1、1植物体中铜的测定-样品的消解1. 实验目的本实验采用湿式消解法消解植物样品，通过实验初步掌握植物样品的消解方法。2. 概述 铜属于重金属的一种，是生物体的必需元素之一。铜是人和动物必需的微量元素。它是人体中多种酶的组成成分,参与人体的造血过程及铁的代射,影响生殖机能和生长发育、防御机能、精神智力活动和新陈代谢等,有重要的临床意义。铜也是植物的必需元素，是植物结构组分元素之一。植物根系主要吸收二价铜离子，螯合态铜也被植物吸收，在木质部和韧皮部也以螯合态转运。铜能从根交换位置交换大多数其它离子，牢牢地结合在根的自由空间内。一般认为植物吸收铜的方式主要是根系截获。铜存在于植物体内很多氧化酶中，如过
2、氧化物歧化酶、抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶等。铜在电子传递和酶促反应中起作用。铜参与酪氨酸酶、虫漆酶和抗坏血酸氧化酶系统，在细胞色素氧化酶的末端起氧化作用，参与质体蓝素介导的光合电子传递，对形成根瘤有间接影响。铜对叶绿素有稳定作用，防止叶绿素过早破坏；参与蛋白质和糖代谢，与植物呼吸作用密切相关。植物缺铜一般表现为顶端枯萎，节间缩短，叶尖发白，叶片变窄变薄，扭曲，繁殖器官发育受阻、裂果。如农作物的“顶端黄化病” 、 “白瘟病”、 “直穗病” ；草本植物的“开垦病”等，都是缺铜所造成。铜在植物体内不同部位含量差异较大，不同种类的植物，生长在不同环境中的植物，其含铜量也有很大差异。一般来说，正常植物体
3、内含铜在十至几十毫克每千克的水平。环境中铜的主要污染源来自工业废水。如电镀、冶金、五金、化工等行业排放的废水等。废水含铜量超标可进一步污染土壤，导致植物体内铜的含量增高。铜过量对植物的光合作用、细胞结构、细胞分裂、酶学系统和其他营养元素的吸收等都会产生不利影响。分析植物体内的含铜量，可以将植物样品直接消解后用火焰原子吸收分光光度法测定。该方法具有快速、干扰少的特点。23. 植物样品消解方法分析植物中稳定的污染物，如金属元素和非金属元素、有机农药等，一般用风干样品。由于植物样品中含有大量有机质（母质） ，且所含有害物质一般在痕量和超痕量级范围，因此测定前必须对样品进行分解。目前常用的消解方法有以
4、下几种：湿式消解法、干灰化法、微波消解法或压力消解罐消解法。3.1 湿式消解法湿式消解法是常用且操作简单的样品前处理方法，所用酸或消解试剂根据待测项目选取。但酸的用量较大，因此引入的干扰较大；另外受环境因素影响较大。3.1.1 试剂（1）硝酸：优级纯（GR） 。（2）高氯酸：优级纯（GR） 。（3）混合酸：硝酸+高氯酸（4+1 ） 。取 4 份硝酸与 1 份高氯酸混合。3.1.2 仪器可调式电热板或可调式电炉。3.1.3 步骤称取 1.005.00g（根据铜含量而定）样品于锥形瓶或高脚烧杯中，放数粒玻璃珠，加 10ml 混合酸，加盖浸泡过夜，加一小漏斗在电热板上消解，若变棕黑色，再加混合酸，直
5、至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色为止，放冷至室温，用滴管将消解液洗入或过滤入（视消化后试样的盐分而定）1025ml 容量瓶中，用蒸馏水少量多次洗涤锥形瓶，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白。3.1.4 注意事项对于纤维素含量高的样品，例如稻米、秸秆等，加热消解时易产生大量泡沫，容易造成被测组分损失，可采用先加硝酸，在常温下放置 24 小时后再消解的方法，也可以用加入适宜防起泡剂的方法减少泡沫的产生。高氯酸失水会发生爆炸，因此操作时要特别小心。3.2 干灰化法干灰化法分解植物样品可以不使用或少使用化学试剂，并可处理较大量的3样品，故有利于提高测定微量元素的准确度。但因为
6、灰化温度一般在450550，不宜处理测定易挥发组分的样品。此外灰化法所用时间较长。3.2.1 试剂所用混合酸同湿式消解法。3.2.2 仪器（1）马弗炉（2）瓷坩埚（3）可调式电热板或可调式电炉。3.2.3 步骤称取 1.005.00g（根据铜含量而定）样品于瓷坩埚中，先小火在电热板上碳化至无烟，后移入马弗炉中，在 500的条件下灰化 68 小时，冷却。若个别样品灰化不彻底，再加 1ml 混合酸在电热板上小火加热，反复多次直至消化完全为止，放冷，用 0.5mol/L 硝酸将灰分溶解。余下步骤同湿式消解法。3.2.4 注意事项根据样品种类和待测组分性质不同，可选用不同材料的坩埚和灰化温度。常用的有
7、石英、铂、银、镍、铁、瓷、聚四氟乙烯等材质的坩埚。为促进分解或抑制某些元素挥发损失，常加入适量辅助灰化剂，如加入硝酸和硝酸盐，可加速样品氧化，疏松灰分，利于空气流通；加入硫酸和硫酸盐，可减少氯化物的挥发损失；加入碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物或碳酸盐、乙酸盐，可防止氟、氧、砷等的挥发损失；加入镁盐，可防止某些待测组分和坩埚材料发生化学反应，抑制磷酸盐形成玻璃状熔融物包裹未灰化的样品颗粒等。但使用碳酸盐作辅助灰化剂时，会造成汞和砣的全部损失，硒、砷和碘有相当程度的损失，氟化物、氧化物和溴化物有少量损失。3.3 压力消解罐消解法或微波消解法压力消解罐消解法和微波消解法都是利用待测样品在高温高压
8、下分解的原理来消解待测样品，优点是酸用量少，样品不容易玷污；对操作人员影响小。以下主要介绍压力消解罐消解法，微波消解法根据所用仪器说明书操作。3.3.1 试剂（1）硝酸：优级纯（GR） 。4（2）高氯酸：优级纯（GR） 。（3）过氧化氢：30%优级纯（GR） 。3.3.2 仪器压力消解器、压力消解罐。3.3.3. 步骤称取 1.002.00g（根据铜含量而定）样品于聚四氟乙烯内罐，加硝酸 24ml浸泡过夜。再加过氧化氢（30%）23ml。 （注意：总量不超过罐容积的三分之一！） 。盖好内盖，旋紧不锈钢外套，放入恒温干燥箱，120140保持 34 小时，在箱内自然冷却至室温。余下步骤同湿式消解法
9、。3.3.4 注意事项操作在高温高压下进行，因此需注意操作安全。4. 样品的采集和预处理同学们可以根据自己的爱好采集植物样品。例如：植物种类相同、部位相同，但生长地点不同，作横向比较；同一株植物分开不同部分（根、茎、叶）作纵向比较；或者同一地点的几种不同植物（作品种比较）等。每个同学可测定三个样品。采样时填写好样品单。植物样品采集后需要放荫凉处自然风干，时间较长。风干后，用剪刀剪碎备用。5. 样品的消解消解方法用上述湿式消解法。6. 样品的保存消解好的样品转入塑料瓶中低温冰箱保存待测。5植物样品中铜的测定-原子吸收分光光度法1. 实验目的（1）通过实验掌握原子吸收分光光度法测定重金属。2. 实
10、验原理原子吸收分光光度法也称原子吸收光谱法，简称原子吸收法。该方法可测定 70 多种元素，具有测定快速、准确、干扰少、可用同一试样分别测定多种元素等优点。当测定受污染植物样品时，可采用火焰原子吸收法；当样品中待测元素含量较低时，可采用石墨炉原子吸收法测定，后者测定灵敏度高于前者，但基体干扰较火焰原子化法严重。2.1 火焰原子吸收法将含待测元素的溶液通过原子化系统的雾化室雾化，随载气进入火焰，并在火焰中解离成基态原子。当空心阴极灯辐射出待测元素的特征波长通过火焰时，因被火焰中待测元素的基态原子吸收而减弱。在一定实验条件下，特征光强波长的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度呈正比，从而可以定量试样中
11、待测元素浓度。2.2 石墨炉原子吸收法将含待测元素的溶液直接注入石墨管，测定时，石墨炉分三个阶段加热升温：首先以低温（小电流）干燥试样，使溶剂完全挥发，但以不发生剧烈沸腾为宜，称为干燥阶段；然后用中等电流加热，使试样灰化或炭化，称为灰化阶段，在此阶段应有足够长的灰化时间和足够高的灰化温度，使试样基体完全蒸发，但有不使被测元素损失；最后用大电流加热，使待测元素迅速原子化，称为原子化阶段。测定结束后，将温度升至最大允许值并维持一定时间，以除去残留物，消除记忆效应，做好下一次进样准备。63. 试剂（1）硝酸：优级纯（GR） 。（2）铜标准贮备液：1.0mg/ml。（3）高纯水。（4）燃气：乙炔，纯度
12、不低于 99.99%。（5）助燃气：由空气压缩机供给，经过必要的过滤和净化。（6）载气：氩气，纯度不低于 99.99%。4. 仪器原子吸收分光光度计（附石墨炉及铜空心阴极灯） 。5. 测定步骤5.1 标准曲线的配制每次准确移取铜标准贮备液 1.00 ml 于 100ml 容量瓶中，用 0.2%稀硝酸定容。如此经多次稀释得到标准曲线系列。最终标准曲线浓度根据仪器最佳测定范围和待测样品大致浓度范围确定。吸取铜标准使用液 0；1.00；2.00；3.00：4.00 ml，分别移入 50ml 容量瓶中，用 0.2硝酸稀释定容。此标准系列为含铜 0，1，2，3，4，5mg/l。用原子吸收分光光度计测量吸光度。以吸光度为横坐标，标准溶液浓度为纵坐标，绘制标准曲线。5.2 样品的测定取经过预处理的样品及试剂空白，分别测定吸光度，扣除试剂空白得到待测样品浓度或含量。再转换为植物含铜量（mg/kg） 。6. 注意事项（1）样品消解采用浓硝酸+高氯酸，操作时要注意安全，遵守操作规程，小心谨慎。严禁俯视液面；（2）每个同学可做三个样品，结合自己采样的方式，对测定结果加以简要分析。几个样品中，不同的生长地点，或者同一株植物不同的部位，或者不同的植物品种之间含铜量的差异情况。
