddqxz.cn/3a63e4e0d938376baf1ffc4ffe4733687e21fc7e.html