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牛奶中有害元素测定及形态分析 研究生：徐祥书 导师：邓必阳教授 学科专业：分析化学 研究方向：光谱分析及联用技术 年级：2005 摘 要 牛奶中所含的各种营养元素，与人体营养需求模式最为相似，且易于消化吸收。牛奶 是人们日常不可缺少的营养品之一，因此分析牛奶中微量元素非常重要，这不仅因为微量 元素可指示环境污染状况，也是有毒金属进入人体的重要途径。 电感耦合等离子体光谱(ICP-OES/MS) 以其检测限低、精密度高、选择性好、基体效应 小、线性范围宽和多元素同时测定等优点得到了广泛的应用。但是随着科学的发展仅靠 ICP-OES/MS 常规检测已不能满足研究要求，将ICP-OES/MS 与其它分析手段联用起来可 以在一定程度上将两者优点结合起来，进而提高分析性能，满足分析要求。 作为原子光谱/质谱分析中的进样技术之一的氢化物发生法(HG) ，由于其采用化学反应 实现了待测组分与大量基体分离，一方面使其测定可在无基体光谱干扰下进行，另一方面 样品以气体的方式引入，进样效率大幅度的提高，大大提高了分析的灵敏度, 已成为强有力 的分析工具之一。氢化物发生与ICP-OES 联用技术扩展了 ICP-OES 对氢化物形成元素的 检测能力，可使氢化物形成元素的检出限改善1~2 个数量级，并且几乎消除了干扰，从而 开辟了解决复杂基体样品分析新途径。 毛细管电泳(CE)具有分离效率高、分析速度快、分析模式多、试剂模式多、试剂用量 少、应用范围广、易于自动化等优点，成为复杂体系中成分分析的重要分析方法之一。将 CE-ICP-OES 联用技术结合了CE 分离效能高和ICP-OES 具有多元素同时测定和检出限低， 线性范围宽等优点，为复杂样品的元素形态分析提供了一种强有力的分析手段。 本论文将ICP-OES 与氢化物发生和毛细管电泳联用应用于牛奶中有害元素测定、铅烷 发生机理和铝形态分析中，论文的主要内容及研究结果如下： 1. 建立了简单、快速的微波消解-氢化物发生- 电感耦合等离子体光发射光谱法同时测定牛 奶中的砷、硒、锑和铋。牛奶样品经微波消解、赶酸后，在沸水浴中用6 mol/L 盐酸预还 原硒40 min ，在室温下用盐酸羟胺预还原砷和锑。用酒石酸和柠檬酸消除牛奶样品中共存 元素的干扰。砷、硒、锑和铋的检出限分别为0.24 µg/L，0.12 µg/L，0.06 µg/L 和0.02 µg/L ； I 样品的平均相对标准偏差分别为5.0%、5.7%、4.3%和3.8% 。 2. 为了阐明在 Pb(II)-NaBH -K Fe(CN) 体系中铅烷发生机理，研究在 K Fe(CN) 参与下 4 3 6 3 6 Pb(II)和NaBH4 反应的中间产物。产生的铅烷用连续流动氢化物发生- 电感耦合等离子体光 发射光谱法检测。基于实验结果，机理可描述如下：1) Pb(II)和NaBH4 反应生成铅烷和黑 色单质铅沉淀；2) 此黑色铅被 K Fe(CN) 氧化并形成 Pb [Fe(CN) ]络合物，Pb [Fe(CN) ] 3 6 2 6 2 6 进一步与NaBH4 反应生成黑色铅和更多的铅烷；3)进行下一轮循环反应，黑色铅不断产生 和不断被K Fe(CN) 氧化形成Pb [Fe(CN) ]络合物。总之，在Pb(II)-NaBH -K Fe(CN) 体系 3 6 2 6 4 3 6 中，黑色单质铅和Pb [Fe(CN) ]络合物是产生铅烷的关键中间产物。 2 6 3. 把毛细管电泳－电感耦合等