CN108844986A - 一种用于微量植物样品edxrf分析的薄膜制样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于微量植物样品X荧光分析的薄膜制样方法。依次通过清洗、烘干、研磨、称量、抽滤，干燥，压样和封装过程来实现对毫克级微量植物的样品制备。利用本方法制成的薄膜样片操作简单、方便、快捷，表面平整密实，样品分布均匀，在实际测量过程中不会裂开，可应用于个体生物量较少的植株或植物组织，不仅能满足对微量植物样品的X荧光分析研究，而且有利于降低基体效应影响，提高分析准确度。

Description

一种用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法
技术领域
本发明涉及一种针对微量植物样品，尤其是个体生物量较小或者个体之间差异较大的植物的X荧光分析的薄膜样制样方法，其属于X射线光谱分析领域。
背景技术
植物样品已经广泛应用于与环境相关的研究，并且在许多情况下需要测定样品中的元素浓度。X射线荧光光谱分析作为一种比较成熟的、高精密度的快速成分分析技术,因试样制备简单、重现性好等特点,被广泛应用于植物组织样品中元素含量的测量。
能量分散型X射线荧光(EDXRF)光谱分析法是X射线荧光光谱分析的一种，其分析主要过程包括：制样、测量和数据处理。由于现代荧光光谱的测量和数据处理都是在计算机控制下自动进行,不需要操作者的过多干预,因此制样就成了能量分散型X射线荧光(EDXRF)光谱分析工作的主要环节,也是影响分析准确度、重现性的重要因素。
在利用EDXRF方法分析植物样品过程中，常规制备方法是将植物磨成粉末后压片成形，这样能够控制较好的密度和表面状况，但是，为了准备压片样本，必须收集1～10g的物质，这对于一些个体较小的植物，如浮萍等微小型水生植物，尤其是植物特殊部位或者单株特异性植物则很难保证足够的样本量。
因此，针对微量植物样品X荧光分析提出一种薄膜制样方法。
发明内容
本发明的目的在于针对微量植物样品提供一种制作方便、快捷、应用安全、无污染的X荧光分析用薄膜样制样方法。
本发明采用的技术方案：
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，包括如下步骤：
(1)使用二次去离子水对所要测量的植物样品(20)进行反复冲洗；
(2)将冲洗好的植物样品(20)放入鼓风恒温干燥箱(10)中烘干；
(3)将烘干后的植物样品(20)放入到玛瑙研钵(30)中进行充分研磨至细粉末；
(4)将研磨后的植物粉末样品(20)放入试管(40)中，加纯水后超声振荡，使试管中的根样变成悬浮液；
(5)将悬浮液倒入至砂芯漏斗(60)中抽滤，砂芯漏斗中间放置一张聚丙烯滤膜(50)，过滤后植物粉末将保留在聚丙烯滤膜(50)上形成圆形薄层样；
(6)随后将该载样滤膜放入至真空干燥罐(70)中干燥；
(7)将薄层样取出，放置于压力机(80)下压制，使其表面平整；
(8)将载体滤膜与植物样品一起放入带有双层迈拉膜结构的样品杯中，即可送入X荧光光谱仪测量室进行测量。
所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，所述步骤(2)中鼓风恒温干燥箱(10)温度设置为60℃，烘干时间为2小时。
所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，所述步骤(3)中在玛瑙研钵(30)中研磨时长为5分钟。
所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，所述步骤(4)中加入试管(40)中的植物粉末样品(20)量为10毫克，所用试管(40)为可立外旋冻存管。
所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，所述步骤(5)中所用聚丙烯滤膜(50)孔径为0.45μm，所形成的圆形薄层样直径为20mm，真空干燥罐(70)中干燥时间为30分钟。
所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，所述步骤(7)中压力机(80)压制的压力为2MPa，压制后期还需保压，保压时间为2分钟。
所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，所述步骤(8)中所用迈拉膜的膜厚2.5μm。
上述技术方案产生的有益效果在于：
本发明通过清洗、烘干、研磨、称量、抽滤，干燥，压样和封装过程来实现对毫克级微量植物的样品制备。旨在解决个体生物量较小或者个体之间差异较大的植物X荧光分析的样品制备。该制样方法简单、方便、快捷,制得的薄试样表面平整、光滑，实际分析过程中样品不会裂开，从而保证了样品分析的准确性。此外采用带有双层迈拉膜结构的样品杯放置样品，不仅使薄膜样表面更加平整，并且防止外界杂质污染薄试样，且同时防止薄试样的碎屑损坏仪器，使样品更容易长久保存，保证仪器使用的稳定性。所制成的样可以视作薄样，不仅有利于降低基体效应产生的影响，改善测量灵敏度，而且有利于建立良好的定量校准工作曲线提高植物样品定量分析准确度。
附图说明
图1为本发明制样原理图。
图2为本发明实例中的制样流程图。
图3为实施例中槐叶萍植物薄膜样的EDXRF的检测能谱。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1：槐叶萍植物薄膜样片
槐叶萍是一种水生植物，植株小且密集，生长能力极强，对重金属元素具有吸收作用，常用于植物修复。为了探究槐叶萍的植物组织根部对纳米二氧化钛的吸收能力，将槐叶萍放置在一定浓度的纳米二氧化钛培养液中培养若干天。由于槐叶萍个体较小且植株间的差异较大，所用无法使用常规的植物样品制备方法进行样品制备。
根据图1的原理图，采用上述制样方法对槐叶萍植物样品进行薄膜制样，其中鼓风恒温干燥箱(10)用于对清洗过后的槐叶萍的根部样本(20)进行烘干；玛瑙研钵(30)用于对槐叶萍的根部样本进行粉碎处理；冻存管(40)用于装载粉末状的根部样本；聚丙烯滤膜(50)用于承载薄膜样；砂芯抽滤装置(60)用于使根部样品在载体滤膜上形成平整、均匀的圆形薄层样；真空干燥罐(70)用于烘干制成的薄膜样；压力机(80)用于使所有样片的厚度趋于一致，使整体更加平整、样片质量更佳。
图2为整个制样的流程图，依次通过清洗、烘干、研磨、超声振荡、抽滤，干燥，压样和封装过程实现对槐叶萍植物样品的薄膜制样。具体方法步骤如下：
(1)从放置在纳米二氧化钛悬浊液的培养皿中取出槐叶萍；
(2)将取出的槐叶萍用二次去离子水反复冲洗；冲洗三至四次后，将槐叶萍进行根叶分离；
(3)取根部样本(根样)放入鼓风恒温干燥箱(10)中，在60℃条件下烘干2小时；
(4)将烘干后的根样(20)放入到玛瑙研钵(30)中进行充分研磨至细粉末，研磨时间约为5min；
(5)称取10mg根样(20)放入5mL试管(40)中，加纯水后超声振荡，使试管中的根样变成悬浮液；
(6)将悬浮液倒入至砂芯漏斗(60)中抽滤，砂芯漏斗中间过滤层为孔径0.5μm的聚丙烯滤膜(50)，过滤后的根样保留在聚丙烯滤膜上形成直径20mm的圆形薄层样；
(7)随后将该载样滤膜放入至真空干燥罐中(70)干燥30min；
(8)再将载体滤膜上的样品放入压力机(80)中进行2Mpa的压样，保压时间为2min，使其表面平整，最后将该载样滤膜放入带有双迈拉膜结构的样品杯中，送入X荧光光谱仪测量室进行测量。
将用本发明制得的样品在分析仪器上测量,测量时,将制成的薄膜样随机选取了4个部位进行X荧光光谱分析，由于实验研究为纳米二氧化钛在槐叶萍中的积累，故此选择Ti元素作为判断测量精密度的标准。测得的Ti元素特征X荧光强度的相对标准偏差(RSD)结果如下表所示，相对标准偏差(RSD)计算公式(1)如下所示：
式中，xi，n，分别表示第i次测量结果的强度，测量次数和n次测量结果的平均值。
从表1中可以看出，多次测量槐叶萍薄膜样Ti元素X荧光强度的相对标准偏差在1.17％～2.01％，说明这种制样方法所形成的薄层样品具有较好的均匀性，有利于进行荧光分析。根据公式(2)：
式中，S为灵敏度(单位含量计数率cps/(μg/g))，Rb为背景计数率(cps)，Tb为有效测量时间(s)，计算利用该方法所制成的槐叶萍根部组织薄膜样片，在置信水准为99.5％情况下Ti元素的方法检出限为8.39μg/g，说明使用这种制样方法所形成的薄层样品具有较好的方法检出限。槐叶萍放置在10mg/L浓度下培养七天后通过本发明制成的薄膜样的X射线荧光光谱检测的结果如图3所示。
表1多次测量槐叶萍薄膜样Ti元素X荧光强度
测量次序 1 2 3 4 RSD
样品1 24123 22976 23566 23422 2.01％
样品2 101636 97977 101131 99693 1.64％
样品3 170809 169168 166042 168977 1.17％
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)使用二次去离子水对所要测量的植物样品(20)进行反复冲洗；
(2)将冲洗好的植物样品(20)放入鼓风恒温干燥箱中烘干；
(3)将烘干后的植物样品(20)放入到玛瑙研钵(30)中进行充分研磨至细粉末；
(4)将研磨后的植物粉末样品(20)放入试管(40)中，加纯水后超声振荡，使试管中的根样变成悬浮液；
(5)将悬浮液倒入至砂芯漏斗(60)中抽滤，砂芯漏斗中间放置一张聚丙烯滤膜(50)，过滤后植物粉末将保留在聚丙烯滤膜(50)上形成圆形薄层样；
(6)随后将该载样滤膜放入至真空干燥罐(70)中干燥；
(7)将薄层样取出，放置于压力机(80)下压制，使其表面平整；
(8)将载体滤膜与植物样品一起放入带有双层迈拉膜结构的样品杯中，即可送入X荧光光谱仪测量室进行测量。
2.如权利要求1所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，其特征在于：所述步骤(2)中鼓风恒温干燥箱(10)温度设置为60℃，烘干时间为2小时。
3.如权利要求1所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，其特征在于：所述步骤(3)中在玛瑙研钵(30)中研磨时长为5分钟。
4.如权利要求1所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，其特征在于：所述步骤(4)中加入试管(40)中的植物粉末样品(20)量为10毫克，所用试管(40)为可立外旋冻存管。
5.如权利要求1所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，其特征在于：所述步骤(5)中所用聚丙烯滤膜(50)孔径为0.45μm，所形成的圆形薄层样直径为20mm，(分了一段)真空干燥罐(70)中干燥时间为30分钟。
6.如权利要求1所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，其特征在于：所述步骤(7)中压力机(80)压制的压力为2MPa，压制后期还需保压，保压时间为2分钟。
7.如权利要求1所述的用于微量植物样品EDXRF分析的薄膜制样方法，其特征在于：所述步骤(8)中所用迈拉膜的膜厚2.5μm。
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