動態三磁場模式測定血鉛

動態三磁場模式下鉛的工作曲線。

應用動態三磁場塞曼背景校正技術測定高濃度鉛的樣品時無需稀釋，同時避免了高濃度樣品測定時出現塞曼反轉及吸收信號出現雙峰的問題。

用石墨爐原子吸收光譜法測定血樣中鉛時，一般用塞曼法進行背景校正，由于所檢測血樣中鉛的濃度水平不一致,在用二磁場塞曼進行背景校正時，校正曲線的線性范圍較窄，許多樣品的測定結果往往在曲線范圍外，故只能稀釋樣品后再進行測定，不僅費時費力，同時由于基體的變化，也會給測定結果帶來誤差。而采用動態三磁場塞曼模式進行背景校正，其線性范圍比采用二磁場塞曼模式進行背景校正擴展了一個數量級，可直接完成濃度范圍很大的樣品校正測定。動態三磁場塞曼技術對低含量樣本的測定具有高靈敏度。

實驗部分

儀器與試劑

Zeenit 700 原子吸收光譜儀，MPE260 石墨爐自動進樣器，平臺石墨管，MK2Ⅱ 型控溫電熱板。

鉛標準溶液：用硝酸（1 + 199）溶液將1.000 g/L鉛標準儲備溶液稀釋成范圍在0.01~1.0 mg/L的系列標準溶液。

磷酸二氫銨溶液：10 g/L。

硝酸、磷酸二氫銨等試劑均為優級純，過氧化氫為分析純，水為超純水（電阻率18.2 MΩ·cm）。

儀器工作條件

檢測波長283.3 nm ，燈電流4.5mA，光譜通帶寬度0.8 nm，背景校正為動態三磁場賽曼，進樣量20μl。

石墨爐升溫程序：干燥溫度 90~110℃,保持40~50 s；灰化溫度750℃，保持20 s；原子化溫度1750 ℃，保持 4 s；清除溫度 2200 ℃，保持 4 s ；冷卻延長時間為4 s。

實驗方法

用一次性注射器抽取靜脈血約 1 ml 于含50μl肝素抗凝劑的聚丙烯抗凝管中，置于 4 ℃冰箱保存。

取上述血樣0.8~1.0 ml于25 ml 燒杯中，加濃硝酸 6 ml,過氧化氫 2ml，130 ℃電熱板消化至近干（剩余液體≤ 0.5 ml），轉移至 10 ml比色管中，定容至5 ml。將系列標準溶液及樣品置于自動進樣器樣品盤中，在儀器工作條件下進行測定。同步做空白試驗。

結果與討論

中間磁場的選擇

儀器的磁場加載在石墨爐上，三磁場塞曼模式是指在零磁場、最大磁場之間增加一中間磁場，在零磁場時 B = 0測得 ABG + AS，在最大磁場 B = Bmax處測得 ABG + AS（部分），在中間磁場處測得 AS +ABG，其中 B 為磁場強度，AS 為樣品吸收，ABG為背景吸收，在此3種情況下分別對吸收信號進行采樣，并利用下式計算吸光度:

A3fZAA = lg[（IH1 - IH2）÷（IH2 - IH0）]

式中: IH0、IH1、IH2分別是零磁場、 最大磁場和中間磁場時的透過光強。

在動態三磁場的中間磁場選擇試驗中，設定最大磁場強度為 1.0 T，中間磁場強度分別設定為0.3、0.5、0.7 T 進行測定。結果發現：在 3 種不同的中間磁場強度情況下，工作曲線均能保持很好的線性。其中，在中間磁場強度為 0.3 T 時，工作曲線為Y = 1.5548 X + 0.0186（r = 0.9995），特征量為45.4 p g；在中間磁場強度為 0.5 T 時，工作曲線為Y = 0.6074 X + 0.0099（r = 0.9995），特征濃度為0.00535 mg/L；在中間磁場強度為0.7 T時，工作曲線為 Y=?0.2212X + 0.0011（r = 0.9998），特征量為 342.0pg。綜合考慮靈敏度和特征檢測濃度，中間磁場選擇 0.5 T比較適宜。
二、 三磁場的比較

取濃度在600μg/L范圍以內的 8 個系列標準溶液分別在二磁場和三磁場（中間磁場為0.5 T）背景校正模式下進行測定，對數據進行趨勢線擬合，結果表明:在二磁場背景校正模式下，從濃度點100μg/L開始就有彎曲現象，而在三磁場背景校正模式下，整個濃度范圍內都呈線性關系，這主要是因為三磁場模式很好地校正了光學系統的雜散光以及光源和原子化器的輻射背景。

工作曲線的動態線性范圍

采用動態的三磁場模式， 根據濃度在1.000 mg/L范圍內系列標準溶液所獲得的二、三磁場下吸光度，確定采用二磁場的數據段和三磁場的數據段，以達到最佳的靈敏度和線性范圍的組合。圖1是在動態三磁場模式下進行系列標準溶液測定后擬合的趨勢線。根據比較得到,在80μg/L范圍內選擇二磁場背景校正模式，在80~ 800μg/L 之間選擇三磁場背景校正模式的數據。二磁場模式下的線性回歸方程為 Y = 2.9645 X + 0.00999（r =0.9991），特征量為 29.4 pg。三磁場模式下線性回歸方程為Y=0.6594 X + 0.0193（r = 0.9993）特征量為 107.0 pg。這樣就同時滿足了低濃度樣品對靈敏度的要求和高濃度樣品對線性范圍的要求，解決了大批量樣品測定時由于濃度水平不一致給工作曲線的應用帶來的諸多麻煩。

方法的準確度和精密度

取凍干牛血鉛鎘標準參考物質（GBW 09139 和GBW 09140）兩份，按試驗方法進行處理，消解并定容后,分別在二磁場模式和動態三磁場模式下進行測定。GBW 09139 的 參 考 值 范 圍 為（119 ±15）μg/L，二磁場模式下測定結果為 117μg/L，相對標準偏差（n = 8）為 1.81 %；三磁場模式下測定結果為 116μg/L，相對標準偏差（n = 8）為2.10 %。GBW 09140 的參考值范圍為（346 ±12）μg/L，二磁場模式下測定結果為 340μg/L，相對標準偏差（n = 8）為1.64 %；三磁場模式下測定結果為 349μg/L，相對標準偏差（n = 8）為1.70 %。

結語

采用動態三磁場塞曼背景校正技術，血鉛測定的線性范圍由原來的 0~100μg/L擴增到 0~800μg/L。動態模式下，質量濃度在80μg/L范圍以內選擇二磁場背景校正模式，特征量為 29.4 pg。在 80~800μg/L范圍內選擇三磁場背景校正模式，特征量為 10.7pg。可直接完成樣品濃度變化范圍很大的校正測定，提高了工作效率，同時避免高濃度血鉛樣品測定時出現塞曼反轉現象。此外，由于不再需要對高濃度樣品進行稀釋，避免稀釋誤差及由于基體被稀釋而帶來的分析誤差。