３４ 第２２卷，第１期 ２Ｏ１３年１月 化学分析计量 ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＡＮＤ ＭＥＴＥＲＡＧＥ Ｖｏ１．２２．ＮＯ．１ Ｊａｎ．２０ｌ３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－６１４５．２０１３．０１．００９ ＩＣＰ．ＡＥＳ同时测定碳酸钙中铁、锰、铅、镉、铬等 １０种金属元素 郝媛媛，孙有娥，程春艳，方勤，姜开成。石玲玲 （国家非金属矿深加工产品质量监督检验中心，安徽池州２４７０００） 摘要建立了电感耦合等离子体发射光谱法同时测定碳酸钙中铁、锰、铅、镉、铬、砷、汞、钡、镁、铜１０种金属元 素含量的分析方法。采用（１＋４）溶解样品，在选定的仪器工作条件下直接测定。通过试验确定了各金属元素 的分析谱线，对消解方法和消解液进行了探讨。１Ｏ种金属元素的检出限为０．００１ ８～０．０５８ ９ ｇ／ｍＬ，加标回收率为 ９１．８０％～９９．７％，测定结果的相对标准偏差为１．０３％－４．８５％（ ＝６）。该方法灵敏度高，适用于碳酸钙中多种重金属元 素的同时测定。 关键词电感耦合等离子体发射光谱法；碳酸钙；金属元素 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－６１４５（２０１３）０１－００３３－０３ 中图分类号：０６５７．３１ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｒｏｎ，Ｍａｎｇａｎｅｓｅ，Ｌｅａｄ，Ｃａｄｍｉｕｍ，Ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｅｔｃ １０ Ｋｉｎｄｓ ０ｆ Ｍｅｔａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｂｙ ＩＣＰ－ＡＥＳ Ｈａｏ Ｙｕａｎｙｕａｎ，Ｓｕｎ Ｙｏｕｅ，Ｃｈｅｎｇ Ｃｈｕｎｙａｎ，Ｆａｎｇ Ｑｉｎ，Ｊｉａｎｇ Ｋａｉｃｈｅｎｇ，Ｓｈｉ Ｌｉｎｇｌｉｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ Ｎｏｎ—ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｃｈｉｚｈｏｕ ２４７０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ １ ０ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｂｙ ＩＣＰ－ＡＥＳ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｎｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ（１＋４）ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｉｓｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ，ｍｅｔａｌｌｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｌｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｎｄ ｄｉｇｅｓｔｉａｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ ｗａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．００１ ８－０．０５８９ ＬＬ ｇ ／ｍＬ，ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ９ １．８０％ｔ０ ９９．７％，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗａｓ １．０３‘ 一 ４．８５％（ｎ＝６１．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＩＣＰ－ＡＥＳ；ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ；ｍｅｔａｌｌｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔ 碳酸钙是一种重要的无机矿物，是石灰岩石和 方解石的主要成分。碳酸钙又分为重质碳酸钙、轻 质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。近年来随着 碳酸钙大量用于食品、医药、化妆品及化工品工业 中，碳酸钙的质量安全问题越来越多地受到人们的 关注，尤其是这些产品中有毒重金属元素的含量问 题。 电感耦合等离子体发射光谱法，该法灵敏度高，测定 结果可靠。 １实验部分 １．１主要仪器与试剂 电感耦合等离子发射光谱仪：Ｏｐｔｉｍａ ７３００ ＤＶ ＩＣＰ型，美国ＰＥ公司； 恒温电热板：上海启威电子有限公司； 铁、锰、铅、镉、铬、砷、汞、钡、镁、铜单元素标准 目前国内对碳酸钙中重金属限量要求因碳酸 钙的使用领域不同而有所差异，主要表现在对铁、 锰、铅、镉、铬、砷、汞、钡、镁、铜等１０种金属元素限 量 １－７］ｏ这些金属元素往往通过分光光度计法、原子 储备溶液：浓度均为ｌ ０００ ｇ／ｍＥ，国家标准物质 研究中心； 、盐酸：优级纯； 氩气：纯度为９９．９９９％； 实验用水为超纯水。 联系人：郝媛媛；Ｅ—ｍａｉｌ：４４６９０３９１３＠ｑｑ．ｃｏｍ 收稿日期：２０１２—１０－２８ 吸收法、原子荧光法、砷斑法等单一元素测定，检验 过程繁琐并且试剂消耗量大，笔者参考相关标准及 文献 ，总结出一种能同时测定各类碳酸钙中铁、 锰、铅、镉、铬、砷、汞、钡、镁、铜等ｌ０种金属元素的 郝媛媛，等：ＩＣＰ—ＡＥＳ同时测定碳酸钙中铁、锰、铅、镉、铬等１０种金属元素 ３５ １．２仪器工作条件 电感耦合等离子体发射光谱仪的工作条件列 于表１。 表１仪器工作条件 参数 设定值 参数 设定值 射频功率 １ ３００Ｗ 观测方式 径向观测 冷却气 １５Ｌ／ｍｉｎ 观测距离 １５．０ ｉｎｔｎ 辅助气０．２ Ｌ／ｍｉｎ 延迟时间 ３０ Ｓ 载气流量０．８ Ｌ／ｍｉｎ 积分时间 ５ Ｓ 溶液提升量 １．５Ｏ ｍＬ／ｍｉｎ 重复测量次数 ３次 １．３ 实验方法 准确称取碳酸钙样品１．０～２．０ ｇ（精确至 ０．００１ ｇ）于１５０ ｍＬ小烧杯中，先用少许水湿润，再 加入（１＋４）溶液３０ ｍＬ，加热煮沸，冷却，转移 至５０ ｍＬ容量瓶中，过滤，过滤液待测定。同时做 空白试验。在１．２仪器工作条件下，对标准溶液、待 测样溶液、空白溶液进行测定。 １．４标准曲线绘制 利用金属元素标准储备液配制１０种元素不同 浓度的混合标准溶液，按１．２仪器条件进行测定，以 元素浓度为横坐标，以发射强度为纵坐标绘制标准 曲线。各金属元素标准溶液系列浓度见表２。 表２ ｌ０金属元素标准溶液系列浓度 ｇ／ｍＬ ２结果与讨论 ２．１分析谱线的选择 针对每一待测元素，选择灵敏度较高的谱线， 用混合标准溶液在各分析线波长处依次扫描并做对 照，观察有无干扰峰，并记录谱线信号和背景强度， 比较同一元素几条可选分析线的实验结果，从中选 定无干扰和信噪比高的谱线作为分析线，各元素的 分析谱线见表３。 表３待测元素的分析线ｈｉｌｌ 元素 波长 元素 波长 Ｆｅ ２３８￣２０４ Ａｓ １８８．９７９ Ｍｎ ２５７．６１０ Ｈｇ ２５３．６５２ Ｐｂ ２２０．３５３ Ｂａ ２３３．５２７ Ｃｄ ２２８．８０２ Ｍｇ ２８５．２１３ Ｃｒ ２６７．７１６ ＣＵ ３２７．３９３ ２．２消解方法的选择 实验室常用的消解方法主要有湿法消解、高压 消解和微波消解。日常检测工作中要检测的碳酸钙 主要为应用于工业、医药、食品等方面的碳酸钙成 品，组成成分相对单一，基质干扰较小，因此在实验 中直接采用酸溶解法进行样品前处理。 ２．３样品消解液的选择 分别采用盐酸（１＋１）、（１＋４）直接溶解样 品，加热煮沸，冷却后进行测定。结果发现，当采用 （１＋４）直接溶解样品时，基质干扰较少。因此 样品前处理采用（１＋４）直接溶解样品，加热煮 沸，冷却后测定。 ２．４工作曲线方程与检出限 对表２中系列标准溶液进行测定，以各元素的 浓度 （ ｇ／ｍＬ）对发射强度（Ｙ）进行线性回归， 得ｌ０种金属元素的回归方程、线性相关系数见表４。 选定３个低浓度的标准溶液，对每一浓度水平分别 重复测定６次，求出每个浓度测定结果的标准偏差 Ｓ ，Ｓ：，Ｓ ，用线性回归法作出回归曲线，求出浓度为 零时空白样品的标准偏差Ｓ。，以３ 所对应的浓度 作为方法的检出限。结果见表４。 表４ １０种金属元素的线性回归方程及检出限 ２．５回收率与精密度试验 分别取从市场上采购的食品级碳酸钙、饲料级 碳酸钙、涂料级碳酸钙样品各一份，按１－３实验方法 处理后，在选定的仪器条件下进行测定。然后进行 加标回收试验。每一样品平行测定６次，结果见表５。 表５加标回收试验结果（ｎ＝６） ３６ 化学分析计量 ２０１３年，第２２卷，第１期 由表５可知，１０种金属元素的平均回收率 为９１．８％～９９．７％，测定结果的相对标准偏差为 １．０３％～４．８５％，该方法精确度较高。 ３结语 ［８］应腾远，刘文甫，孙富涛，等．ＩＣ￣ＡＥＳ法同时测定锰矿石中铁、 铝、钛、钙、镁、磷、钡、铅的含量［Ｊ］．化学分析计量，２０１２，２ｌ（１）： ２７－３０． ［９］张修景．微波消解一ＩＣＰ－ＡＥＳ测定镁合金中１０种杂质元素［Ｊ］． 化学分析计量，２０１２，２１（１）：５８—６０． ［１０］王静．电感耦合等离子原子发射光谱法测定电镀铬溶液中铜、 铁、铝及镍元素的含量［Ｊ］．化学分析计量，２０１２，２ｌ（３）：６９—７０． ［１１］李琳．电感耦合等离子质谱仪测定碳酸钙中痕量铅［Ｊ］．当代 化工，２００８，３７（２）：１７３—１７４． 依据碳酸钙相关标准及文献，结合碳酸钙日常 检测工作需求，建立了一种能同时测定各类碳酸钙 中１０种金属元素的电感耦合等离子体发射光谱方 法。该方法简单、实用性强、灵敏度高，测定结果准 确，适用于检测机构日常的碳酸钙检测工作，检测效 率高。 参考文献 ［１］ＧＢ １８９８－２００７食品添，０ｔｌ：Ｎ碳酸钙［ｓ］． ［２］ＧＢ／Ｔ １９２８１－２００３碳酸钙分析方法［Ｓ］． ［１２］胡晓静，曾泽，王长安，等．电感耦合等离子体原子发射光谱法 测定滑石粉中酸溶金属元素镉锰锌铜［Ｊ］．冶金分析，２０１１， ３１（９）：７＿１Ｏ． ［１３］李建，计辉，钱玉萍．电感耦合等离子体发射光谱法（ＩＣＰ ＯＥＳ） 同时测定活性炭中铝、钴、镉、铜、铁、锰、钠、磷、硫１Ｏ种元素 ［３］ＧＢ／Ｔ１９５９０－２０１１纳米碳酸钙［Ｓ］． ［４］ＨＧ ２９４０－２０００饲料级轻质碳酸钙［Ｓ］． ［５］ＨＧ／Ｔ２２２６－２０１０普通工业沉淀碳酸钙［Ｓ］． ［６］ＨＧ／Ｔ２５６７—２００６工业活性沉淀碳酸钙［Ｓ］． ［７］ＨＧ／Ｔ ２７７６－２０１０工业微细沉淀碳酸钙和工业微细活性沉淀 碳酸钙『Ｓ］． ［Ｊ］．中国无机分析化学，２０１２，２（１）：５８４５０． ［１４］李京．电感耦合等离子体原子发射光谱法测定电石中铁、硅、 铝、钛［Ｊ］．理化检验：化学分册，２０１２，４８（１）：９８—９９． ［１５］赵雪蓉，仇薪越，赵彤彤，等．电感耦合等离子体原子发射光谱 法测定铬矿石中硅、铝、镁、铁［Ｊ］．理化检验：化学分析，２０１２， ４８（４）：２７－４２８． 我国国民核生化灾害防护国家重点实验室揭牌 我国国民核生化灾害防护国家重点实验室在总装备部 防化研究院揭牌。该实验室的成立，将有力提升我国核生化 约为０．８ ｍ，可导致专门设计的碳纳米管发出１～１．４ ｍ 的波长更长的荧光，用于检测确定血管的结构。 碳纳米管发出的荧光波长要比传统成像技术更长，这是 灾害防护基础理论研究、前沿技术创新和科研成果推广。 据介绍，实验室主要依托总装备部防化研究院建设，下 实现令人惊叹的微小血管清晰图像的关键。由于更长波长 光散射较少，因此形成了更清晰的血管图像。此外，这种技 辖中国分析化学实验室、全国人防工程防化研究试验中心、 全军环境科学研究中心等研发平台，筹建期间先后承担国家 和重大科研课题３０余项，获国家发明专利４１项，取得 了“人防工程专用防护系统”“化学有害气体遥测技术”等 一术使图像呈现更精致的细节，允许研究人员能够获得一个快 速的图像采集速度，近乎实时地测量血流量。 同时获得血流信息和看到清晰血管对于动脉疾病动物 模型的研究非常有用，如血流是如何受到动脉阻塞和收缩诱 发的影响，还有其他事项如中风和心脏病发作的影响。 批高水平科研成果，被广泛应用于北京奥运会、上海世博 会、广州亚运会、国庆６０周年阅兵式等大型活动安保工作。 “核生化灾害防护涉及军事化学、辐射防护与环境保护、 环境科学与工程等学科，具有军民融合性强、高新技术密集 等特点。”实验室主任裴承新告诉记者，实验室成立后将重 点开展核生化灾害的评估、监测、防护、处置和环境治理及修 复技术研究，努力成为国家核生化灾害防护研究的科技创新 基地、人才培养基地和普及教育基地。 （报） 研究人员说：“对于医学研究而言，这是一个非常好的观察 小动物特征的工具。其将有助于我们更好地理解一些血管疾病， 以及其对于治疗的反应和如何可以设计出更好的治疗。” 由于ＮＩＲ－１Ｉ最多只能穿透身体１ ｃｍ，所以它不会取代 其它成像技术，而是ｘ射线、ＣＴ、ＭＲＩ和激光多普勒技术的 补充。研究人员说，下一步将使这项技术在人体内更容易接 受应用，并探索可替代的荧光分子。他们希望找Ｎｉｌ，于碳纳 国内新荧光成像技术可清晰呈现血管脉动 据物理学家组织网报道，美国斯坦福大学的科学家开发 米管又能够发出同样波长光的物质，以便使其可以很容易地 从体内排出，消除任何毒性的担忧。 （中国科技网） 出一种荧光成像技术，能够使活体动物血管脉动以前所未有 的清晰度呈现。与传统的影像技术相比，其增加的清晰度类 似于擦拭掉眼镜前的迷雾一般。该研究结果发表在最新一 期的《自然医学》杂志在线版上。 该技术被称为近红外一Ⅱ成像，或ＮＩＲ－１／。研究人员 首先将水溶性碳纳米管注射到活体的血液中，然后用激光照 射要观察的对象，如小白鼠。激光的波长在近红外范围内， 首台太赫兹安检仪产品样机研制成功 由首都师范大学、北京理工大学、北京维泰凯信新技术 有限公司承担的北京市科技计划“太赫兹安检仪产品样机研 制”课题通过了以杨国桢院士为组长的专家验收。该课题 研制出国内首台太赫兹安检仪产品样机，实现了以每秒３～５ 帧的速度对人体进行１ ｍ×２ ｍ大尺寸被动成像，分辨率达 到２ ｃｍ，能够替代国外同类产品。 （李）
