电感耦合等离子体发射光谱法在饲料检测中的应用前景

李香珍

(辽宁省检验检测认证中心，辽宁 沈阳 110016)

0 引言

电感耦合等离子体发射光谱法(简称ICP-AES)具备较强的灵敏度与较高的精密度，能够对多种元素同时进行分析，目前已经广泛应用在生物、药物、食品等领域。但目前，该技术在饲料检测领域中的应用研究相对较少，基于此，本文就电感耦合等离子体发射光谱在饲料检测中的应用展开分析。

1 电感耦合等离子体发射光谱的特点

1.1 检出限低

ICP具备良好的电离能力，检测能力较强。大多数的检出限标准一般都在0.1～100 μg/L，并位于墨炉原子吸收法与火焰原子吸收法之间。

1.2 精密度高

ICP的光源具备良好的稳定性与检查精密度，在检测的过程中，若分析物的检出限浓度高出100倍，那么其偏差值≤1%，通常来讲，使RSD≤10%是能够完成的。

1.3 基体效应小

ICP是一种温度较高的激发光源，通常情况下其温度会维持在6 000～7 000 k。标准样品需要经过化学处理后才可以进行使用，且用于分析的标准样品容易配比，只要酸度、基体成分与盐度等符合标准配比便可。如果在特殊环境当中，通道效应与激发反应会促使其基体效应变小。

1.4 精准度好

由于样品基体对ICP发射光谱法的影响较小，所以在对样品基体进行匹配时要求可以相对放宽，在特定的情况下可以不按照内标与不采用添加剂来进行，主要的原因就是该法具备较高的精准度，这也是ICP光谱技术最大的特点之一。

1.5 线性分析范围宽

通常情况下，ICP-AES分析校准曲线具有较大的线性范围，一般场合可以达到4～6个量级，这种特性也使其可以用一条校准线来衡量样品，这种操作模式给分析操作带来了巨大的便捷。

2 电感耦合等离子体发射光谱法的应用现状

2.1 应用原理

作为新型光谱分析方法，电感耦合等离子体发射光谱法将激发源确定为电感耦合等离子炬。ICP作为激发源能够从RF发生器获得高频电能，经感应线圈耦合至有氩气气流的炬管。如此，炉管内部的高频火花就可通过放电将不带电原子氩少量电离经磁场作用，使导电离子向着磁场运动震荡，进而形成与炬管同轴的环形电流。此外，在强烈震荡运动过程中，原子、离子和电子会处于相互碰撞状态，进而产生电子与离子。而后，就可获得外观与火焰类似的高频放电光源。值得注意的是，对于炉管内部气体，当其含有大量电子、离子、中性原子和分子，且正离子与电子浓度状态区域平衡时，从整体角度来看，炉管内部气体呈电中性，就可将其称作等离子体。

此状态下，ICP等离子体激发光源会为检测过程提供基态的原子特定能量，以使其原子从低能级状态激发至高能级。在此过程中，由于电子处于激发态的不稳定阶段，返回基态与低能级后，会使电子跃迁期间吸收特定能量，并以光形式完成释放。当测定的每种元素释放出不同波长的谱线，就可判定为特征谱线。这样，检测人员就能够根据特征谱线的波长与强度特性，来确定实际测定样品中的含量与化学元素情况；再加上光学系统与监测技术的运用，能够为ICP-AES同时检测多种元素提供技术支撑。

2.2 水质分析

目前，利用ICP-AES进行水质分析是最有效的方式，ICP-AES能够对水中存在的复杂元素进行直接测定。研究人员曾经利用该法对水质进行了常规试验，测定出天然水中含有大量的痕量元素。在1个工作日内能够进行多达1 000次的测定，并且该法具有比原子吸收光谱法更低的检出限与相同的精准度。研究人员也曾利用该法对饮用水进行测定，进一步确定该法具备更加快速、便捷以及灵敏度高的特点。

2.3 药物分析

利用ICP-AES能够检测黄连中存在的6种微量元素，得出的结果表示了该法的偏差在2.4%～6.6%，回收率也高达92%～103%，利用该方式进行药物分析方便可靠。研究人员曾利用该方式对牛黄解毒片进行测定，结果证明其各种元素的回收率在96%～104%，检出限是0.000 3～0.089 mg/L，得出的检测结果良好。

2.4 食品分析

研究人员曾经利用ICP-AES对奶粉进行测定，得出的检出限是0.05～50 mg/kg，相对标准的偏差在0.3%～4.5%，加标的回收率在91%～105%，得出的结果证明，该法具备操作便捷、反映彻底，并能够对多种元素同时进行测定、检出限低、受干扰小等特点。

2.5 环境样品和生物样品分析

在环境样品与生物样品的分析检测过程中，运用ICP-AES逐渐成为趋势。这里的环境样品是指，土壤、植物等。生物样品是指血、动物组织以及尿等生物液。研究表明，电感耦合等离子体发射光谱法能够同时对土壤与底泥中的铜、铅等多种元素进行测定。这就意味着此检测方法运用的线性范围大、精密度及准确度较高。此外，在检出限、分析测定时间以及操作便捷度上具有优势，可高效应用于实际样品检测。还有学者认为采用微波消解 ICP-AES法，能够对动物被毛中的微量元素与常量进行检测，并将结果误差控制在0.83%～9.59%，相对标准偏差在0.81%～5.20%。此方法运用结果产生的精密度、准确度以及检出限等指标，均在实际样品分析工作中得到验证，能够充分满足生物样品检测工作的开展要求。

3 ICP-AES在饲料元素测定中的应用前景

饲料中含有大量的无机元素，有些元素是为了满足动物的生长所需，例如钙、镁、铜、铁等；有些则是对动物产生危害的重金属元素，例如铅、砷、镉等，因此，为了保证饲料的安全性，对饲料中存在的各种无机元素进行测定十分必要。

目前，对饲料中存在的无机元素检测的方式主要有火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、原子荧光光谱等。这些方式只能对单个元素进行检测，而且不同的检测方式还需要选择不同的处理方法，在实际进行饲料无机元素检测时，单元素的检测方式耗时耗力。ICP-AES能够检测饲料中百分百含量的无机元素，并且能够大大地缩短检测时间，有效提高了工作效率。

4 结语

作为能够快速对无机元素进行测定的新方式，ICP-AES以其有力的分析能力，在饲料检测中具备良好的应用前景，其能够根据实际检测样品的特征谱线确定其内部含量与化学元素。但目前在我国，该技术还缺乏相应的检测标准，因此相关部门应加快对该技术的研究进程，并加大研究力度，进一步推进其在饲料检测中的应用。