本發(fā)明屬于植物微量元素理化檢驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及水稻樣品中鎘同位素(Cd)的測定領(lǐng)域，具體來說是一種水稻樣品測定鎘同位素(Cd)含量的消解方法。

背景技術(shù)：

植物樣品的消解效果對于Cd同位素的測定具有重要意義，目前傳統(tǒng)方法是混合酸濕法消解，有硝酸—?dú)浞帷呗人嵯夥?、王水—?dú)浞帷呗人嵯夥?、硝酸—?dú)浞帷p氧水消解法，根據(jù)樣品的性質(zhì)不同，所需酸的量和種類及消解溫度存在很大差異。按所用儀器設(shè)備分類，有微波消解法、全自動石墨消解和國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的電熱板消解法等。不同的消解方法，操作難度不同，消解效果有時(shí)也不同。

目前植物樣品Cd含量的測定，多采用電熱板法進(jìn)行消解。因?yàn)殡姛岚蹇梢淮涡韵廨^多樣品，且儀器設(shè)備低廉。但是電熱板受熱不均，消解時(shí)需要不斷調(diào)整樣品位置，否則樣品的消解程度會不同。且電熱板消解多采用玻璃三角瓶加彎頸漏斗來進(jìn)行消解，趕酸不易趕凈，器皿本身所含的雜質(zhì)也會影響Cd含量的測定。測定Cd含量與Cd同位素的樣品消解方法相同，但Cd同位素測定對樣品要求更高，樣品里所含的雜質(zhì)及殘留的高氯酸會嚴(yán)重影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。全自動消解儀配套的特氟龍消解管耐酸堿、耐高溫，主要用于痕量分析、同位素分析等高端實(shí)驗(yàn)，金屬元素空白值低，鉛、鈾含量小于0.01ppb，無溶出與析出，未添加回料具有極低的本底，是目前國內(nèi)外最潔凈的實(shí)驗(yàn)分析器皿。雖然在電熱板上消解也可以選用特氟龍消解罐，避免玻璃器皿里雜質(zhì)對實(shí)驗(yàn)的影響，但采用特氟龍消解罐也存在因消解過程中混合酸回流不佳使消解周期變長的弊端。

微波消解儀和全自動消解儀的出現(xiàn)，讓樣品的消解時(shí)長縮短，自動化程度提高，降低了消解過程中酸霧對環(huán)境和人體的危害。受儀器的限制，微波消解的稱樣量和用酸量都較電熱板消解要小，否則消解過程中容易噴濺造成樣品損失。目前，采用微波消解儀和全自動消解儀進(jìn)行土壤樣品消解的方法已有報(bào)道，但植物樣品易發(fā)泡且植物品種多樣，目前尚未見成熟的微波消解和全自動消解水稻各部位樣品的方法。由于植物樣品的Cd同位素含量非常低，微波消解樣品量小(<300mg)，很難滿足實(shí)驗(yàn)需要，而全自動消解儀最大稱樣量可達(dá)2g，且自動化程度高，較適于植物Cd同位素樣品的消解。因此，利用現(xiàn)有的全自動消解儀，針對現(xiàn)有消解方法和儀器存在的各種不足，建立一套可準(zhǔn)確測量水稻樣品鎘同位素含量的消解方法是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的主要目的在于提供一種準(zhǔn)確測量水稻樣品鎘同位素含量的消解方法，旨在解決現(xiàn)有消解方法對水稻樣品不適用和現(xiàn)有消解儀器設(shè)備存在的各種不足等技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水稻樣品測定鎘同位素含量的消解方法，包括以下步驟：

S1、樣品稱重：準(zhǔn)確稱取水稻樣品0.1～1g，精確至0.0001g，置于消解管中；

S2、冷消解階段：將所述水稻樣品用水潤濕后，加入優(yōu)級純硝酸5～10mL和優(yōu)級純高氯酸1～2mL，振搖1～5min，之后加蓋消解管蓋靜置12小時(shí)以上；

S3、預(yù)消解階段：將經(jīng)步驟S2的所述消解管置于全自動消解儀中，加熱溫度控制30～60℃之間，加熱至所述水稻樣品不再發(fā)泡為止；

S4、消解階段：首先，升溫并保持在100℃～120℃范圍內(nèi)持續(xù)消解5～8h；之后，將溫度升至150℃進(jìn)行消解，直至所述水稻樣品消解完全，水稻樣品溶液澄清透明；

S5、趕酸階段：將所述消解管蓋取下，在160℃～180℃條件下將步驟S4制得的所述水稻樣品溶液第一次蒸干至白煙不再產(chǎn)生；待所述消解管冷卻后，加入3～5mL體積分?jǐn)?shù)2％HNO3，在160℃～180℃條件下第二次蒸干，徹底趕凈高氯酸；

S6、定容待測：待所述消解管冷卻至室溫后，加入體積分?jǐn)?shù)2％HNO3定容待測。

優(yōu)選的，所述步驟S3中所述加熱溫度控制在40～50℃條件下，加熱時(shí)間控制在1～2小時(shí)之間。

優(yōu)選的，所述步驟S4中溫度升至150℃進(jìn)行消解的時(shí)間控制在2～3小時(shí)之間。

優(yōu)選的，所述步驟S5中所述第一次蒸干是在160℃～180℃條件下加熱2～3小時(shí)。

優(yōu)選的，所述消解管為特氟龍消解管。

優(yōu)選的，所述特氟龍消解管容量不低于50mL。

優(yōu)選的，步驟S3中所述加熱溫度控制在60℃恒溫條件下加熱1h進(jìn)行預(yù)消解。

優(yōu)選的，所述步驟S4中，首先升溫并保持在110℃恒溫條件下持續(xù)消解6.5h；之后，將溫度升至150℃進(jìn)行消解，直至所述水稻樣品溶液澄清透明。

優(yōu)選的，所述水稻樣品為稻谷、莖葉、根系中的一種。

優(yōu)選的，所述水稻樣品在步驟S1樣品稱重前預(yù)先在烘箱中80℃烘干至少4h。

為了證明本消解方法的準(zhǔn)確性，本發(fā)明通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來進(jìn)行本驗(yàn)證。本實(shí)驗(yàn)采用本發(fā)明所述的消解方法，對大蔥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSB-27)的Cd110、111、112含量進(jìn)行了測定，結(jié)果分別為0.028、0.030、0.056ppm。根據(jù)這三種同位素自然豐度反算出樣品中的鎘含量為0.222、0.233、0.230ppm，與給定的參考值非常接近(0.19±0.02ppm)，表明該方法是可行的。而且通過Cd110、111、112含量反推出的樣品Cd含量之間的標(biāo)準(zhǔn)差為5‰，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2％，三者相互驗(yàn)證，表明結(jié)果是可靠的。另外，還設(shè)計(jì)了多組平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，本方法的重復(fù)性好，RSD均低于5％，詳見表1。

表1本發(fā)明消解方法的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

本發(fā)明實(shí)施的有益效果是：

1、操作簡單，一次消解量即可測定鎘同位素含量，解決了現(xiàn)有微波消解一次消解量過少的問題；

2、消解過程用酸量較少，減少了對環(huán)境的污染；

3、消解過程徹底，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可信。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，本發(fā)明對于水稻各個部位的消解效果都非常徹底，測定的鎘同位素含量偏差小，測試結(jié)果準(zhǔn)確。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明專利的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明專利的進(jìn)一步理解，本發(fā)明專利的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明專利，并不構(gòu)成對本發(fā)明專利的不當(dāng)限定。

圖1為水稻樣品測定鎘同位素含量的消解方法的示意圖

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明專利進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明專利的保護(hù)范圍有任何的限制作用。

實(shí)施例1

本發(fā)明提供一種水稻樣品測定鎘同位素含量的消解方法，具體實(shí)施方式如下：

1、試劑與儀器：

HNO3(優(yōu)級純，國藥)；HCLO4(優(yōu)級純，國藥)；超純水(電阻率≥18.2MΩ·cm)；2％HNO3：取20mL亞沸優(yōu)級純硝酸定容至1L。

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9240A)；萬分之一天平(ME204)；1mL/5mL移液槍(Eppendorf)；Auto Digiblock S30全自動消解儀(LabTech公司)；DST-1000酸純化器(Savillex)；等離子體質(zhì)譜儀(NexION 300X ICP-MS，美國PE公司)；超純水儀(英國ELGA公司)；50mL特氟龍消解管；15mL錐形離心管(Thermo Fisher Scientific公司)

2、樣品處理：

將水稻樣品在烘箱中80℃烘4h，冷卻后稱取三組樣品，分別為0.3240、0.1828、0.7635g。水稻樣品分別置于特氟龍消解管中，加入0.5mL超純水潤濕樣品，加入5mL亞沸HNO3和1mL HCLO4，置于全自動消解儀上，振搖2min。蓋上蓋子，冷消解12h。設(shè)置消解程序如下：60℃恒溫2h；120℃恒溫5h；150℃恒溫3h。將蓋子取下，160℃恒溫3h；加入5mL 2％HNO3，180℃將樣品完全蒸干。待消解管冷卻至室溫后，定容至10mL。靜置8h后將消解液轉(zhuǎn)移至15mL離心管中，4000rpm離心30min，取1mL上清液分別稀釋至2.5、10、2.5mL。

3.樣品測定：

開啟ICP-MS，待儀器穩(wěn)定后，調(diào)整儀器參數(shù)，使靈敏度和干擾物的水平在合理范圍內(nèi)。吸取標(biāo)準(zhǔn)空白溶液，配制好10μg/L，20μg/L，50μg/L，100μg/L，200μg/L鎘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在線加入內(nèi)標(biāo)，進(jìn)行Cd110，111，112的測定，結(jié)果見表2。從結(jié)果可看出，用于驗(yàn)證測定數(shù)據(jù)可靠性的Cd110、112反算出的樣品Cd含量非常接近，相對相差<5％，在儀器誤差范圍內(nèi)。

最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。

表2水稻樣品采用本發(fā)明的消解方法測定的Cd含量