[发明专利]检测硒酸根离子含量及在线还原为亚硒酸根离子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及元素形态分析领域，具体而言，涉及一种检测硒酸根离子含量及在线还原为亚硒酸根离子的方法。

背景技术

硒（Se）在地壳中的丰度为0.05～0.09mg/Kg，居元素丰度的第70位，目前已被世界卫生组织列为的人和动物必需的14种微量元素之一。世界上40多种疾病都与缺硒有关，如癌症、心脑血管疾病、糖尿病、心脏病、高血压等。硒对肿瘤和癌细胞有促进分化、抑制分裂的双向调节作用，可以抑制化学致癌剂和病毒诱导的肿瘤和癌症的发生。硒在人体内还具有抗拮有毒重金属如砷、镉、铜、汞和银等物质的作用。但是当硒的浓度在生物体内超过一定限度时，也会发生毒害作用，临床上表现为毛发脱落、指甲变形变色甚至脱落以及神经系统损害直至发展到四肢瘫痪。

硒的生物活性及生理功能不仅取决于硒的总浓度水平，更取决于其存在的化学形态。硒在自然界中所形成的化合物和硫类似，存在以无机物形式存在的单质硒、硒酸盐和亚硒酸盐，挥发态的甲基硒和硒化氢，有机态的硒多糖、硒代氨基酸、硒肽、硒蛋白和硒核酸等。一般有机态硒的毒性要远小于无机态的硒，但在生物可利用性以及生物活性上，有机态硒远远高于无机态的硒。因此定量分析硒元素的不同形态对于生物学、营养学及临床医学等领域具有极其重要的意义。

目前硒的元素形态分析方法主要有两种，即液相色谱/离子色谱-原子荧光联用技术和液相色谱/离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术。液相色谱/离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用仪器存在购置、运行及维护成本极高，以及Ar多原子分子离子峰对Se测定的严重干扰等问题，而液相色谱/离子色谱-原子荧光联用仪器则相对价格低廉、运行和维护都较为简单，因此在硒的元素形态分析领域具有较好的应用推广前景。

蒸气发生进样技术因为相对于常规的雾化进样具有较高的进样效率，一直被用作原子荧光的进样手段，以获得较高的分析灵敏度，同时使得基体干扰大大降低。但是传统的蒸气发生进样技术对高价元素形态，如六价的硒酸根离子（SeO₄^2-）、五价的砷酸根离子等，发生效率较低，尤其是硒酸根离子的发生效率为零。因此需要一些预还原的方法，把高价的元素形态还原为低价，再进一步蒸气发生。目前将硒酸根离子还原为亚硒酸根离子（SeO₃^2-）的所使用的还原剂主要有6mol/L的HCl、HBr-KBrO3及HCl-HBr等。由于上述还原反应在常温下较慢，一般需要微波在线辅助快速加热才能实现快速在线还原。上述还原剂在加热时会剧烈反应，由于需要引入高浓度的强酸，因此具有较强的腐蚀性，同时在还原过程中会生成一些有毒的气体，如氯气，溴等，会对环境造成一定的污染。此外，还原过程中的加热使得整个反应体系的温度迅速上升，大量的水蒸汽被引入到原子荧光的检测器中，使得检测系统的噪声变大，影响检测方法的信噪比。

发明内容

本发明提供一种检测硒酸根离子含量及在线还原为亚硒酸根离子的方法，用以将六价的硒酸根离子在线还原为四价的亚硒酸根离子，从而实现硒酸根离子高灵敏蒸气发生-原子荧光检测的液相色谱/离子色谱和原子荧光联用的形态分析方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种检测硒酸根离子含量的方法，包括以下步骤：

通过第一蠕动泵抽取还原剂溶液，将所述还原剂溶液与经过液相色谱或离子色谱分离后的硒酸根离子在第一混合装置中在线混合后送入紫外消解系统；

在所述紫外消解系统的消解管路中，在紫外光的照射下，通过所述还原剂溶液将硒酸根离子还原为亚硒酸根离子；

通过第二蠕动泵抽取酸性溶液，将所述酸性溶液与流出所述紫外消解系统的亚硒酸根离子在第二混合装置中在线混合后送入第三混合装置；

通过第三蠕动泵抽取硼氢化钾溶液送入所述第三混合装置，经过酸化的亚硒酸根离子在所述第三混合装置中进行蒸气发生反应，生成硒化氢、氢气和废液，并送入气液分离器；

在所述气液分离器中进行气液分离，硒化氢和氢气在氩气的携带下进入原子化器，废液通过所述气液分离器底部排出；

氢气在所述原子化器上方燃烧，形成氩氢火焰，硒化氢在氩氢火焰中生成基态硒原子；

利用硒空心阴极灯产生的特定波长谱线对所生成的基态硒原子进行辐照，生成共振荧光；

通过原子荧光的检测系统接收荧光信号，根据荧光谱线的波长对硒酸根离子进行定性分析，并根据所述荧光信号的强度检测出硒酸根离子的含量。

可选的，所述还原剂溶液为含有碘化物的碱性溶液。