专利名称：一种头发中锰含量的测定方法
一种头发中锰含量的测定方法技术领域：
本发明属于微量元素分析测试技术领域，尤其涉及一种头发中锰含量的测定方法。技术背景
锰是人体中许多酶的激活剂，与血糖、血脂、血压均有联系，是心血管系统的有益元素， 因而锰是人体所需的微量元素之一，但人体内若蓄积锰量较高，则会引起锰中毒。锰中毒的早期症状有头晕、头痛、肢体酸痛、下肢无力和沉重、多汗、心悸和情绪改变。后期临床表现以神经系统锥体外系症状为主，且有神经行为功能障碍和精神失常。而电焊工人长期接触锰烟、锰尘，易引起慢性锰中毒，头发中锰含量(简称发锰)的测定是定期对电焊工人进行健康普查的一项指标，测定发锰对慢性锰中毒的诊断具有很好的参考价值，可以预防职业病的发生。现有发锰的测定方法存在如下缺陷
1、2001年第一期《光谱实验室》发表的论文“微波溶样FAAS法测定人发中锰”，其方法用微波处理发锰样品，由于微波消解仪，消解罐有限，一次很难进行大量样品的消解；
2,2002年第四期《洛阳医专学报》的论文“电焊作业工人发锰和尿锰含量的分析”，其方法中用去离子水溶解冒尽高氯酸后的盐类，易使其中的一些元素水解，影响原子吸收的测定；
3,2004年第三期《实用预防医学》刊登的论文“原子吸收光谱法测定30例锰作业工人的发锰”，其样品处理部分，加入溶样酸后要放置过夜，溶样时间过长，影响测定速度。一些企业里电焊工人很多，特别是一些大型企业，每次健康体检时，发锰的测定是一个工作量非常大的任务，由于现有发锰测定方法存在上述问题，研究快速准确的测定头发中锰含量的方法是一个非常必须的工作。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种头发中锰含量的测定方法；本发明所述方法具有灵敏度高，选择性好、结果准确可靠等特点，且操作简单快捷，并具有很好的使用和推广价值。为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
一种头发中锰含量的测定方法采集头后枕或耳后部位2cm处头发，用中性洗洁精清洗干净，烘干，称取一定量的头发样品，用混合溶样酸消化处理后，在原子吸收分光光度仪上测定头发中锰的含量，其步骤如下
1、实验条件的确定
a.样品消化用酸采用的试剂为混合溶样酸，溶样酸的用量为15mL；
b.溶解冒高氯酸烟后盐类用酸采用的试剂为洲盐酸；
c.原子吸收分光光度法的测定锰的条件灯电流、负高压的确定；乙炔气流量的确定；燃烧器的高度确定；最大吸光度值波长的确定；
2、分析检测方法
2. 1样品的制取用不锈钢剪刀剪取耳后或后枕处，离头皮2cm处头发2g左右；(女同志长发，取接近被剪处部分，发梢部分去掉)
2.2样品的清洗把剪好的头发用中性白猫洗洁精(洗洁精和水的配比为1:10)洗涤后，用自来水洗去泡沫，再用去离子水冲洗3 4遍，用每个人的发样袋把洗干净的头发装好，在90°C温度的烘箱里把头发烘干；
2. 3样品的消化称取烘干后的头发样0. 5000g置于50mL烧杯中，加入试剂混合溶样酸15mL，放在中温电炉上加热消解头发样品，样品消解完后，继续加热使样液冒高氯酸烟至近干，取下烧杯，稍冷后，用试剂2、的盐酸溶液溶解盐类，转入IOmL容量瓶中，用试剂m的盐酸溶液稀释至IOmL刻度，摇勻，此液为测定样品的待检测液；
2. 4工作曲线的配制由于每次为电焊工人健康体检时，发锰的检测样有近千个，如若配制的工作曲线与待测定样品等体积，则每天都要配制工作曲线，增加了很大的工作量， 本发明配制的工作曲线能够多次重复使用，省去了每次测定发锰都配制工作曲线的操作步骤，大大提高了检测效率；工作曲线配制吸取试剂为20μ g/m L的锰标准溶液0. 0,0. 3，
0.5.1.0.2.0.3.0.4.0.5.OmL分别置于8个IOOmL的容量瓶中，相当于含锰量为0. 0，0. 6，
1.0,2. 0,4. 0,6. 0,8. 0，10. 0μ g/10mL。用试剂为2%的盐酸溶液稀释至IOOmL刻，摇勻，此液为工作曲线待测定液；
2. 5原子吸收工作条件的确定
原子吸收分光光度计工作条件及工作参数如下表工作电流2mA ；负高压 469V ；燃气流量:1200mL/min ；光谱带宽0. 2nm ；燃烧器高度6. Omm ；吸收波长279. 6nm ；
2. 6样品的测定在选定的仪器工作条件下，用工作曲线待测定液中的第一点(0. 0)校正零点，测定工作曲线待测定液的吸光度值，依据锰含量及对应测定的吸光度值绘制工作曲线，测定样品待测定液的吸光度值及对应的锰含量；
2.7发锰含量的计算从工作曲线上求得的发锰量为0. 5000g头发样品中锰的含量， 头发中锰含量为= m+G，式中w表示每克头发中锰的含量(yg/g);m为工作曲线上求得的锰含量(μ g/g) ；G为称取头发样品的质量(g)；
3、回收率测定选择已知锰含量清洗干净并烘干的头发样品，称取0.5000g三份，分别加入试剂锰标液量为2μ g、4y g、6y g，按分析检测方法中的操作步骤测定样品溶液的吸光值及对应锰量，测定值分别为吸光度値为0. 053 (A),0. 108 (A),0. 157 (A)，对应的发锰值为1. 92μ g、4. 03μ g、5. 89 μ g，回收率分别为:96%、100· 8%,98. 2%，说明该方法测定准确度较高，满足健康体检中发锰的测定要求。一种头发中锰含量的测定方法，所述试剂为混合溶样酸5份浓硝酸和1份浓高氯酸混合均勻组成的；盐酸2% ；锰标准溶液20μ g/mL ；所述试剂均为优级纯，所用水为去离子水。一种头发中锰含量的测定方法，所述溶样酸的用量为称取0. 5000g清洗后的发样四份，分别加入5mL、10 mL、15 mL、20 mL混合溶样酸，在中温电炉上加热消化头发样品， 样品消化较快、且消化完全的为加入混合溶样酸为15 mL、20 mL的两个样品，为了节省溶样酸，选择混合溶样酸的加入量为15 mL。一种头发中锰含量的测定方法，所述灯电流和负高压的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 HiL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻，测定原子吸收吸光度值；调节不同的灯电流和负高压的大小进行试验，吸光强度与灯电流和负高压的大小有关，灯电流越大，吸光值越大，但噪声波动也大，且影响灯的使用寿命；负高压增大，吸光强度增大，有利于提高灵敏度和降低检出限，但校准曲线的线性范围也会降低，试验确定测定锰的灯电流为2mA，负高压为469V。一种头发中锰含量的测定方法，所述燃气流量的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻，测定原子吸收吸光度值，调节乙炔气体的不同流量，测定锰的吸光度值。TAS-990原子吸收分光光度计配备的空压机的压缩空气流量是一定的，调节乙炔气流量与缩空气流量配比最佳时，火焰温度对测定灵敏度影响最小，试验确定乙炔流量为1200 mL/min。一种头发中锰含量的测定方法，所述燃烧器高度的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻，测定原子吸收吸光度值。调节燃烧器的不同高度，测定锰的吸光度值，当空心阴极灯发出的光束通过燃烧火焰温度最高的部位时，测定锰的吸光度值最大。试验确定燃烧器的高度为6. 0mm。一种头发中锰含量的测定方法，所述吸收波长的选择发锰的测定是微量测定， 吸收波长选择应选锰的灵敏线波长，由于测量波长的实际测定值与理论值不可能一致，试验选择吸光度值最大吸收波长为测定用波长。取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻，调节不同波长，测定锰的吸光度值，实验测得最大吸光度值波长为279. 6nm。由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果
1)本发明用于测定头发中锰的含量，系通过混合酸消解样品，原子吸收分光光度法予以检测，准确快捷，可大大提高检测效率；
2)本发明配制的工作曲线可多次重复使用，减少了工作曲线每天配制的操作，大大缩短了检测时间；
3)本发明通过对头发中锰含量的准确测定，为电焊工人锰中毒职业病的检测和预防提供了科学依据；
4)本发明所述的检测方法，具有灵敏度高，稳定性好，结果可靠等特点，且操作简单快捷，满足日常健康体检检测发锰的需要。
具体实施方式
公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，下面的实施实例并不是对本发明的限定。通过下面的实施实例可以更详细的解释本发明。一种头发中锰含量的测定方法采用原子吸收分光光度法测定头发中锰的含量， 具体包含实验条件确定、分析检测方法、回收率测定；试剂为混合溶样酸5份浓硝酸和1 份浓高氯酸混合均勻；盐酸2% ；锰标准溶液20μ g/mL ；所述试剂均为优级纯，所用水为去离子水；其用仪器为北京普析通用的TAS-990原子吸收分光光度计；其步骤如下
1实验条件的确定
1. 1样品消化用酸样品消化用酸为5份浓硝酸+1份浓高氯酸混合后的混合溶样酸， 溶样酸的用量为称取0. 5000g清洗后的发样四份，分别加入5mL、10 mL、15 mL、20 mL混合溶样酸，在中温电炉上加热消化头发样品。5mL、10 mL溶样酸消化样品不彻底，冒高氯酸后， 样液还有碳黑，影响原子吸收分光光度法测定；样品消化较快、且消化完全的是加入混合溶样酸为15 mL、20 mL的两个样品，为了节省溶样酸，选择混合溶样酸的加入量为15 mL ；1. 2 溶解盐类用酸溶解冒高氯酸烟后盐类用酸为洲盐酸，头发中含有多种微量元素如钙、铁、锌、铜等等，其中有些微量元素在用去离子水溶解盐类时会发生水解，造成样液浑浊，影响原子吸收分光光度法测定锰，一般选用稀盐酸或稀硝酸溶解盐类较好，但用于原子吸收分光光度法测定最好选用盐酸，故试验测定选用洲盐酸溶解盐类；
1.3灯电流和负高压的确定原子吸收分光光度法的测定条件一灯电流和负高压的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻， 测定原子吸收吸光度值，调节不同的灯电流和负高压的大小进行试验。吸光强度与灯电流和负高压的大小有关，灯电流越大，吸光值越大，但噪声也大，影响灯的使用寿命；负高压增大，吸光强度增大，有利于提高灵敏度和降低检出限，但校准曲线的线性范围也会降低。试验确定测定锰的最佳灯电流为2mA，最佳负高压为469V ；
1. 4燃气流量的确定原子吸收分光光度法的测定用燃气为乙炔气，乙炔气流量的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻， 测定原子吸收吸光度值，调节乙炔气体的不同流量，测定锰的吸光度值。TAS-990原子吸收分光光度计配备的空压机的压缩空气流量是一定的，调节乙炔气流量与缩空气流量配比最佳时，火焰温度对测定灵敏度影响最小，试验确定乙炔最佳流量为1200 mL/min ；
1. 5 燃烧器高度的确定原子吸收分光光度法的测定条件一燃烧器高度的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻，测定原子吸收吸光度值，调节燃烧器的不同高度，测定锰的吸光度值，当空心阴极灯发出的光束通过燃烧火焰温度最高的部位时，测定的锰的吸光度值最大。试验确定燃烧器的高度为6. Omm ；
1.6 吸收波长的选择原子吸收分光光度法的测定条件一吸收波长的选择发锰的测定是微量测定，吸收波长选择应选锰的灵敏线波长，由于测量波长的实际测定值与理论值不可能一致，试验选择吸光度值最大吸收波长为测定用波长。取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻，调节不同波长，测定锰的吸光度值，实验测得最大吸光度值波长为279. 6nm ；
2分析检测方法
2.1样品的制取用不锈钢剪刀剪取耳后或后枕处，离头皮2cm处头发2g左右；(女同志长发，取接近被剪处部分，发梢部分去掉)
2. 2样品的清洗把剪好的头发用中性白猫洗洁精(洗洁精和水的配比为1:10)洗涤后，用自来水洗去泡沫，再用去离子水冲洗3 4遍，用每个人的发样袋把洗干净的头发装好，在90°C温度的烘箱里把头发烘干；
2. 3样品的消化称取烘干后的头发样0. 5000g置于50mL烧杯中，加入混合溶样酸 15mL，放在中温电炉上加热消解头发样品，样品消解完后，继续加热使样液冒高氯酸烟至近干，取下烧杯，稍冷后，用21的盐酸溶液溶解盐类，转入IOmL容量瓶中，用21的盐酸溶液稀释至IOmL刻度，摇勻，此液为待测定样品的样液；(用此方法消化头发样品，一台长条型中温电炉可同时消化几十个头发样品，消化时间仅为二十分钟左右。)
2. 4工作曲线的配制由于每次为电焊工人健康体检时，发锰的检测样有近千个，如若每次配制的工作曲线与待测定样品等体积，则每天都要配制工作曲线，增加了很大的工作量，本发明配制的工作曲线能够多次重复使用，省去了每次测定发锰都配制工作曲线的操作步骤，大大提高了检测效率。工作曲线配制吸取锰标准溶液20yg/mL 0.0,0.3,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5. OmL分别置于8个IOOmL的容量瓶中，相当于含锰量为0. 0、0. 6，1. 0， 2. 0,4. 0,6. 0,8. 0，10. 0μ g/10mL。用2%的盐酸溶液稀释至IOOmL刻，摇勻，此液为工作曲
线待测定液；
2. 5原子吸收工作条件的确定
TAS-990原子吸收分光光度计工作条件及工作参数如下表
工作电流2mA光谱带宽0. 2咖负高压469V燃烧器高度6. Omm燃气流量1200mL/min吸收波长279. 6nm
2.6样品的测定在选定好的仪器工作条件下，用工作曲线待测定液中的第一点 (0. 0)校正零点，测定工作曲线待测定液的吸光度值，依据锰含量及对应测定的吸光度值绘制工作曲线。测定样品溶液的吸光度值及对应的锰含量；例如工作曲线中锰含量与吸光度值如下表
加入体积(mL) 0.00.3 0.5 1.02. 0 3. 0 4. 05. 0锰量(yg/10mL)0. 00. 6 1. 0 2. 04. 0 6. 0 8. 010. 0吸光度值(A) 0.00. 017 0.025 0. 0560.110 0.162 0.2120. 264另从工作曲线上可知锰的浓度在10 u 8/IOmL以内符合朗伯-比尔定律，线性方程
A=O. 0264X+0. 0018，线性相关系数 r=0. 9998。2. 7发锰含量的计算从工作曲线上求得的发锰量为0. 5000g头发样品中锰的量，头发中锰含量表示为竭=m+G，式中w表示每克头发中锰的含量(yg/g);m为工作曲线上求得的锰含量(μ g/g) ；G为称取头发样品的质量(g)。3、回收率测定；
选择已知锰含量的头发样品(该样品已清洗干净并烘干)，称取0. 5000g三份，分别加入锰标液量为2μ g、4y g、6y g，按分析检测方法中操作步骤测定样品溶液的吸光值及对应锰量，测定结果如下表
权利要求
1.一种头发中锰含量的测定方法其特征在于采集头后枕或耳后部位2cm处头发，用中性洗洁精清洗干净，烘干，称取一定量的头发样品，用混合溶样酸消化处理后，在原子吸收分光光度仪上测定头发中锰的含量，其步骤如下1)、实验条件的确定a.样品消化用酸采用的试剂为混合溶样酸，溶样酸的用量为15mL；b.溶解冒高氯酸烟后盐类用酸采用的试剂为洲盐酸；c.原子吸收分光光度法的测定锰的条件灯电流、负高压的确定；乙炔气流量的确定；燃烧器的高度确定；最大吸光度值波长的确定；2)、分析检测方法·2.1)样品的制取用不锈钢剪刀剪取耳后或后枕处，离头皮2cm处头发2g左右；(女同志长发，取接近被剪处部分，发梢部分去掉)2. 2)样品的清洗把剪好的头发用中性白猫洗洁精(洗洁精和水的配比为1:10)洗涤后，用自来水洗去泡沫，再用去离子水冲洗3 4遍，用每个人的发样袋把洗干净的头发装好，在90°C温度的烘箱里把头发烘干；2. 3)样品的消化称取烘干后的头发样0. 5000g置于50mL烧杯中，加入试剂混合溶样酸15mL，放在中温电炉上加热消解头发样品，样品消解完后，继续加热使样液冒高氯酸烟至近干，取下烧杯，稍冷后，用试剂2、的盐酸溶液溶解盐类，转入IOmL容量瓶中，用试剂m的盐酸溶液稀释至IOmL刻度，摇勻，此液为测定样品的待检测液；2. 4)工作曲线的配制由于每次为电焊工人健康体检时，发锰的检测样有近千个，如若配制的工作曲线与待测定样品等体积，则每天都要配制工作曲线，增加了很大的工作量， 本发明配制的工作曲线能够多次重复使用，省去了每次测定发锰都配制工作曲线的操作步骤，大大提高了检测效率；工作曲线配制吸取试剂为20μ g/m L的锰标准溶液0. 0,0. 3，0.5.1.0.2.0.3.0.4.0.5.OmL分别置于8个IOOmL的容量瓶中，相当于含锰量为0.0,0.6,1.0,2. 0,4. 0,6. 0,8. 0，10. 0μ g/10mL ；用试剂为m的盐酸溶液稀释至IOOmL亥Ij，摇勻，此液为工作曲线待测定液； 2. 5)原子吸收工作条件的确定TAS-990原子吸收分光光度计工作条件及工作参数如下表工作电流2mA ；负高压469V ；燃气流量1200mL/min ；光谱带宽0. 2nm ；燃烧器高度6. Omm ；吸收波长 279. 6nm ；2. 6)样品的测定在选定的仪器工作条件下，用工作曲线待测定液中的第一点(0.0) 校正零点，测定工作曲线待测定液的吸光度值，依据锰含量及对应测定的吸光度值绘制工作曲线，测定样品待测定液的吸光度值及对应的锰含量；2. 7)发锰含量的计算从工作曲线上求得的发锰量为0. 5000g头发样品中锰的含量， 头发中锰含量为= m+G，式中w表示每克头发中锰的含量(yg/g);m为工作曲线上求得的锰含量(μ g/g) ；G为称取头发样品的质量(g)；3)、回收率测定选择已知锰含量清洗干净并烘干的头发样品，称取0.5000g三份，分别加入试剂锰标液量为2μ g、4y g、6y g，按分析检测方法中的操作步骤测定样品溶液的吸光值及对应锰量，测定值分别为吸光度値为0. 053 (A),0. 108 (A),0. 157 (A)，对应的发锰值为1. 92μ g、4. 03μ g、5. 89 μ g，回收率分别为:96%、100. 8%,98. 2%，说明该方法测定准确度较高，满足健康体检中发锰的测定要求。
2.根据权利要求1所述的一种头发中锰含量的测定方法，其特征在于所述试剂为混合溶样酸5份浓硝酸和1份浓高氯酸混合均勻组成的；盐酸2% ；锰标准溶液20 μ g/mL ； 所述试剂均为优级纯，所用水为去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种头发中锰含量的测定方法，其特征在于所述溶样酸的用量为称取0.5000g清洗后的发样四份，分别加入5mL、10 mL、15 mL、20 mL混合溶样酸，在中温电炉上加热消化头发样品，样品消化较快、且消化完全的为加入混合溶样酸为15 mL、20 mL的两个样品，为了节省溶样酸，选择混合溶样酸的加入量为15 mL。
4.根据权利要求1所述的一种头发中锰含量的测定方法，其特征在于所述灯电流和负高压的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用21盐酸溶液定容至IOmL 刻度，摇勻，测定原子吸收吸光度值；调节不同的灯电流和负高压的大小进行试验，吸光强度与灯电流和负高压的大小有关，灯电流越大，吸光值越大，但噪声波动也大，且影响灯的使用寿命；负高压增大，吸光强度增大，有利于提高灵敏度和降低检出限，但校准曲线的线性范围也会降低，试验确定测定锰的灯电流为2mA，负高压为469V。
5.根据权利要求1所述的一种头发中锰含量的测定方法，其特征在于所述燃气流量的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻，测定原子吸收吸光度值，调节乙炔气体的不同流量，测定锰的吸光度值；TAS-990原子吸收分光光度计配备的空压机的压缩空气流量是一定的，调节乙炔气流量与缩空气流量配比最佳时，火焰温度对测定灵敏度影响最小，试验确定乙炔流量为1200 mL/min。
6.根据权利要求1所述的一种头发中锰含量的测定方法，其特征在于所述燃烧器高度的确定取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用2%盐酸溶液定容至IOmL刻度， 摇勻，测定原子吸收吸光度值；调节燃烧器的不同高度，测定锰的吸光度值，当空心阴极灯发出的光束通过燃烧火焰温度最高的部位时，测定锰的吸光度值最大；试验确定燃烧器的高度为6. 0mm。
7.根据权利要求1所述的一种头发中锰含量的测定方法，其特征在于所述吸收波长的选择发锰的测定是微量测定，吸收波长选择应选锰的灵敏线波长，由于测量波长的实际测定值与理论值不可能一致，试验选择吸光度值最大吸收波长为测定用波长；取2 mL锰标准溶液置于一个10 mL容量瓶中，用洲盐酸溶液定容至IOmL刻度，摇勻， 调节不同波长，测定锰的吸光度值，实验测得最大吸光度值波长为279. 6nm。
全文摘要
本发明属于微量元素分析测试技术领域，公开一种头发中锰含量的测定方法采集头后枕或耳后部位2cm处头发，用中性洗洁精清洗干净，烘干，称取一定量的头发样品，用混合溶样酸消化处理后，再通过混合酸消解样品，原子吸收分光光度法予以测定头发中锰的含量，其步骤采用实验条件的确定、分析检测方法、回收率测定；本发明所述的检测方法，具有灵敏度高，稳定性好，结果可靠等特点，且操作简单快捷、检测准确，能够满足日常健康体检检测发锰的需要。本发明配制的工作曲线可多次重复使用，减少工作曲线每天配制的操作，提高了检测效率，为电焊工锰中毒职业病的检测和预防提供了科学依据。
文档编号G01N21/31GK102313705SQ20101057686
公开日2012年1月11日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者刘新杰, 史小阳, 周在立, 李锋军, 焦凤菊, 石颖, 蔡安克, 马庆春 申请人:中国一拖集团有限公司