动态三磁场模式测定血铅

动态三磁场模式下铅的工作曲线。

应用动态三磁场塞曼背景校正技术测定高浓度铅的样品时无需稀释，同时避免了高浓度样品测定时出现塞曼反转及吸收信号出现双峰的问题。

用石墨炉原子吸收光谱法测定血样中铅时，一般用塞曼法进行背景校正，由于所检测血样中铅的浓度水平不一致,在用二磁场塞曼进行背景校正时，校正曲线的线性范围较窄，许多样品的测定结果往往在曲线范围外，故只能稀释样品后再进行测定，不仅费时费力，同时由于基体的变化，也会给测定结果带来误差。而采用动态三磁场塞曼模式进行背景校正，其线性范围比采用二磁场塞曼模式进行背景校正扩展了一个数量级，可直接完成浓度范围很大的样品校正测定。动态三磁场塞曼技术对低含量样本的测定具有高灵敏度。

实验部分

仪器与试剂

Zeenit 700 原子吸收光谱仪，MPE260 石墨炉自动进样器，平台石墨管，MK2Ⅱ 型控温电热板。

铅标准溶液：用硝酸（1 + 199）溶液将1.000 g/L铅标准储备溶液稀释成范围在0.01~1.0 mg/L的系列标准溶液。

磷酸二氢铵溶液：10 g/L。

硝酸、磷酸二氢铵等试剂均为优级纯，过氧化氢为分析纯，水为超纯水（电阻率18.2 MΩ·cm）。

仪器工作条件

检测波长283.3 nm ，灯电流4.5mA，光谱通带宽度0.8 nm，背景校正为动态三磁场赛曼，进样量20μl。

石墨炉升温程序：干燥温度 90~110℃,保持40~50 s；灰化温度750℃，保持20 s；原子化温度1750 ℃，保持 4 s；清除温度 2200 ℃，保持 4 s ；冷却延长时间为4 s。

实验方法

用一次性注射器抽取静脉血约 1 ml 于含50μl肝素抗凝剂的聚丙烯抗凝管中，置于 4 ℃冰箱保存。

取上述血样0.8~1.0 ml于25 ml 烧杯中，加浓硝酸 6 ml,过氧化氢 2ml，130 ℃电热板消化至近干（剩余液体≤ 0.5 ml），转移至 10 ml比色管中，定容至5 ml。将系列标准溶液及样品置于自动进样器样品盘中，在仪器工作条件下进行测定。同步做空白试验。

结果与讨论

中间磁场的选择

仪器的磁场加载在石墨炉上，三磁场塞曼模式是指在零磁场、最大磁场之间增加一中间磁场，在零磁场时 B = 0测得 ABG + AS，在最大磁场 B = Bmax处测得 ABG + AS（部分），在中间磁场处测得 AS +ABG，其中 B 为磁场强度，AS 为样品吸收，ABG为背景吸收，在此3种情况下分别对吸收信号进行采样，并利用下式计算吸光度:

A3fZAA = lg[（IH1 - IH2）÷（IH2 - IH0）]

式中: IH0、IH1、IH2分别是零磁场、 最大磁场和中间磁场时的透过光强。

在动态三磁场的中间磁场选择试验中，设定最大磁场强度为 1.0 T，中间磁场强度分别设定为0.3、0.5、0.7 T 进行测定。结果发现：在 3 种不同的中间磁场强度情况下，工作曲线均能保持很好的线性。其中，在中间磁场强度为 0.3 T 时，工作曲线为Y = 1.5548 X + 0.0186（r = 0.9995），特征量为45.4 p g；在中间磁场强度为 0.5 T 时，工作曲线为Y = 0.6074 X + 0.0099（r = 0.9995），特征浓度为0.00535 mg/L；在中间磁场强度为0.7 T时，工作曲线为 Y=?0.2212X + 0.0011（r = 0.9998），特征量为 342.0pg。综合考虑灵敏度和特征检测浓度，中间磁场选择 0.5 T比较适宜。
二、 三磁场的比较

取浓度在600μg/L范围以内的 8 个系列标准溶液分别在二磁场和三磁场（中间磁场为0.5 T）背景校正模式下进行测定，对数据进行趋势线拟合，结果表明:在二磁场背景校正模式下，从浓度点100μg/L开始就有弯曲现象，而在三磁场背景校正模式下，整个浓度范围内都呈线性关系，这主要是因为三磁场模式很好地校正了光学系统的杂散光以及光源和原子化器的辐射背景。

工作曲线的动态线性范围

采用动态的三磁场模式， 根据浓度在1.000 mg/L范围内系列标准溶液所获得的二、三磁场下吸光度，确定采用二磁场的数据段和三磁场的数据段，以达到最佳的灵敏度和线性范围的组合。图1是在动态三磁场模式下进行系列标准溶液测定后拟合的趋势线。根据比较得到,在80μg/L范围内选择二磁场背景校正模式，在80~ 800μg/L 之间选择三磁场背景校正模式的数据。二磁场模式下的线性回归方程为 Y = 2.9645 X + 0.00999（r =0.9991），特征量为 29.4 pg。三磁场模式下线性回归方程为Y=0.6594 X + 0.0193（r = 0.9993）特征量为 107.0 pg。这样就同时满足了低浓度样品对灵敏度的要求和高浓度样品对线性范围的要求，解决了大批量样品测定时由于浓度水平不一致给工作曲线的应用带来的诸多麻烦。

方法的准确度和精密度

取冻干牛血铅镉标准参考物质（GBW 09139 和GBW 09140）两份，按试验方法进行处理，消解并定容后,分别在二磁场模式和动态三磁场模式下进行测定。GBW 09139 的 参 考 值 范 围 为（119 ±15）μg/L，二磁场模式下测定结果为 117μg/L，相对标准偏差（n = 8）为 1.81 %；三磁场模式下测定结果为 116μg/L，相对标准偏差（n = 8）为2.10 %。GBW 09140 的参考值范围为（346 ±12）μg/L，二磁场模式下测定结果为 340μg/L，相对标准偏差（n = 8）为1.64 %；三磁场模式下测定结果为 349μg/L，相对标准偏差（n = 8）为1.70 %。

结语

采用动态三磁场塞曼背景校正技术，血铅测定的线性范围由原来的 0~100μg/L扩增到 0~800μg/L。动态模式下，质量浓度在80μg/L范围以内选择二磁场背景校正模式，特征量为 29.4 pg。在 80~800μg/L范围内选择三磁场背景校正模式，特征量为 10.7pg。可直接完成样品浓度变化范围很大的校正测定，提高了工作效率，同时避免高浓度血铅样品测定时出现塞曼反转现象。此外，由于不再需要对高浓度样品进行稀释，避免稀释误差及由于基体被稀释而带来的分析误差。