如何测定茶叶中的锂元素?
茶、咖啡、可可并称为世界三大饮料,其中以茶为首。茶叶中含有多种有机成分以及人体必需的微量元素。随着检测技术的发展,近年来人们先后检测出茶叶中含有锌、锰、铜、钙、镁、锶等人体必需的微量元素。而对于锂元素在茶叶中的含量却鲜有提及,且论文很少。据报道,锂元素也是人体必需的微量元素之一。近年来,许多有关神经紊乱症的病例均依靠含有锂元素的药物治疗,而且卓有成效。锂对人体的内分泌系统也有着广泛的影响,锂可以使血液中的血糖降低,可以用以治疗糖尿病。本文用火焰原子吸收光谱法测定了茶叶中锂元素的含量,并比较了两种消解茶叶方法的结果。并根据测定结果讨论了测定方法的可行性。
1、实验部分
1.1 实验仪器
澳大利亚GBC 932 AA原子吸收分光光度计,锂空心阴极灯。马弗炉,可调电炉。
1.2 实验试剂
锂标液储备液(1 g.L-1):由碳酸锂(光谱分析纯)用HCl溶解配制而得。
锂标准液:由锂标液储备液用亚沸水稀释而得。
1 mol.L-1硝酸溶液(优级纯);浓硝酸(优级纯);3% H2O2溶液(分析纯);高氯酸(优级纯)。
1.3 实验条件
本实验所采用的实验条件见表1。
表1 仪器工作条件
测量波长 灯电流 狭缝带宽 空气流量 乙炔流量
nm nA nm L.min-1 L.min-1
670.8 6.0 0.5 7.5 1.5
1.4 分析方法
1.4.1 样品预处理 实验所需茶叶均在市面上购得。茶叶放在烧杯内,盖上表面皿放入烘箱中于80 ℃烘2 h,烘去水分后稍冷研磨,过50孔筛(研磨最后有少部分不能过筛的茶骨、茶梗弃去),然后移入称量瓶中,放入干燥器内备用。
1.4.2 样品消解方法
(1)湿消解法:将装有茶粉的称量瓶放入烘箱中,在105 ℃烘2 h,烘干冷却后称量。称取1.0000 g干茶粉于100 mL洁净烧杯中,加12 mL纯浓硝酸和1.5 mL高氯酸,盖上表面皿,放在可调电炉上调节低温消解,低温(150~200 ℃)消化至澄清透明后继续加热至冒白烟近干,冷却,然后用高纯水定容于50 mL容量瓶中。在表1的条件下进行测定。
(2)干法消解法:将装有茶粉的称量瓶放入烘箱中,在105 ℃烘2 h,烘干冷却后称1.0000 g干茶粉于瓷坩埚中,放入马弗炉调250 ℃进行炭化,炭化约30 min待烟冒尽后调升温度至500 ℃进行灰化,灰化3 h后取出,冷却后加入8 mL 1mol.L-1硝酸,滴加3滴3% H2O2溶液,盖上表面皿放在电炉上消解,溶液澄清后在电炉上保持微沸30 min,冷却后用高纯水定容于50 mL容量瓶中。
2、结果与讨论
2.1 样品测定结果
2.1.1 两种消解方法比较 本实验采用干法和湿法两种方法消化茶叶样品,实验结果见表2。从表2可见,湿法消解与干法消解的结果相差甚远。原因是湿法消解采用高氯酸,而高氯酸对锂具有较强的抑制作用[3]。因此,本实验采用干法消解样品。
表2 两种消解方法比较
消解方法 测定次数 平均值
1 2 3 ×10-6
湿法 0.30 0.50 0.45 0.42
干法 15.80 17.22 16.75 16.59
2.1.2 干法消解样品测定结果 本实验测定了云南、福建、浙江、河南、海南、广东等省的12种名茶,结果见表3。其锂的含量范围大致在4×10-6~18×10-6以内。其中广东湛江的“湛江绿”茶含锂量最高,达16.59×10-6;福建的“乌龙”茶含锂量最低,只有4.62×10-6;其余各种茶含锂量都在10.00×10-6左右。
表3 干法消解法测出茶叶中锂元素含量/×10-6
茶种 产地 1 2 3 平均含量
湖光云雾 广东湛江 10.60 10.35 10.40 10.45
湛江绿 广东湛江 16.75 15.81 17.22 16.59
滇 红 云南 9.17 8.19 - 8.68
勇士绿 广东湛江 9.11 9.37 10.29 9.59
龙 井 浙江杭州 10.20 10.86 10.21 10.62
乌 龙 福建 4.61 4.64 4.62 4.62
毛 尖 河南信阳 9.13 7.02 9.43 9.19
毛 峰 广东湛江 7.88 7.33 7.71 7.64
糯米香 云南 9.50 9.55 9.56 9.54
翠 绿 云南 11.28 11.11 11.51 11.30
铁观音 福建 9.14 8.63 8.53 8.77
白沙绿 海南 7.52 7.16 7.08 7.25
2.2 回收率实验
在样品中加入锂标准液进行回收实验,用干法消解法测定锂含量,其回收率在92.2%~96.1%之间,结果见表4。
表4 回收率测定
茶 种 1 2 3
铁观音 加入量/μg 9.00 9.00 9.00
测得量/μg 8.65 8.30 8.60
回收率/% 96.1 92.2 95.5
3、结论
本文采用两种不同消解茶叶方法消化样品,用火焰原子吸收法测定茶叶中锂元素的含量,并对照比较了两种样品处理方法。结果表明,湿法消解使锂元素含量测得结果偏低,干法消解法测得结果较为满意,先后成功检测出十余种茶叶的锂元素含量。通过本试验得知,茶叶中含锂元素比较丰富,长期饮用茶,对神经紊乱症的治疗、降低糖尿病人血液中的血糖,可起到一定的治疗作用。 (作者单位:湛江师范学院 )