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【原创】【第二届网络原创大赛作品】石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅\镉影响因素的分析

原子吸收光谱(AAS)

  • 一、概述
    1.1在工业生产环境中,铅、镉及其无机化合物主要以粉尘、烟雾或蒸气的形态经呼吸道进入人体,进入人体内的铅、镉一部分被蓄积起来,一部分被排出,排出的主要途径是肾脏和肠道。铅、镉吸收量增加较敏感的现象之一为尿铅、尿镉排出量增加,铅、镉中毒者尿铅、尿镉含量往往增高,因此检验尿铅、尿镉含量高低,对于判断铅、镉吸收或铅、镉中毒程度有很重要的诊断价值。由于尿铅、尿镉的测定结果真实与否受到一定因素的影响,为了准确反映出尿铅、尿镉的浓度水平,石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅、尿镉中可能存在的影响因素进行探讨。
    1.2卫生行业方法介绍
    尿中铅
    WS/T 17-1996尿中铅的双硫腙分光光度测定方法
    WS/T 18-1996尿中铅的石墨炉原子吸收光谱测定方法
    WS/T 19-1996尿中铅的微分电位溶出测定方法
    尿中镉
    WS/T 31-1996 尿中镉的火焰原子吸收光谱
    WS/T 32-1996 尿中镉的石墨炉原子吸收光谱测定方法
    WS/T 33-1996 尿中镉的微分电位溶出测定方法
    1.4石墨炉原子吸收光谱法测定尿样的优点
    将尿样稀释后便可直接测定,不必经消化或配位萃取等繁琐处理过程
    灵敏度高
    取样量少

    一些文献资料
    1.钯作为基体改进剂、石墨原子分光光度法
    测定尿铅的研究(梁志华,广东省佛山市顺德区疾病预防控制中心)
    2.共沉淀火焰原子吸收法测定尿中铅(田 真,奎屯市伊犁洲奎屯医院)
    3.氯化钯作基体改进剂 -石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅(曹惠君,北京市西城区疾病预防控制中心)
    4.石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅(丁庆明,. 中国医学科学院,精密吸取尿样 1 0 0μL , 加入0 .1 %硝酸 1 0μL , 振荡混 合 3 0 s . 1 0 0 0 0 r / m i n , 离心 5 mi n , 即可直接进样测定。)

    1.石墨炉原子吸收光谱法直接测定尿中镉含量(陈珞洛,温州市疾病预防控制中心,磷酸二氢铵和硝酸镁作为基体改进剂)
    2.混合基体改进剂测定尿镉 (李月欢,广东省东莞市疾病预防控制中心,含 1.0 %硝酸 +0.5%磷酸二氢铵的混合基体改进剂)
    3.尿中铅、镉石墨炉原子吸收光谱测定方法(李春玲,中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所,氯化钯作为基体改进剂)
    1.3生物接触限值
    尿中铅

    0.34μmol/l
    尿中镉

    5μmol/mol肌酐
    二、影响因素分析
    2.1尿样的采集
    最理想的方法是收集 2 4小时的尿样进行分析
    比较实用的是采集一段较短时间的尿样
    2.2尿样的采集关键点
    采集早晨首次排出的尿较为合适 ,
    因为它是 夜间积存在膀胱内的,所以是24小时内最浓缩的尿,也是各日间性质上差别最小的尿。

    2.3尿样的采集容器
    容器对分析结果的影响主要为表面吸附。尿样通常收集于500m l 清洁的硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶中,盛放尿样的容器,需事先用稀硝酸 浸泡然后用去离子水冲洗干净,凉干备用,容器 的瓶盖应同样理,保证容器不受污染。 因为尿样中金属的浓度水平往往是很低的, 所以防止污染是实 验成败的关键所在。
    2.4采集容器关键点
    同时注意所用的硝酸溶液要及时更新。
    注意内壁是否有磨损

    2.5尿样的校正

    一般情况下, 尿样监测所得到的尿样只是人体 排出尿的一个 “ 点” 样,因饮水和出汗等原因,尿液排泄量变化较大, 为了准确起见, 必须进行校正,校正方法有比重校正法和肌酐校正法。

    比重校正法
    尿样标准比重为1.020。比重<1.010或>1.030的尿液不做监测使用。
    肌酐校正法
    肌酐浓度>3g/L(26525umol/L )或<0.3g/L(2652umol/L ) 的尿液不做监测使用。

    计算公式
    尿中铅采用比重校正法。
    计算公式
    X=C×F×k
    X—尿中铅的浓度,μg/ L;
    C—由标准曲线得的稀释尿样中铅的浓度,μg/ L;
    F—尿样稀释倍数;
    k—尿样换算成标准比重(1.020)下浓度的校正系数。
    K=(1.020-1.000) ÷(实测比重-1.000)
    报告值(μmol/L)=
    铅的摩尔质量,207.2g/mol。
    尿中镉采用肌酐校正法。
    计算公式
    C=c×f÷肌酐值÷m×1000×1000
    C—尿中镉的浓度,μmol/mol肌酐;
    c—由标准曲线得的中镉的含量,μg/ L;
    f—稀释倍数;
    m—112.4g/mol。
    实例
    尿铅的测定值为20 μg/ L,稀5倍,尿比重为1.030。则
    K=(1.020-1.000) ÷(1.030-1.000)=0.667
    X=20×5×0.667=66.7 μg/ L
    报告值(μmol/L)=66.7÷207.2=0.32


    尿镉的测定值为0.5 μg/ L,稀10倍,肌酐值为8000 μg/ L。
    C=0.5×10÷8000÷112.4×1000×1000=5.56 μmol/mol。
    2.6仪器条件的选择
    2.6.1石墨管的选用
    石墨管种类
    普通石墨管:适用于一些原子化温度低的元素测定 (有Cd, Pb, Na, K, Zn 和Mg等 )
    涂层石墨管:适用于一些原子化温度高的元素 (如Ba、Ca、Co、Cr、Cu、Li、Mn、Mo、Ni、Pd、Pt、Rh、Sr、Ti、V和稀土元素)
    平台石墨管:使用于一些基体复杂的样品如生物样品

    尿样测定最好选用:
    涂层石墨管
    平台石墨管
    2.6.2升温参数的选择
    在石墨炉分析中,石墨炉的升温参数在整个分析中起着极为重要的作用。做好灰化温度和吸光度关系曲线图,原子化温度和吸光度关系图尤为重要,从中我们可以找到最佳的升温参数。
    干燥温度和时间选择
    干燥阶段目的:蒸发样品的溶剂
    干燥条件的影响:结果的重现性
    干燥温度的选择:高于溶剂的沸点。
    选择原则:避免样品猛烈沸腾。
    灰化温度选择
    设置灰化的目的是保证待测元素没有明显损失的前提下,以相同的化学形态进入原子化阶段和降低基体及背景吸收干扰。最佳灰化温度可通过实验确定。
    具体方法是:选择好最佳干燥参数(温度、时间)及原子化参数,再选定一个灰化时间,然后在依次改变的温度下进行灰化,绘制吸光度与灰化温度曲线图,以曲线开始迅速下降处为最佳灰化温度 。

    原子化 温度的选择
    原子化温度是由元素及其化合物的性质所决定的。最佳原子化温度的选择是通过实验来确定的。
    当干燥参数与灰化参数恒定后,依次改变原子化温度,绘制吸光度一原子化温度曲线图见图2,吸光度最大处为最佳原子化温度。


    尿铅的升温参数(氯化钯为改进剂)
    尿镉的升温参数(磷酸氢二铵为改进剂)
    2.7基体改进剂的选择
    Pb:硝酸铵、磷酸二氢铵、硝酸镧、Po、Pd、Au、抗坏血酸、酒石酸、草酸、EDTA
    Cd:La、焦硫酸铵、EDTA、柠檬酸、组氨酸、乳酸、硝酸、硫酸铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、氟化铵、Po、Pd


    由于尿样组分既复杂又不恒定,基体的背景吸收主要来自氯化钠。
    尿铅
    4 %磷酸二氢铵 - 6 %抗坏血酸(灰化:700 ℃ )
    氯化钯(灰化:900 ℃ )

    氯化钯的配制:称取0.2g试剂,加10ml盐酸,在电热板上微热使其溶解,用纯水定容到100ml。
    注意:不要用硝酸溶解。


    尿镉
    10g/L磷酸氢二铵 (灰化:500 ℃ )
    氯化钯(灰化:600 ℃ )
    2.8仪器进样
    石墨炉原子吸收光谱仪一般都是自动进样。在实验过程中要控制好进样的质量,包括进样量的大小和进样管的进样深度。进样要保证进样完全和灵敏度,所以在进样量为20uL时,一般建议进样深度为离石墨管内壁底部剩三分之一左右。具体的进样深度由进样量来决定。测定尿样时常使样品沾在进样管上而使进样不完全,吸光度下降;所以我们要注意清洁进样管的内外壁。
    2.9定量分析的方法
    标准加入法
    尿样中基体含量高而成分不详或变化不定时,很难配制成与样品基体相似的标准,这是必须采用标准加入法。
    具体做法
    尿铅标准曲线配制
    1.用氯化钯溶液配标准色列0、20 μg/ L、40 μg/ L、80 μg/ L、120 μg/ L、160 μg/ L。
    2.吸0.45mL标准,加0.3mL1%硝酸,加0.15mL正常人尿,配制成0,10 μg/ L、20 μg/ L、40 μg/ L、60 μg/ L、80 μg/ L。
    3.样品制备, .吸0.45mL氯化钯溶液,加0.3mL1%硝酸,加0.15mL尿样。(稀释6倍)
    4.空白值的吸光度,一般我们的空白吸光度在0.01-0.015A之间。
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  • goodwww

    第1楼2009/10/05

    尿镉标准曲线配制(WS/T32-1996方法)


    1.按照上述方法,我们不同的是,取样量是它们的10份之一,也就是说它取1mL,我们取0.1mL,标准曲线的线性范围是0.0.5、1.0、2.0、3.0、4.0μg/ L。
    2.样品是稀释10倍测定的,我们测定样品的浓度范围是0-40μg/ L。
    3.空白值的吸光度,一般我们的空白吸光度在0.01A左右。

    注意问题
    1.尿镉浓度低,稀释倍数大(10倍),各种因素对尿镉的测定影响很大,在实验过程中需要更加用心。
    2. 根据公式
    C=c×f÷肌酐值÷m×1000×1000
    肌酐浓度为2652umol/L -26525umol/L
    得c为0.15-1.5 μg/ L时,尿镉超标。
    样品的浓度值处于标准曲线下方。
    2.10加标回收
    加标回收是指向样品中加入一定量的待测物质,然后与样品同时进行前处理和测定,观察加入的待测物能否定量回收。考核样品分析中加标回收尽量接近100%。加标回收的作用是样品前处理是否合格,测定中是否存在干扰。加标回收接近100%也不能代表考核结果完全准确无误 。它不能检查标准物质本身所带来的误差,不能检查加和性干扰,如背景吸收。所以,作好加标回收的同时还要采用其他质量控制手段才能更好地做好样品检测。
    2.11标准样品的选择
    选择基体和浓度相似的标准参考物质同步进行分析,这是最好的质量控制方法。所以我们要通过多种途径去了解标准样品,购买标准样品,选择好标准样品。
    尿铅标准物质:GBW09104,GBW09105
    尿镉标准物质:ZK017,ZK018(中国疾病预防控制中心自己研制的标准物质)
    三、小结
    做好尿中铅、镉样品,要做好以下几点:
    1.选好采用容器,采好样品。
    2.选择好仪器条件,控制好空白值。
    3.选用标准加入法
    4.做好加标回收
    5.选择标准参考物质同步进行分析(最重要的)

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  • chemistryren

    第2楼2009/10/05

    楼主总结得不错,是卫生系统的吧?

0
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  • vanvan

    第3楼2009/10/05

    问下楼主,
    怎样控制好空白值?

0
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  • goodwww

    第4楼2009/10/05

    1.确保酸、水、容器没污染。
    2.选好正常人尿样。测定时遇到空白值比较高,要选用其他正常人尿样。

0
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  • hujiangtao

    第5楼2009/10/10

    应助达人

    稀释倍数的问题
    会不会造成空白过高?

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  • 夕阳

    第6楼2009/10/11

    应助达人

    [quote]原文由
    一些文献资料
    1.钯作为基体改进剂、石墨原子分光光度法
    测定尿铅的研究(梁志华,广东省佛山市顺德区疾病预防控制中心)
    2.共沉淀火焰原子吸收法测定尿中铅(田 真,奎屯市伊犁洲奎屯医院)
    3.氯化钯作基体改进剂 -石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅(曹惠君,北京市西城区疾病预防控制中心)
    4.石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅(丁庆明,. 中国医学科学院,精密吸取尿样 1 0 0μL , 加入0 .1 %硝酸 1 0μL , 振荡混 合 3 0 s . 1 0 0 0 0 r / m i n , 离心 5 mi n , 即可直接进样测定。)

    1.石墨炉原子吸收光谱法直接测定尿中镉含量(陈珞洛,温州市疾病预防控制中心,磷酸二氢铵和硝酸镁作为基体改进剂)
    2.混合基体改进剂测定尿镉 (李月欢,广东省东莞市疾病预防控制中心,含 1.0 %硝酸 +0.5%磷酸二氢铵的混合基体改进剂)
    3.尿中铅、镉石墨炉原子吸收光谱测定方法(李春玲,中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所,氯化钯作为基体改进剂)


    后三篇文献的序号是否应该是5,6,7?

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  • huangyunyan

    第7楼2010/12/15

    新手上路,吾明

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  • arvid2007

    第8楼2010/12/17

    楼主,有没具体的测量结果

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  • Flynnchen

    第10楼2016/07/15

    学习,参考,收藏

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