第六章+微量元素分析
《临床生物化学检验》微量元素与维生素检验
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2.维生素B2
又称核黄素 ，是由核糖和异咯嗪组成，它的异咯嗪环
上的第1及第5位氮原子与活泼的双键连接，这2个氮原
子可反复接受或释放氢，因而具有可逆的氧化还原性。
游离型核黄素对紫外光高度敏感，在碱性条件下可光解
为光色素，在酸性条件下可光解为光黄素而丧失生物活
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7.锰
（1）代谢： 含量：12～20mg。 吸收：在小肠吸收。 排泄：主要由肠道、尿液排泄。
（2）生物学作用： 锰是多种酶的组成成分及激活剂； 促进生长发育； 与造血功能密切相关； 过氧化物酶的组成成分。
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8.钴
（1）代谢： 含量：1.5mg 。 吸收：由消化道和呼吸道吸收。 排泄：通过尿液排泄，少量通过肠道等途径排泄。
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（二）有害微量元素
1.铅 主要来自工业烟尘污染和含铅汽油燃烧后排出的废气。
– 其理想血浓度为零。 – 主要经呼吸道、消化道和皮肤吸收。 – 大部分经肾脏由尿排出，小部分随大便排出。 – 中毒机制是导致卟啉代谢紊乱，使血红蛋白的合成受到障碍。 – 中毒临床表现复杂如易激惹、惊厥、反复腹痛、反复呕吐、小细胞低色素性贫血
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维生素的命名及常见缺乏症
名称
以化学结构或功能命名
脂溶性维生素
维生素A
抗干眼病维生素 视黄醇
维生素D
抗佝偻病维生素 钙化醇
维生素生素
常见缺乏症
夜盲症 干眼病 佝偻病 骨软化症 溶血性贫血 新生儿出血 出血倾向
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维生素的命名及常见缺乏症
名称
以化学结构或功能命名
常见缺乏症
水溶性维生素
特点： 既不供给能量，也不构成组织成分； 体内不能合成或合成甚微，必须由食物供给； 需要很少（g/dmg/d），但不可缺少。
植物微量元素分析
植物微量元素分析13.3.1 概述[5]硼、锰、锌、铜和钼是植物生长必需的微量元素，它们与常量元素不同，其含量很低，且在植物体内变化很大，因此微量元素有两方面的问题，一是不足的问题，当土壤供应不足时，植物常发生缺素症，影响植物的生长发育从而影响农作物的产量和品质；当土壤供应过多时，植物吸收过多而影响生长发育，甚至中毒，这不仅影响作物的产量和品质，而且还进一步影响人和动物的健康。
有些元素如钼、硒等，植物吸收过多虽不影响植物的生长，却通过食物链进入动物体内，常会引起动物中毒。
因此，微量元素的研究，植物分析是必不可少的。
植物微量元素的营养诊断，一般包括外形诊断、土壤测试、植物分析和田间试验，特别是土壤测试和植物分析可以相互验证，互为补充，使诊断更为可靠。
植物微量元素的分析应该包括植物样品的采集制备、实验室分析和评价分析结果。
植物样品的采集和制备与实验室分析是同等重要的，采样前必须确定采集某一生育时期特定的植物部位，才能有效地反映某种营养物质的供应状况，它的重要性是不言而喻的。
在文献中可以查找到许多关于植物生长周期的特定时期采集特定部位的资料，可参考本书附表9。
植物微量元素的分析方法，一般包括样品的化学前处理和元素的定量测定两个方面。
样品的化学前处理，通常采用湿灰化法或干灰化法，关于湿灰化法和干灰化法的争议，尚待进一步讨论，但据许多资料逐渐得到证明：即试验比较时所得到的那些差异，主要由于湿灰化法或干灰化法后面的分析方法引起的，当然两法之间由于各自的缺点，也会引起某种程度的差异，例如湿灰化法，由于试剂的用量过多，常常因扣除空白值引入难以避免的误差；干灰化法，由于挥发损失，或形成硅酸盐难以再溶解等缺点引起的负误差。
植物微量元素分析样品的湿灰化法可用不同的硫酸、硝酸和高氯酸配比的几种步骤来完成。
各种干灰化法步骤的差异，在于灰化温度和时间的长短，其详细步骤可参考本章第一节。
随着现代仪器分析技术的发展和分析仪器的普及，各个元素的分析已逐渐趋向于用仪器分析方法(如AAS法、ICP-AES法和极谱法等)进行测定，这大大提高了分析的速度，为大范围开展植物的营养诊断和进行营养品质的鉴定提供了可靠的技术保证，尽管如此，有些元素的分析由于某些因素的制约，仍然使用经典的比色法进行测定。
微量元素地球化学
正是这种状态。如玄武岩中的镍橄榄石，其中的(Mg,Fe)2SiO4为溶剂，而
Ni2SiO4就是溶质。对于Ni2SiO4而言，这种橄榄石就是一种稀溶液。在稀溶
液中，溶质和溶质间的作用是微不足道的，而溶质和溶剂的相互作用制约
着溶质和溶剂的性质，亨利定律和拉乌尔定律就是用来描述这种性质的。
拉乌尔定律：
拉乌尔定律是稀溶液所遵循的另一规律，它是基于在溶剂中加入非挥
发性溶质后溶剂活度降低而得出的。其表述为“稀溶液中溶剂的活度等于
纯溶剂的活度乘以溶液中溶剂的摩尔分数”，即为
其中，aoj为纯溶剂的活度，Xj为溶剂的摩尔数， aj为溶液中溶剂的活度。
溶剂在全部浓度范围内都符合
拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。
ratio)，优先进入晶体。 如在碱性长石中Ba2+ (1.44 Å) 或Sr2+ (1.21 Å) 替代K+
(1.46 Å)时，需要有一个Al3+ 替代 Si4+来维持电价平衡。
主要的微量元素代替
橄榄石中Ni替代Fe2+和Mg2+ 。
尖晶石和磁铁矿中Cr和V 替代Fe3+ 。
斜长石中 Sr 替代 Ca 。
Nb，Ta，Zr，Hf等），稀土元素（La，Ce，Nd等），过渡族元素（Fe
，Co，Ni，Cu，Zn等）。
c.按地球化学作用过程分类：当固相（结晶相）和液相（熔体相，流体
相）共存时，若微量元素易进入固相，称为相容元素（Compatible
element）。反之，若微量元素易进入液相，称为不相容元素（
肥料中微量元素的测定分析
肥料中微量元素的测定分析肥料中的微量元素是指在肥料中含量较小的元素，包括铁、锌、锰、铜、钼、硼、镍、钴等元素。
这些元素虽然在植物体内含量较少，但对于植物的生长和发育具有重要的作用。
因此，在肥料生产和施用过程中，微量元素的含量和分布情况需要被监测和分析。
本文将介绍肥料中微量元素的测定分析。
一、样品处理在进行微量元素的测定分析之前，需要先对样品进行处理。
样品处理的具体流程如下：1.取样从肥料中取一定数量的样品，并尽可能将样品的取样位置分散。
2.研磨将取样的肥料研磨成粉末，使每一份样品具有相同的颗粒大小，以便于样品的均匀混合和分析。
3.干燥将研磨后的样品放入恒温箱中，在60℃下干燥至恒重，以保证样品中无水分的干重。
4.加酸加入足量的HNO3溶液，以将样品中有机物和其他不溶于氢氧化钠的杂质溶解。
5.加热将样品加热至沸点，以使样品与酸彻底反应。
加热的时间和高度要严格控制，避免样品被氧化和蒸发。
6.过滤将样品的溶液通过0.45μm滤膜过滤，去除其中颗粒和杂质，以便后续分析。
二、测定分析样品处理完成后，可以进行微量元素的测定分析。
微量元素的测定分析方法有很多种，下面列出几种常见的分析方法。
1.原子吸收光谱法原子吸收光谱法是微量元素测定的常用分析方法。
该方法适用于分析肥料中的钼、铜、镍、钴等元素。
具体的操作流程如下：（1）将样品中的元素与氧化剂反应，生成化合物，然后将化合物转化为气态元素。
（2）将气态元素装入原子吸收光谱仪中，通过吸收光的方法来测量样品中元素的浓度。
2.电感耦合等离子体发射光谱法（1）将样品中的元素用氧化剂或氯化剂氧化或还原（2）使氧化或还原后的样品溶液通过等离子体产生器与氩气混合，产生等离子体。
（3）通过激光或电极激励等离子体产生的原子发射特定波长的光，并通过分光镜分析发射光的强度来得到元素的浓度。
3.比色法（1）将样品中的硼元素与酚酞物质反应，形成硼酚络合物。
（2）根据细节吸收法的原理，通过比较样品和标准溶液之间的吸光度差异来计算出样品中硼元素的浓度。
肥料中微量元素的测定分析
肥料中微量元素的测定分析1. 引言1.1 肥料中微量元素的测定分析的重要性肥料中微量元素的测定分析在农业生产中具有重要意义。
微量元素虽然在植物生长过程中所需量较少，但却是植物生长和发育不可或缺的重要元素。
微量元素的供应与缺乏直接影响作物的生长和产量，同时也会影响农产品的品质和安全。
及时准确地测定肥料中微量元素的含量对于合理施肥、提高作物产量和品质具有重要意义。
在肥料中微量元素的测定分析中，精确的测定结果可以帮助农民科学施肥，避免对作物造成过量或缺乏的影响。
在不同地区和不同种类的作物中，微量元素的需求量和供应量都可能有所不同，因此准确测定肥料中微量元素的含量可以根据具体情况针对性地施肥，达到最佳的施肥效果。
通过对肥料中微量元素的测定分析，还可以及时发现肥料中可能存在的污染物或有害物质，保障农产品的安全性和质量。
加强对肥料中微量元素的测定分析有助于保障农业生产的稳定发展和农产品的安全性，对于提高农业生产效益和农产品质量具有重要意义。
1.2 现有的微量元素测定方法目前，针对肥料中微量元素的测定分析，已经存在多种不同的方法和技术。
这些方法不仅可以准确、快速地测定肥料中微量元素的含量，还能够提高农业生产的效率和质量。
目前，主要的微量元素测定方法包括光谱技术、原子吸收光谱法、电化学方法、色谱法和质谱技术。
光谱技术是一种常用的微量元素分析方法，它能够通过样品吸收、发射或散射光线的特性来确定微量元素的含量。
这种方法准确度高、操作简便，适用于多种肥料样品的分析。
原子吸收光谱法是一种广泛应用的微量元素测定方法，它基于原子的吸收特性来定量分析样品中的微量元素含量。
电化学方法则主要利用电化学技术测定肥料中微量元素的含量，这种方法灵敏度高、操作简便，适用于多种肥料样品。
色谱法在微量元素分析中也有重要应用，它主要通过把混合物分离成各种成分进行检测。
质谱技术则是一种高灵敏度和高分辨率的微量元素分析方法，能够准确测定肥料中微量元素的含量。
肥料中微量元素的测定分析
肥料中微量元素的测定分析随着农业生产的发展，对于植物所需的肥料种类、配比、施用方法等的研究越来越深入，微量元素的重要性也逐渐显现出来。
微量元素是指在植物体内所需要的数量极少的元素，但是却对植物的生长、发育及代谢有着至关重要的作用，缺乏这些元素将严重影响作物的产量和质量。
因此，为了保证作物的生产和质量，需要对肥料中的微量元素进行测定分析。
微量元素的测定方法主要包括化学分析法和物理检验法，化学分析法又包括色谱法、光谱法、电化学分析法等。
下面就以微量元素硼为例，对肥料中微量元素的测定分析进行介绍。
一、化学分析法（一）色谱法色谱法是通过分离样品中的化学成分来进行分析的一种方法。
常用的色谱法有气相色谱法、液相色谱法、离子色谱法等。
针对微量元素的测定分析，离子色谱法是一种常用的分析方法。
离子色谱仪是一种能够分离不同离子的仪器，它通过样品中不同元素的离子浓度差异来进行分离和测定。
硼在水中的酸碱性相对稳定，例如用氧化亚铯或氧化钡来处理样品，然后用离子色谱法进行测定硼的含量，可以得到较为准确的结果。
原子吸收光谱法利用原子在热蒸气状态下的特定谱线吸收特定波长的光线的原理进行分析。
硼在原子吸收光谱法中的谱线为249.68纳米，通过对样品进行蒸发浓缩、过量盐酸处理以及原子化蒸发等处理，最终可以获得准确的硼含量值。
电化学分析法是利用电化学反应来进行分析的一种方法。
常用的电化学分析法有电位滴定法、电化学溶解析出法等。
用于测定微量元素的电化学分析法有恒电位阶跃法、阳极溶出法等。
恒电位阶跃法利用电流对电位的作用来进行硼的测定，阳极溶出法则是采用阳极溶出法在硼的含量较低时进行测定。
这两种方法都需要对样品进行处理，将其中的硼分离出来，然后再用电化学分析法进行测定。
二、物理检验法物理检验法是一种直接测量样品物理性质的方法，如体积、重量、密度等。
物理检验法的优点是简单、快速，但缺点是定量测量有误差，因此常用于初步的质量控制。
对于肥料中硼的测定也可以采用物理检验法，常用的方法是密度计法。
肥料中微量元素的测定分析
肥料中微量元素的测定分析植物营养需要的元素主要有氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、钼、镉等营养元素。
其中氮、磷、钾是植物生长必需的主要元素，被称为大量元素；而铁、锰、铜、锌、钼等成份含量较少，但对植物却同样重要。
这些含量相对较低的元素被称为微量元素。
肥料中常见微量元素包括铁、锌、锰、硼、铜、钼。
微量元素虽然含量较低，但对植物生长发育、产量和品质等方面影响很大，因此必须要保证肥料含量准确且无污染。
为保证肥料中微量元素含量的准确分析，需要进行测定分析。
1、铁的测定分析铁是孕育植物草绿素的重要元素，对植物生长有重要的影响作用。
铁的测定分析可以采用分光光度法。
首先将肥料样品溶解到适宜的pH值，然后加入铁感受器和邻苯二酚，使用紫外可见分光光度计进行测定，计算得出肥料中铁的含量。
锌对于植物生长发育和生理功能的影响非常重要。
限制锌供应会导致植物的黄叶化、钙化、烂根等症状。
锌的测定方法一般为火焰原子吸收光谱法（FAAS）。
首先采用酸的萃取方法将样品中的锌萃取出来，然后使用FAAS仪器测定锌的含量。
锰是植物光合作用系统中的反应中心、糖代谢和氮代谢酶系统的成分。
锰缺乏会影响植物光合作用，根系发育和提高植物对生理病害的抗性，因此锰在肥料中的含量非常重要。
锰的测定一般采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。
首先将肥料样品溶解，加入硝酸和高纯水后使用ICP-MS仪器测定锰的含量。
硼是植物生长中必不可少的微量元素，对植物的花果质量和产量都有一个直接的影响。
硼的含量对不同植物生长条件和地区有不同的需求。
硼的测量方法采用甲醇沸点蒸馏法。
首先将肥料样品加入甲醇溶液，然后进行沸点蒸馏，使用催化剂将硼形成反应物后测定吸收光谱，最后计算出硼的含量。
铜对植物生长具有重要的生理作用。
促进植物光合作用中的某些酶活性，参与植物呼吸和光合作用过程等。
铜缺乏会导致植物叶片变黄或褪绿等问题。
铜的测定方法可以采用火焰原子吸收光谱法（FAAS）或ICP-MS法。
生化检验 第六章 微量元素与维生素解析
D
——女士不缺,儿童和老人因需求量大一倍，故有一定缺乏
泛酸 E ——植物油
B12 ——人体内不同，维生素B12在肝内的储存可以供3～6年之需。
一、微量元素检测
（一）样品的采集和保存原则 ： 针对性、适时性、代表性 （二）样品的种类： 血液、尿液、发样、唾液 、指甲 （三）测定方法： 原子吸收光谱法
（一）代谢
人体内铁分类：功能铁、储存铁 肝脾：含铁最高
吸收部位：整个消化道均可吸收 排泄：每日约排泄0.5～1mg
（一）代谢
储存形式
Fe2+
脱铁 Fe3+ ＋ 铁蛋白
铁蛋白
（一）代谢
• 1.胃酸可促进铁游离有利于铁的吸收 • 2. Fe2+比Fe3+ 溶解度大， • 故Fe2+较易吸收 • 3.溶解状态的铁才能被肠吸收
人民生活质量的重要指标
• 一、中国人严重缺乏的营养素
• • • • • •
钙： 缺乏的严重程度排名第一 锌： 尤其是儿童、青少年缺锌比较严重——智力和身高 的正常发育 铁： 尽管摄入了一定量的铁，但真正被人体吸收的铁并不 能满足人体的需要——贫血 硒：
• 二、中国人不缺的营养素
• 磷： 磷和钙最佳为1∶1，中国居民实际摄入比例为 • 钙∶磷＝406∶1058，钙与磷的比例严重倒置 • 铜： 过量的铜有明显毒性，且铜过量会导致锌的损失。 • 镁： 镁缺乏症患者并不多，几乎只有患呼吸不良症、 • 呕吐情形严重等，才会发生缺镁症状。镁过量会 • 引起运动肌障碍，且会妨碍体内的铁效利用， • 建议不要盲目补充。
2.易尿中排出 少积聚中毒
必须常摄取
二、水溶性维生素
（一）维生素B1 来源：豆、谷、肉等 。活性形式硫胺素焦磷酸 (TPP)
生化检验第六章微量元素与维生素PPT
优点
高灵敏度、高选择性、操 作简便、快速。
应用
广泛应用于重金属、微量 元素的分析，如铁、铜、 锌、钙等。
原子荧光法
原理
原子荧光法基于原子在特定频率的辐 射下被激发至高能态，随后以荧光的 形式释放能量。通过测量荧光强度， 可以确定特定元素的含量。
优点
应用
常用于痕量元素的测定，如汞、砷、 硒等。
高灵敏度、高选择性、抗干扰能力强。
检测结果解读与临床应用
01
微量元素和维生素检测结果可以为临床医生提供诊断依 据，帮助医生判断患者是否存在微量元素或维生素缺乏 或过量的情况。
02
通过检测结果，医生可以制定相应的治疗方案，如补充 缺乏的微量元素或维生素，调整饮食结构等，以帮助患 者恢复健康。
03
检测结果还可以用于监测治疗效果，如定期检测微量元 素和维生素水平，以评估治疗效果和调整治疗方案。
04 常见维生素检测方法
色谱法
高效液相色谱法（HPLC）
适用于分离和测定多种维生素，特别是水溶 性维生素，具有高分辨率和灵敏度。
气相色谱法（GC）
适用于检测脂溶性维生素，如维生素A、D 等，具有分离效能高、分析速度快等特点。
质谱法
液相色谱-质谱联用法（LC-MS）
将液相色谱的高分离效能与质谱的高灵敏度相结合，可同时测定多种维生素及其代谢物。
谢谢聆听
微量元素在人体内主要参与酶的催化 、激素的合成和细胞的代谢等过程， 对维持人体正常生理功能至关重要。
维生素与人体健康的关系
维生素是人体必需的营养素，对维持人体正常生理功能起着至关重要的作用。如 维生素C、维生素E、叶酸等缺乏会导致各种疾病的发生。
维生素在人体内主要参与代谢、免疫和神经系统的正常功能，对维持人体健康起 着至关重要的作用。
微量元素分析的技术方法
微量元素分析的技术方法微量元素是生物体内含量较低的元素，但对于生物体的生理功能发挥起着至关重要的作用。
因此，微量元素的分析技术方法对于解析生物体内元素循环、饮食营养及环境污染等问题具有重要意义。
本文将介绍几种常见的微量元素分析技术方法，包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法以及质谱法等。
一、原子吸收光谱法原子吸收光谱法是最常用的微量元素分析方法之一。
该方法基于溶液中待测元素原子吸收特定波长的电磁辐射的原理。
首先，待测样品需通过适当的前处理步骤，例如溶解、燃烧等。
然后，将样品溶液引入原子吸收光谱仪中进行测试。
仪器将波长在特定范围内循环扫描，测量样品吸收光强度与标准溶液之差，从而得到待测元素的浓度。
二、电感耦合等离子体发射光谱法电感耦合等离子体发射光谱法又被称为ICP-OES（Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy），是一种用于微量元素分析的高灵敏度和高选择性的方法。
该方法利用电感耦合等离子体产生的高温和高能量状态，使样品中的元素原子激发成为高能级状态，然后检测其发射的特定波长的光谱信号。
通过测量样品光谱峰的强度和光谱峰的位置，可以得到待测元素的浓度。
三、质谱法质谱法是一种直接测量待测样品中各种化学物质的质量数和相对丰度的方法。
质谱法在微量元素分析中具有很高的精确度和敏感度。
常用的质谱方法包括电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），其原理与ICP-OES类似，但是ICP-MS能够测量更多的元素。
此外，还有电感耦合等离子体四重杆质谱（ICP-QQQ-MS）等。
质谱法的优势在于能够同时分析多种元素，且具有极低的检测限和高的灵敏度。
总结：微量元素分析的技术方法在生物体内元素循环、饮食营养及环境污染等领域具有重要应用。
原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法以及质谱法是目前常用的微量元素分析方法。
这些方法各自具有各自的优势和限制，实验人员可根据具体研究目的和需求选择适合的方法。
微量元素的测定课件
实验室间质量控制
合作实验
01
定期组织不同实验室进行合作实验，以评估不同实验室之间的
测量差异。
参与外部质量评估计划
02
参加国际或国内的外部质量评估计划，以确保实验室3
定期组织实验室间比对，以评估不同实验室之间的测量结果的
一致性。
方法学评价与验证
1 2
方法选择
常用方法。
定量准确
通过使用标准曲线法或标准加入法 ，可以准确地定量样品中的微量元 素。
适用范围广
分光光度法可以用于测定多种样品 中的微量元素，如水、土壤、生物 样品等。
电化学分析法
灵敏度高
电化学分析法具有很高的灵敏度 ，可以检测出低浓度的微量元素
。
分析速度快
电化学分析法通常具有较快的分 析速度，能够快速测定微量元素
04
微量元素测定的影响因素
样本类型与采集方法
毛发样本
适用于重金属和部分微量元素，如铅、汞等。但易受外界污染， 如灰尘、化妆品等。
血液样本
适用于大多数微量元素，如铁、锌、铜等。但采集方法（静脉血或 手指血）可能对结果产生影响。
尿液样本
适用于部分微量元素，如镉、铅等。但尿液易受饮食、饮水量等因 素影响。
锌测定：锌参与了人 体内众多生物酶的合 成和活性，缺乏会导 致免疫功能下降、伤 口愈合不良等疾病。 测定血清锌水平有助 于评估患者的锌营养 状况，指导补锌治疗 。
铜测定：铜参与了人 体内多种生物酶的合 成和活性，缺乏会导 致骨质疏松、贫血等 疾病。测定血清铜水 平有助于评估患者的 铜营养状况，指导补 铜治疗。
分类
根据其在人体中的作用，可将微 量元素分为必需微量元素和非必 需微量元素。
微量元素在人体中的作用
微量元素分析
微量元素分析微量元素分析是一种用来检测和定量测定样品中微量元素含量的技术方法。
微量元素是指在自然界或生物体中含量较低的元素，它们对人体和动植物的正常生长发育和代谢活动起着重要的作用。
因此，对微量元素的分析研究具有重要的意义。
一、微量元素的意义微量元素是指在人体或其他生物体中所含量极小的元素，以毫克甚至微克计算。
微量元素对于人体的健康和正常生理活动具有重要影响。
如铁元素对血红蛋白的合成和氧运输起着关键作用，钙元素参与骨骼的构建和维持；锌元素对免疫系统和蛋白质合成非常关键。
因此，了解样品中微量元素的含量对于评估人体健康状况和营养状况至关重要。
二、微量元素分析方法目前，微量元素分析常用的方法包括原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、荧光光谱法（FLP）等。
以下分别介绍这些方法。
1. 原子吸收光谱法（AAS）原子吸收光谱法是一种经典而常用的微量元素分析方法。
其原理是利用物质对特定波长的光的吸收程度与元素浓度成正比的关系来定量分析元素含量。
该方法具有高灵敏度、准确性高等特点，适用于多种样品类型。
2. 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）电感耦合等离子体质谱法是一种基于质谱仪的分析方法，其原理是将样品中的元素通过等离子体离子化，再通过石英通道引入质谱仪进行离子分析。
该方法具有高精确度和高选择性，可以同时测定多种元素。
3. 荧光光谱法（FLP）荧光光谱法是一种基于荧光现象的分析方法，其原理是利用物质受到激发后的荧光发射来定量测定样品中的元素含量。
该方法具有快速、灵敏度高、选择性好的特点，可用于多种样品类型。
三、微量元素分析的应用领域微量元素分析广泛应用于食品安全、环境监测、生物医学等领域。
1. 食品安全微量元素在食品中的含量对人体健康具有重要影响。
通过微量元素分析，可以检测食品中的重金属污染物、营养元素等，为食品安全监控提供依据。
2. 环境监测微量元素在环境中的分布与环境污染程度密切相关。
微量元素分析实验报告
微量元素分析实验报告本实验旨在通过分析食物中微量元素的含量，探讨微量元素在人体内的重要性及摄入建议。
通过实验数据的收集和分析，可以更好地了解微量元素在日常饮食中的作用和补充方式。
实验方法：首先，收集各种不同食物样品，包括水果、蔬菜、肉类、谷物等，并记录每种食物的重量和成分。
其次，将每种食物样品分别制成样品溶液，采用适当的方法进行微量元素的提取和分析。
然后，使用原子吸收光谱仪等设备对提取的样品溶液进行测试，测定各种微量元素的含量。
最后，根据实验数据制作实验报告，总结各种食物中微量元素的含量，并对微量元素的作用和摄入量进行分析和讨论。
实验结果：经过实验分析，我们得出以下结论：1. 不同食物中微量元素的含量存在较大差异，其中，含铁、锌、硒等微量元素比较丰富的食物包括红肉、蛋类、坚果等。
2. 缺乏微量元素会影响人体的生长发育和免疫功能，因此，合理摄入各种微量元素对维持健康至关重要。
3. 根据实验结果，我们可以为大众提供科学的膳食建议，推荐适量摄入富含微量元素的食物，并避免过量或不足摄入。
结论与建议：通过本次微量元素分析实验，我们深入了解了微量元素在食物中的分布和重要性，为日常饮食的合理搭配提供了科学依据。
同时，我们也意识到微量元素的重要性，应该注重饮食均衡，合理搭配食物，确保充足的微量元素摄入量，以维护人体健康。
在未来的研究中，我们将进一步探索微量元素在人体内的代谢机制和作用，为预防和治疗相关疾病提供更精准的指导。
同时，我们也将继续推动微量元素分析实验的深入研究，为食品安全和营养健康领域的发展贡献力量。
通过微量元素分析实验，我们不仅拓展了科学知识的广度和深度，同时也加深了对食物的认识和理解，希望这份实验报告能为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
愿我们的努力能为人类的健康福祉贡献一份微薄之力。
感谢您的阅读和支持！。
第六章 微量元素地球化学(2012)
类质同像替代 !!!!!
Sr、Eu → Ca Pb、Ba → K
Ni Mg
晶格缺陷
吸附
三、 微量元素分类
Goldschmidt分类
地球的组分分异，由元素的 性质决定。
元素在周期表中的位置：
亲铁元素: 地核
亲石元素: 地幔与地壳 亲气元素: 大气圈和水圈
常用分类
主元素（major elements） 过渡(族)元素（transition elements） 稀土元素(REE) 铂族元素(PGE) 惰性气体元素(Noble gas) 高场强元素(HFS) 离子半径小，电价高 Zr、Hf、Nb、Ta、Ti 大离子亲石元素(LIL) 离子半径大，电价低 K、Rb、Sr、Ba、Pb 1.8
定律一
两个离子，如果他们具有相同的电价和离子半径，则易于交 换，并以与他们在整个体系中相同的比例进入固熔体 正因为如此，许多微量元素，会以类质同像替代的方式，和 与各自电价和离子半径相近的常量元素（主元素）一起进入 固体相。例如：
Sr、Eu Rb、Pb、Ba Ni → Ca →K → Mg
定律二
两个离子，如果他们具有相同的电价，和相似的离子半径， 则较小的离子倾向于进入固体相
例如，已知元素Br在NaCl与海水间的分配系数为0.15，通过对 剖面蒸发岩地层或盐湖沉积物中NaCl所含Br的含量分析，可 反演出沉积水体中Br的演化特征及其对古盐度演化趋势的指 示。
可称微量元素
微量元素的概念是相对的 K：花岗岩中常量元素，超基性岩中微量元素 Ni：地壳岩石中微量元素，陨石中常量元素 Li，B：伟晶岩中常量元素 对于地壳，O，Si，Al，Fe，Mg，Ca，Na，K，Ti常量 元素，其他是微量元素
第六章+微量元素分析
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二、元素分析方法
• 2、原子发射光谱法(atomic emission spectrometer，AES)
• 一种广泛使用的测定痕量元素的方法。 • 在通常情况下原子处于能量最低的基态。基态原 子受到热、辐射作用或与其它原子碰撞而吸收能 量，可由基态跃迁到激发态。 • 激发态原子不稳定，其寿命约为10-8 s量级，然后 通过碰撞失活或者辐射去活化而回到基态。如果 基态原子受到辐射激发，跃迁到第一激发态而后 回到基态，同时以辐射形式放出激发能．所发射 的光称为荧光。如果基态原子受到热激发，跃迁 到各种不同激发态，然后由这些不同的激发态跃 迁到较低的能态或基态，同时自发发射各种特征 波长的光谱，则称原子发射光谱。
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二、元素分析方法
根据被测组分含量一般将其划分成： 大量成分分析 -----含量超过 1 % 微量成分分析 ------含量 0.01~1 % 痕量成分分析 ------含量小于 0.01 %
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二、元素分析方法
样品准备：分解所用酸 • HCl • HNO3 • HClO4 弱酸盐及一些氧化物、硫化物 HCl及非氧化酸不溶的物质 强氧化剂，溶解有机物、不锈 钢、硫化物 氧化性、脱水性，驱赶挥发性物 质（300C） 硅酸盐
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1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS • 1.2．电热（石墨炉）原子化（GFAAS）
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石墨炉原子化器示意图
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1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS
石墨炉升温示意图
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第六章 微量元素
第六章微量元素第一节硼1、硼的特点硼属于类金属元素。
与铁、锰、锌、铜等微量元素不同，硼不是酶的组成，不以酶的方式参与营养生理作用，至今尚未发现含硼的酶类；它不能通过与酶或其他有机物的螯合发生反应；没有化合价的变化，不参与电子传递；也没有氧化还原的能力。
硼酸是一个弱酸，在pH<7的水溶液中，它主要以不解离的硼酸形式存在，高pH值条件下，硼酸接受水的一个OH-形成四面体的硼酸阴离子：2、植物体内硼的含量与分布植物体内硼的含量变幅很大，含量低的只有2 mg·kg-1，含量高的可达100mg·kg-1。
一般来说，双子叶植物的需硼量高于单子叶植物；具有乳液系统的双子叶植物，如蒲公英和婴粟的含硼量更高。
谷类作物需硼较少，一般不易缺硼；而双子叶植物因具有较大数量的形成层和分生组织，需硼比谷类作物多得多，所以容易缺硼。
植物体内硼的分布规律是：繁殖器官高于营养器官，叶片高于枝条，枝条高于根系。
硼比较集中地分布在子房、柱头等花器官中，因为它对繁殖器官的形成有重要作用。
硼在植物体中的移动性与植物的种类有关。
根据硼在植物体中移动性的大小可把植物分成两大类：一类是以山梨醇、甘露醇等为同化产物运输形式的植物，如梨、苹果、樱桃、杏、桃、李等果树类。
在这些植物中，硼容易与山梨醇、甘露醇等物质形成稳定的复合物，并随这些光合产物运输到植物的其他部位，所以在这些植物中，硼的移动性大；另一类是不含这些物质的植物，在这些植物中硼的移动性小，所以缺硼症状主要表现在这些植物的幼嫩部位。
3、硼的营养功能(1) 促进体内碳水化合物的运输和代谢硼的重要营养功能之一是参与糖的运输。
其可能原因是：合成含氮碱基的尿嘧啶需要硼，而尿嘧啶二磷酸葡萄糖（UDPG）是蔗糖合成的前体，所以硼有利于蔗糖合成和糖的外运。
硼直接作用于细胞膜，从而影响蔗糖的韧皮部装载。
缺硼容易生成胼胝质，堵塞筛板上的筛孔，影响糖的运输。
供硼充足时，糖在体内运输就顺利；供硼不足时，则会有大量糖类化合物在叶片中积累，使叶片变厚、变脆，甚至畸形。
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原子发射光谱的产生
在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）
或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态 时，发射出特征光谱（线状光谱）；
热能、电能
基态元素M E 特征辐射 激发态M*
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原子的共振线与离子的电离线
第一共振线，原子由第一激发态到基态的跃迁： 最易发生，能量最小； 原子获得足够的能量(电离能)产生电离,失去一个电子，一次
• 绘制系列已知离子浓 度的原子吸收曲线， 将未知离子浓度的吸 收强度与标准曲线对 应，从而得知未知液 离子浓度。
吸 收 强 度
离子浓度
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二、元素分析方法
1、原子吸收光谱法 分析方法 标准加入法： • 在待测未知离子浓度
的溶液中加入系列已知 浓度的离子，作吸收强 度 vs 加入离子浓度曲 线。当延长该曲线至加 入离子浓度为零时，对 应的吸收强度，即未知 离子浓度的吸收值。
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二、元素分析方法
• 2、原子发射光谱法(atomic emission spectrometer，AES)
• 一种广泛使用的测定痕量元素的方法。 • 在通常情况下原子处于能量最低的基态。基态原 子受到热、辐射作用或与其它原子碰撞而吸收能 量，可由基态跃迁到激发态。 • 激发态原子不稳定，其寿命约为10-8 s量级，然后 通过碰撞失活或者辐射去活化而回到基态。如果 基态原子受到辐射激发，跃迁到第一激发态而后 回到基态，同时以辐射形式放出激发能．所发射 的光称为荧光。如果基态原子受到热激发，跃迁 到各种不同激发态，然后由这些不同的激发态跃 迁到较低的能态或基态，同时自发发射各种特征 波长的光谱，则称原子发射光谱。
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二、元素分析方法
• 2、原子发射光谱法(atomic emission spectrometer，AES)
原子发射光谱法可对约70种元素（金属元素 及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素）进行分析。 这种方法常用于定性、半定量和定量分析。 在一般情况下，用于1%以下含量的组份测定， 检出限可达ppm，精密度为±10%左右，线性范 围约2个数量级。但如采用电感耦合等离子体 （ICP）作为光源，则可使某些元素的检出限降 低至10-3 ~ 10-4ppm，精密度达到±10%以下，线 性范围可延长至7个数量级。这种方法可有效地用 于测量高、中、低含量的元素。
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二、元素分析方法
• 1、原子吸收光谱法： • 特点：
• 原于吸收光谱仪与普通的分光光度计的结构基本 相似，差别在于： • ①用锐线光源代替普通分光光度计中的连续光源， 最常用的锐线光源是元素空心阴极灯； • ②用火馅或电热石墨炉原子化器代替了普通分光 光度计中的吸收池，借助于火焰或石墨炉所提供 的能量实现被测元素的原子化。 • ③现代谱仪不再需要偏光棱镜，使光能衰减降低 到最少，提高灵敏度。
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二、元素分析方法
• 1、原子吸收光谱法 • 应用1：
• 原子吸收光谱法已被列为肉制品中铜和锌测定的 标准方法。 • 将鲜肉炭化并在 450±20℃灰化，后用硝酸加高 氯酸消化，再用盐酸稀释到一定体积，用火焰原 子吸收法建立铜及锌浓度的标准曲线，然后测定 待测溶液中铜（吸收波长 = 324.8 nm)和锌（吸 收波长=312.8nm）的含量 。
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二、元素分析方法
1、原子吸收光谱法：应用
1．头发中微量元素的测定 2．水中微量元素的测定 3．食品中微量元素的测定
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二、元素分析方法
• 1、原子吸收光谱法
分析方法 • 标准曲线法 • 内标法 • 标准加入法 • 基体匹配法
ห้องสมุดไป่ตู้
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二、元素分析方法
•1、原子吸收光谱法 分析方法 • 标准曲线法：
• 石墨炉的升温过程： 干燥、灰化、原子化和净化 • 主要优点： （1）原子化效率高 （2）试样用量少 （3）能直接测定其共振吸收线位于真空紫外光谱 区域的一些元素 （4）比火焰法安全可靠 • 主要缺点：准确度和精密度均较差、干扰情况较 严重、操作过程复杂
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1. 灵敏度
1、原子吸收光谱法 分析条件的选择
(1) 灵敏度（S）——指在一定浓度时，测定值（吸光度）的
增量（ΔA）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（Δc或 Δm）的比值： Sc=ΔA/Δc 或 Sm=ΔA/Δm (2) 特征浓度——指对应于1%净吸收（ IT -IS）/IT=1/100的待
测物浓度（cc），或对应于0.0044吸光度的待测元素浓度.
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一、生命体中的元素及其作用
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一、生命体中的元素及其作用
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二、元素分析方法
根据试样量的大小可分为： 常量分析：试样量 0.1~1 g；用锥形瓶、试管、漏斗 等一般仪器进行操作。 半微量分析：试样 0.01~0.1 g；所用仪器略小于常量 仪器。 微量分析：试样量 0.001~0.01 g；所用仪器主要有点 滴板、显微镜等。 超微量分析：试样量 0.0001~0.001 g；因而需要使用 特殊的仪器和设备。
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二、元素分析方法
样品处理中的误差 • 沾污 • 元素损失 • 不完全分解 空气、试剂、容器 挥发、吸附在容器壁上
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二、元素分析方法
• 1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS)
• 基于气相中被测元素的基态原子对其特定频率共 振辐射的吸收强度来测定试样中元素含量的方法。 • 当入射辐射强度为 I0 的光透过原子吸收系数为k0， 吸收厚度为 L，基态原子密度为N 的样品气层后， 透射光强度 I 满足： I = I0e-k0LN • 则光吸收率 A 满足： A = log(I0/I) = 0.4343k0LN
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1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS • 1.2．电热（石墨炉）原子化（GFAAS）
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石墨炉原子化器示意图
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1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS
石墨炉升温示意图
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1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS
(1)火焰法
cDL=3Sb/Sc (2)石墨炉法 mDL=3Sb/Sm
Sb：标准偏差 Sc（Sm）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。
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单位：μgml-1
3.测定条件的选择
(1) 分析线 一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也 可选次灵敏线 (2) 通带（调节狭缝宽度） 无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带， 反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。 (3) 空心阴极灯电流 在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低 的电流。 (4) 火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。 (5) 观测高度 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子浓 度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。
cc=0.0044Δc/ΔA ( 3) 特征质量 mc=0.0044Δm/ΔA
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单位： μg(mol 1%)-1 单位： g (mol 1%)-1
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2.检出极限
在适当置信度下，能检测出的待测元素的最小浓度或最 小量。用接近于空白的溶液，经若干次（10-20次）重复测定 所得吸光度的标准偏差的3倍（即置信区间为99％）求得。
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二、元素分析方法
• 1、原子吸收光谱法 • 应用2：
• 原子吸收光谱法测定头发中的铅含量：
• 取来自不同人的一定量头发，用洗洁精洗去油污。用干净 滤纸吸去水份，在阴凉干燥处晾干，尽量剪碎。准确称取 110g头发于50ml 烧杯中(同时进行3份) 。取5ml纯硝酸浸 润, 在通风柜中放置过夜，再加10ml纯硝酸激烈反应数分 钟后置于40℃恒温水浴中30分钟 (通风柜中) ，得到澄清 的棕红色溶液，将该溶液倾入50ml容量瓶中, 1% HNO3 洗涤烧杯数次，倾入50. 0ml容量瓶中,稀释至刻度。 • 用石墨炉原子吸收法在铅空心阴极灯发射波长283. 3 nm 处测定铅标准吸收曲线及头发中铅含量。
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二、元素分析方法
• 1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS)
• 原子吸收分光光度计 • 类型：火焰原子化 • 电热原子化
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火焰原子化法
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324.8 nm
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1、原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometer, AAS)
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二、元素分析方法
• 1、原子吸收光谱法 • 特点：
• 原子吸收光谱法的优点是检出限低，石墨炉原子 吸收光谱法的特征浓度最低可达10-14g；选择性 好。原子吸收信号检测是频率专一性的；分析速 度快；应用范围广。可以测定周期表中大多数金 属和准金属元素，以及非金属、高温难熔元素和 有机化合物；样品用量小，对石墨炉原子吸收光 谱仅为5～20L(液体)和0.1~10mg(固体)。 • 仪器设备简单。原子吸收光谱法已成为测定痕量 元素最有效的方法之一。 • 原子吸收光谱法的缺点是进行多元素同时测定目 前尚有因难。
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二、元素分析方法
根据被测组分含量一般将其划分成： 大量成分分析 -----含量超过 1 % 微量成分分析 ------含量 0.01~1 % 痕量成分分析 ------含量小于 0.01 %
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二、元素分析方法
样品准备：分解所用酸 • HCl • HNO3 • HClO4 弱酸盐及一些氧化物、硫化物 HCl及非氧化酸不溶的物质 强氧化剂，溶解有机物、不锈 钢、硫化物 氧化性、脱水性，驱赶挥发性物 质（300C） 硅酸盐