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光谱仪测定案例--ICP-AES和AAS法测定木鱼石中的金属元素

2022.3.23

 木鱼石(Limonite, LNT),又名禹余粮、禹粮石、 太一余粮,是一种富含铁元素的矿物类中药。〈神农 本草经〉列为上品,认为“久服可延年益寿”。〈本草纲 目〉记载“久服耐寒署不饥,轻身延年不老,除邪气二 现代药理研究表明,木鱼石具有抗菌⑴、提高机体免 疫力⑵,抗衰老⑶,抗肿瘤等作用,并具备有一定的镇 痛作用和促进造血作用。急慢性毒性实验未见明显 的毒副作用。木鱼石主要成分为三氧化二铁,含铁量 高低被作为是鉴别其直伪优劣的重要储存据。木鱼 石还含有多种人体必需的微量元素和宏量元素。任 仁发⑷等对禹余粮炮制前后的化学成分进行了化学 分析,并认为各地木鱼石中均含有高岭土和伊利石, 微量元素含量因产地而异。本文用火焰原子吸收分 光光度法测定了不同时间、不同温度木鱼石袋泡茶水 浸泡液中部分微量元素的含量,并用电感耦合等离子 体发射光谱法测定了木鱼石袋泡茶水浸液和木鱼石 消化液中部分元素的含量,为开发利用木鱼石提供科 学依据。
1材料和仪器
木鱼石釆自山东省昌乐县毕都乡毕都村,呈不规 则的块状,表面深棕色,质硬不易破碎,振荡有响声, 断面显层纹,中空内有土黄色细粉。
AA-670型原子吸收分光光度计,日本岛津公司 产晶。ICAP9000电感耦合等离子体发射光谱仪,配 有Apple- II -plas数据探测记录系统,美国Jarrell-Ash 公司产品。
2实验方法
2.1加工炮制将木鱼石在煤炉内高温媛烧至透 红,取出后立即投入食用醋中淬火,凉干后粉碎,过 筛,取20-80目大小颗粒,分装无纺布袋内,每袋5 克,备用。
2.2最佳浸出条件试验 蒸儒水10ml分别在100T 和2(TC浸泡木鱼石袋泡茶,浸泡时间分别是10.30. 60和210mino浸泡液烘干,加入浓硝酸消化(250〜 30(rc,45~50min),去离子水定容,以 Zn、Cu、Fe、Mn、 Sr、Li等六种元素为试验指标,确定最佳条件。
2.3 ICP-AES测定金属元素含■将木鱼石袋茶 (每袋5克)置于50ml蒸憶水中,85C恒温度lh,之后 过滤,滤液备测。另取木鱼石适量,置高压反应釜(聚 四氟乙烯内衬,外加不锈钢套)中用优级纯浓硝酸消 化,得透明消化液,用ICP-AES法测定了多种金属元 素的含量。
3结果与讨论
3.1浸泡时间和温度对元素浸出*(AAS)的影响 实验结果见表lo
从实验结果可以看出,浸出时间和温度对上述六 种元素浸出量的影响较大,总体看来,浸泡温度以
表1浸泡时间和温度对木鱼石袋泡茶金属元素浸出■的影响(昭/ml)

兀素7 条件Zn

Cu

Fe

Mg

Sr

Li


Ah

0.071

0.040

0.108

3.286

0.285

0.604

Al

0.037

0.038

0.050

1,325

0.023

0.408

Bh

0.134

0.040

0.113

3.320

0.383

21.650

Bl

0.052

0.093

0.052

2.125

0.024

0.994

Ch

0.214

0.103

0.088

3.340

0.385

45.270

DI

0.025

0.047

0.084

2,505

0.030

2477

Dh

0.223

0.149

0.098

3.339

0.268

54.90



"h”代表达100t, T'表示20t ;A、B、C、D分别代表达
10、30、60、210min
1001左右为好,除个别元素外,多数元素在100C左 右时的浸出量明显高于201条件下。在温度相同条 件下,时间越长,各元素浸出量越大(个别除外),浸泡 时间60和210min,各元素浸出量略髙。由此我们确 定最佳条件为:浸泡时间lh,浸泡温度为1001左右。
3.2木鱼石消化液中和浸泡液中金屬元素的含暈测 定(ICP-AES)实验结果见表2。
表2木鱼石消化液和浸泡液中金属元素的含

元素

Al Ca

Cd

Cu

Fe

K

Mg

Mn

Na

Pb

Zn

Sr Ni



浸泡

ND

601

ND

1.16

ND

357

362

49.9

2231

ND

ND

6.66

ND

消化

46.8

485.4

ND

9.86

3660

20661

497.2

5.04

17450

ND

22.8

0.50

ND


“ND”表示未检测出该元素
从测定結果可知,无论在浸泡液还是消化液中均 检测出Ca、Cu、K、Mg、Mn、Na、Sr等元素,由此可推断 这些元素在木鱼石中以盐的形式存在,其中Cu、Mg、 K、Na在消化液中的含量比在浸泡液中的含量高,而 元素Ca、Mn、Sr则相反。元素Al、Fe、Zn只在消化液 中检出,说明上述三元素在木鱼石中以氧化物的形式 存在,在消化液和滤液中,未检测出Cd、Pb、Ni、Hg等 元素。另外我们还检测岀木鱼石含有P、S、Si等非金 属兀素0
4讨论
木鱼石中含量最高的金属元素是铁,从测定结果 看,木鱼石消化液中铁的含量很高,为3.66mg/g(以 木鱼石生药计算),远远超岀其它元素的含量(K、Na 除外)。另外还可以看出,木鱼石袋泡茶浸泡之后,若 浸泡液不过滤,烤干再经浓硝酸消化,在此消化液中 可检测出元素铁;若将浸泡液过滤之后再测定,却检 测不到元素铁。上述实验结果并不矛盾,在木鱼石 中,元素铁主要以氧化物(F电Q)形式存在,系 碱性氧化物,不溶于水,只溶于酸,木鱼石经醋淬之 后,部分FezQj成粉沫状,可以从无纺布茶袋中透出, 而不能透过滤纸,因此木鱼石茶袋浸泡液是否经滤纸 过滤,元素铁的检测结果截然不同。饮用木鱼石袋泡 茶时,FezOj的悬浮粉沫可随水直接进入人体胃中,与 胃酸发生中和反应,生成Fe2+,可被人体吸收利用。 与元素铁情况类似的还有A1和Zno
按微量元素在动物体内的生物作用,一般分为必 需、可能必需与非必需三大类,经过一个世纪以来的 努力,比较公认的必需微量元素为铁、铜、锌、钻、镣、 铝、镉、镣、锡、矶、硒、氟、碘、神等E],并认为这些必 需元素与人体的生化生理活动密切相关,缺乏或过量 都对机体产生不良影响,甚至导致疾病。普通膳食所 摄入的各微量元素量不均衡,有的甚至不含有,因此 有必要补充一些普通膳食中缺乏的微量元素。我们 通过对木鱼石进行化学元素分析,发现其中含有铁、 铜、锌、镣、硅等人体必需微量元素和大量的钾、钠、 钙、镁等宏量元素,其中铁的含量尤其高。比较公认 的对人体有害的元素铜、镉、汞等未检出。因此,经常 饮用木鱼石袋泡茶,会使人体内缺乏的部分微量元素 得到有益的补充,増强机体的免疫力。


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