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硅与碳元素知识的总结分析作者：方琼来源：《中学课程辅导·教师教育》 2019年第2期前言硅元素与碳元素在形态、性质及结构等方面存在着许多不同，但也存在许多相同之处，将二者进行比较，并做出总结分析，有利于加深对相关知识的学习，加强对其知识的巩固，提升理解水平。
一、在自然界中存在的形式在元素周期表中，硅元素与碳元素属于易得电子和易失电子的主族元素的中间位置，硅元素与碳元素的最外层电子数都为4，易生共价化合物；单质晶体所谓类型都为原子晶体，氧化物的晶体类型稍有不同，硅元素的氧化物还是原子晶体，碳元素的氧化物是分子晶体；但是在原子半径上差别较大，硅元素的原子半径要大于碳元素；碳元素的熔点很高，硅元素的熔点比金刚石稍低；但二者都是很弱的非金属元素，一般的常温环境中二者都不会与其他物质产生反应。
硅元素在地壳中的含量达到了26.3%，含量仅次于氧。
在自然界中，由于硅易与氧结合，所以不存在游离态的硅。
硅在自然界以化合物的形态出现，以硅酸盐或二氧化硅的形式存在于各种矿物及岩石中，在地壳中，由硅含氧化合物构成的硅酸盐矿或石英矿也可以窥见它的影踪，这类矿石大部分都十分坚硬。
而碳元素在自然界中的形态与硅元素差别非常大。
就整个地球而言，碳元素是形成化合物种类最丰富的元素，如地壳中的碳酸盐矿，如石油、蛋白质、糖、动植物体内脂肪及纤维素等有机物，又如游离状态的碳，如石墨及金刚石等晶体。
碳元素是构成动植物的重要元素，生物生命的必要元素核苷酸和氨基酸就是以碳元素为基础逐渐进化演变而来的，碳链一节节接长成为蛋白质及核酸，演化出单细胞生物，进而再演化成鸟、兽、鱼、虫，演化成猴子、猩猩、再逐渐进化成为人类，所以，没有碳就没有生命的存在，含碳的化合物奠定了一切生命的基础。
二、结构类型及物理性质硅元素的形态可以分为晶形和无定形两种，晶体一般以正四面体空间网状结构呈现，类似于金刚石。
晶形是灰黑色的、有金属光泽的、脆而硬的固体形态，单晶硅和金刚石是典型的原子晶体。
1砷的分布砷是周期表中第四周期、第五族元素，原子序数33，原子相对质量74.92159，在自然界中有着广泛的分布，地壳中砷的含量约为5.5×10-8。
砷在自然界中极少以单质状态存在，主要是以砷化合物方式存在，如雄黄（As2S2）、雌黄（As2S3）、硫砷铁矿（FeAsS）和砷钴矿（CoAs2）等。
世界自然土壤中砷的背景值一般为5~ 10mg·kg-1[1-2]，我国土壤砷背景值的监测结果表明，在4093个样品中，砷的算术平均值为11.2mg·kg-1，几何均值为9.2mg·kg-1[3]。
大气圈中含砷的量为0.01~ 1.0μg·m-3，水圈中砷的浓度较低，在5~50μg·L-1之间[4]。
2砷的污染砷的污染主要来自矿山开采、含砷矿石冶炼、以砷为原料的化工生产以及工农业中含砷化合物的使用等。
美国环境保护署（USEPA）把砷定为五大有毒元素之一[5]。
据报道，我国自1956—1984年期间曾发生30余起砷中毒事件[6]。
湖南素有“有色金属之乡”的美誉，由于矿产开采和金属冶炼活动，造成湖南的砷毒土壤中砷含量是世界土壤平均含砷量的8~544倍[7]。
湖南省宜章县生产砒霜的净化池中，水中含砷量达到2000mg·L-1，周围灌溉井水中砷含量为0.9mg·kg-1，高的达8mg·kg-1[8]。
石门县雄黄矿附近的3个村庄土壤中砷的含量为84~296mg·kg-1[9]。
常宁县水口山附近的水稻田中砷含量达到92~840mg·kg-1[10]。
对郴州某砷污染区进行研究，结果表明该地区土壤含砷量为19.5~237.2mg·kg-1，平均为63.9mg·kg-1，比全国平均土壤含砷量高2~25倍[11]。
20世纪90年代末，冷水江市的锡矿区曾经发生过As急性中毒的事故[12]。
曾敏等[13]也报道湖南郴州、冷水江市和石门县雄黄矿附近的土壤和植物受到严重的砷污染。
????磷，PHOSPHORUS，源自phosphorus，意为“拿着火把的人”，1669年发现。
有三种主要形态：白色、紫红色（见图）和很少见的黑色。
白磷很不稳定，没多久就变为黄色，在光照下变红，在黑暗中发亮，或是发出磷光。
脱氧核糖核酸分子与核糖核酸分子中有磷。
“冷单质磷磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现，它在地壳中的百分含量为0.118%。
磷的矿物有磷酸(PO4)2·H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3，这两种矿物是制造磷肥和一切磷化合物的原料。
钙Ca3磷是生命元素，它存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中，磷是细胞核的重要成分，磷酸和糖结合而成的核苷酸，是遗传基因的物质基础，直接关系到变化万千的生物世界。
磷在脑细胞里含量丰富，脑磷脂供给大脑活动所需的巨大能量，因此，科学家说磷是思维元素。
磷在生命起源、进化以及生物生存、繁殖中，都起着重要作用。
关于单质磷，我们介绍：1.2.3.就能221pm，键角∠2式放出，这便是白磷在暗处发光的原因，叫做磷光现象。
当白磷在空气中缓慢氧化到表面上积聚的热量使温度达到313K时，便达到了白磷的燃点，发生自燃。
因此白磷一般要贮存在水中以隔绝空气。
白磷是剧毒物质。
白磷的主要反应有：（1）白磷在空气中自燃生成氧化物。
（2）白磷猛烈地与卤素单质反应，在氯气中也能自燃生成三氯化磷和五氯化磷。
（3）白磷能被硝酸氧化成磷酸。
（4）白磷溶解在热的浓碱中，歧化生成磷化氢和次磷酸盐。
（5）白磷还可以把金、银、铜和铅从它们的盐中取代出来，例如白磷与热的铜盐反应生成磷化亚铜，在冷溶液中则析出铜。
硫酸铜是白磷中毒的解毒剂，如不慎白磷沾到皮肤上，可用CuSO溶液冲洗，用磷的还原性来4解毒。
（6）白磷可以被氢气还原生成磷化氢。
磷化氢磷化氢PH3是一种无色剧毒的气体，有类似大蒜的臭味。
磷化氢亦称为膦。
我们介绍它的：1.磷化氢的制备2.磷化氢的结构3.磷化氢的性质磷化氢的制备有多种反应可以制备磷化氢，有些类似于制备NH3的反应：（1）磷化钙水解生成磷化氢（类似于Mg3N2的水解）。
浅谈土壤中各种化学元素存在形式的分析摘要：土壤中的各化学元素的含量及其存在形式与土壤的质量息息相关，决定着土壤的特性，对土壤中的化学元素含量进行研究，有利于对土壤正确的认识，从而对土壤的特征及其应用能够提供科学依据，促进土壤发挥更加重要的作用，促进我国经济社会的发展。
随着城市化进程的加快，城市规模不断扩大，土壤资源也在减少，成为稀缺资源。
对土壤的特性和所含元素的分布进行研究能够有效的了解城市化水平的加深对土壤质量造成的影响，不仅能够减少工业发展对土壤资源的污染，提高人们对土壤资源的保护意识，而且能够促进土壤资源合理的投入使用，对人类的生产活动发挥出最大的价值，提高土壤资源的经济效益。
关键词：土壤；化学元素；存在形式前言：土壤资源是人们赖以生存的不可或缺的资源之一，对人类社会的可持续发展具有重要意义，土壤资源的发展影响着人们的基本生产资料和农业生产。
随着工业排放等污染日益增多对土壤中元素的含量及分布形式会有不利的影响，更会对农作物的生长和农产品的质量产生影响。
对土壤中化学元素含量及分布形态进行测量，监测土壤中各化学元素的变化是否在正常范围内，从而能够发现含量正常的元素及含量不正常的元素，对产生问题的土壤进行直接的反馈，有利于反映土壤受人类活动的影响。
因此，要加强对土壤中化学元素存在形式研究的重视程度，及时发现土壤资源中存在的问题，尤其对重金属元素的迁移和积累进行观测，减轻土壤的污染情况，为人类的国土安全配置、工农业生产等提供良好的基础。
1.土壤中各化学元素存在形式的测定方法研究1.1化学元素形态分析概述我国作为一个农业大国，土壤中各化学元素的含量及存在形态对农作物的生长具有极其重要的影响，决定着我国农业的发展水平和农村人口的生活质量状况。
土壤中的每一个化学元素往往都具有不同的存在形式，具有的物理性质和化学性质也各不相同，在不同的存在形式下具有不同的活性，某种存在形式可能对植物的生长和人类的发展具有有利的影响，而另外一种存在形式则对人类产生不利的影响。
当代化工研究Modern Chemical R esearch 132019•06综述与专论土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素*王高飞（海南省地质测试研究中心海南571400）摘耍：土壤中重金属的污染直接导致植物受到伤害，从而威胁到人类和动物的健康.因此，为了对这一环境污■染问题进行深入分析，制定切实可行的阻力和缓解措施，然后，有必要通过重金属元素形态来分析重金属形态分布对重金属污染的影响.建立风险预测机制以确定重金属的活动分类，存在状态和毒性.本研究从土壤中重金属元素形态分布、土壤中重金属元素形态分布测量方法以及澎响其分布的主要因素三个方面进行了简要的阐释.关键词：重金属元素；元素分析；元素形态分布中EB分类号：T文献标识码：ASpeciation Analysis Method of Heavy Metal Elements in Soil and Influencing Factors ofSpeciation DistributionWang Gaofei(Hainan Provincial Geological Testing Research Center,Hainan,571400)Abstract:The pollution of heavy metals in soil directly leads to plant injury,thus threatening the health of human beings and animals. Therefore,in order to deeply analyze this environmental p ollution problem andformulate f easible resistance and mitigation measures,it is necessary to analyze the influence of heavy metal speciation distribution on heavy metal pollution through heavy metal speciation analysis.Establish a risk prediction mechanism to determine the activity classification,presence status and toxicity of h eavy metal This study briefly explained the speciation distribution of h eavy metal elements in soil,the measurement method of t he speciation distribution of h eavy metal elements in soil and the main f actors affecting its distribution.Key words z heavy metal elements\element analysis\element speciation distribution1.前言虽然重金属的有效含量可以反映一定的生物利用度，但难以反映重金属的潜在危害以及不同形式的迁移转化特征；重金属形态的研究可以对重金属活性进行分类，揭示重金属在土壤中的存在状态，迁移转化，生物有效性，毒性和可能的环境影响。
· 48 ·收稿日期：2011-05-10 *通讯作者基金项目：国家自然科学基金项目(51062018)；民族药资源化学国家民委－教育部重点实验室开放课题(MZY1105)。
作者简介：焦立响(1984—)，男，山西大同人，硕士研究生，研究方向为药物分析。
焦立响，夏 艳，黄 梅，李文娟，叶艳青，郭俊明*(云南民族大学民族药资源化学国家民委－教育部重点实验室，昆明 650500)摘要：采用原子吸收光谱法测定了湿法消解法处理的野生马蹄香及其水提液等中的K 、Ca 、Mg 、Zn 、Fe 、Cu 、Cd 和Pb 8种微量元素。
结果表明，野生马蹄香中含有丰富的微量元素，原药中8种微量元素的含量顺序为K>Ca>Fe>Mg>Zn>Cu>Pb>Cd ，水煎液和残渣中各元素含量均低于原药中含量，一次水煎液中各元素的含量远高于二次水煎液，除Fe 外，水煎液及可溶态中各元素含量顺序与原药相同，而固体残渣和悬浮态中各元素含量与原药相同；Mg 、K 、Cu 、Cd 和Zn 元素易被水提取，而Fe 较难提取。
方法测定回收率在94.39%～113.10%之间，准确可靠。
关键词：马蹄香；初级形态分析；微量元素；火焰原子吸收光谱法中图分类号： TS 201.4 文献标志码： A 文章编号：1005-9989(2012)02-0048-04Primary speciation analysis of eight trace elements in Valerianajatamansi JonesJIAO Li-xiang, XIA Yan, HUANG Mei, LI Wen-juan, YE Yan-qing, GUO Jun-ming *(Key Laboratory of Ethnic Medicine Resource Chemistry, State Ethnic Affairs Commission &Ministry of Education, Yunnan University of Nationalities, Kunming 650500)Abstract: The eight trace elements, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Cd and Pb, in Valeriana jatamansi Jones via wet digesting method and extracted based on traditional analytical flowchart program, were determined by fl ame atomic absorption spectrometry(FAAS). The results show that the trace elements in Valeriana jatamansi Jones were abundant, the total contents of eight trace elements in order were K>Ca>Fe>Mg>Zn>Cu>Pb>Cd, the contents in the aqueous extract and residue were lower than primary medicine, the contents in the fi rst aqueous extract were higher than the second aqueous extract, except the content of Fe, the order of other seven trace elements content in the aqueous extract and water-solution state were the same as primary medicine, but the content in the residue and suspension state were the same as primary medicine. Mg, K, Cu, Cd and Zn were easy to extracted by water, while Fe was hard to extracted. The assay of recoveries of the elements were ranged from 94.39%~113.10%, the method was reliable.Key words: Valeriana jatamansi Jones; primary speciation analysis; trace elements; flame atomic absorption spectrometry (FAAS)马蹄香中8种微量元素的初级形态分析2012年 第37卷 第2期· 49 ·马蹄香(Valeriana jatamansi Jones)系败酱科缬草属植物，又名蜘蛛香、土细辛、印度缬草、老虎七等，由于其有鸡屎臭味，云南滇南少数民族彝族、哈尼族等俗称“鸡屎臭药”，主要分布在云南全省及贵州、四川、湖北、陕西、河南等省[1]。
土壤和沉积物中元素的化学形态及其顺序提取法一、本文概述《土壤和沉积物中元素的化学形态及其顺序提取法》这篇文章旨在深入探讨土壤和沉积物中元素的化学形态，以及如何通过顺序提取法来有效分析和理解这些元素的存在状态。
文章首先概述了土壤和沉积物中元素化学形态的重要性，包括它们对环境质量、生态健康以及人类活动的影响。
接着，文章介绍了顺序提取法的原理和应用，该方法可以系统地提取和分离土壤和沉积物中的不同元素形态，从而为我们提供关于元素在环境中分布和转化机制的关键信息。
文章将重点关注顺序提取法的具体步骤和操作，包括提取剂的选择、提取条件的控制以及提取过程中可能遇到的问题和解决方法。
文章还将对提取结果进行分析和讨论，以便更好地理解元素在土壤和沉积物中的化学形态及其与环境因素的关系。
通过对土壤和沉积物中元素化学形态的研究，我们可以为环境保护、农业管理以及资源利用等领域提供科学依据，有助于实现可持续发展和生态平衡。
因此，本文旨在通过系统介绍顺序提取法，推动相关领域的研究和应用，为环境保护和可持续发展做出贡献。
二、元素在土壤和沉积物中的化学形态在土壤和沉积物中，元素的存在形态是多种多样的，这些形态直接影响了元素的生物可利用性、迁移性和环境行为。
了解元素在土壤和沉积物中的化学形态对于评估其环境风险、指导土壤修复以及理解元素在生态系统中的循环过程具有重要意义。
元素在土壤和沉积物中的化学形态主要包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。
这些形态之间存在着复杂的转化关系，受到土壤和沉积物的理化性质、环境条件以及元素的生物地球化学过程等多种因素的影响。
可交换态元素是指那些与土壤或沉积物中的阳离子交换点位结合的元素，其生物可利用性较高，易于被植物吸收利用。
碳酸盐结合态元素则是指与碳酸盐矿物结合的元素，这种形态的元素在酸性条件下容易释放到环境中。
铁锰氧化物结合态元素是指与铁锰氧化物结合的元素，这种形态的元素在还原条件下可能释放到环境中。
元素分析方法精炼版生活中接触到的材料形形色色，你可能惊叹科学家们的神通广大，元素周期表上的110多种元素竟可以合成如此丰富多彩的物质种类。
那么你是不是也同样崇拜对这些糅合在一起的元素进行分离鉴定的分析工作呢？还记得高中化学的金属焰色反应吗？钠燃烧发出的是黄光，用蓝色钴玻璃看钾燃烧发出的是紫光。
这就是眼睛做为检测器来鉴别元素的有力证据啊。
现在让我们一起来了解一下更多的元素都是怎样被“看”出来的吧。
无机元素的常用分析方法按其原理大体分为三大类：原子发射光谱法（Atomic Emission Spectrometry, AES）、原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectrometry, AAS）、电感耦合等离子体质谱法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS）。
1原子发射光谱法测试原理：在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，元素的核外电子由基态跃迁到激发态，当电子返回到基态时，会发射出线状光谱，根据元素的原子或离子发射出的特征谱线可以判断物质的组成。
原子发射光谱法的激发光源有火焰、电弧、电火花、电感耦合等离子体光源，按照光源种类可以将原子发射光谱法分为以下几类：（1）火焰光度法火焰是最早被采用的激发光源，待测样品溶液雾化后随可燃气体（乙炔或天然气）喷到火焰而被原子化和激发，发射出特征谱线。
由于火焰的温度较低，只能激发碱金属、碱土金属等激发能低、谱线简单的元素，所以火焰光度法主要用于土壤、血浆、玻璃、肥料、植物、血清组织中K、Na、Ca等的测定。
此外，火焰光度法不仅可作为一个光化学分析方法独立使用，而且可作为一个有特色的光检测器，与气相色谱仪联用，或作为一种原子化装置，用于原子吸收光谱法中。
（2）原子荧光光谱法是光致激发的原子发射光谱法，激发光源为高强度光源，常用的线性激发光源为空心阴极灯或无极放电灯、高压氙灯等。
谱线简单, 光谱干扰少；检出限低；仪器简单、操作简便；购置和使用成本低。
煤矸石中几种重金属元素含量及形态变化韩周;刘征涛;于淼;郭月;赫薇;祁智;魏忠义;王秋兵【摘要】对抚顺西露天矿煤矸石山表层煤矸石进行多点取样,分析测定了矸石山表层煤矸石重金属Cd,Pb,Ni,Zn,Cr,Cu的含量及其形态特征.结果表明,煤矸石中Cd,Ni,Cu元素高出抚顺地区土壤环境背景值,其中Cd,Ni超出土壤环境质量2级标准.煤矸石重金属元素存在形态的分布规律总体与元素含量具有一致的变化规律,元素Cd,Pb,Ni,Zn,Cr,Cu的赋存形态普遍以残渣态、可还原态为主,可氧化态次之,弱酸可提取态比例最低.%The weathered coal wastes were sampled at the surface layer in Fushun West Opencast coal mine dump, the content of Cd, Zn, Pb, Ni, Cr, Cu and their forms of the waste dump in surface rock were analyzied by ICP-AES. The results show that the contents ofCd,Ni,Co,Mn,Cu were beyond the limits in the region above the background value of soil environment in which Cd,Ni exceed soil environment quality criteria of 2th level. The changes of heavy metal elements and the presence of morphological features in the gangue rock showed some synchronization. Different class of heavy metals present in form of residual mainly of oxidizable fraction as well as reduced state content in the second, and weak acid extractable was the lowest.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2012(040)011【总页数】4页(P1200-1203)【关键词】煤矸石;重金属;含量;形态变化【作者】韩周;刘征涛;于淼;郭月;赫薇;祁智;魏忠义;王秋兵【作者单位】辽阳市太子河区种子管理站,辽宁辽阳111000;辽宁省葠窝水库管理局,辽宁辽阳111000;辽宁创兴规划设计有限公司,辽宁沈阳110032;朝阳市设施农业管理中心,辽宁朝阳122000;辽阳市太子河区种子管理站,辽宁辽阳111000;辽阳市太子河区种子管理站,辽宁辽阳111000;沈阳农业大学土地与环境学院,辽宁沈阳110866;沈阳农业大学土地与环境学院,辽宁沈阳110866【正文语种】中文【中图分类】X53煤矸石是我国第一大工业固体废弃物，多年巨量堆积而成矸石山。
食品及食品接触材料中铬元素形态分析研究进展吕小丽;郭平;王文君;戴瑞平;王栋【摘要】铬是一种微量元素,不同形态的铬对人体的功能和毒性不同,三价铬的毒性比较小,而且为人体所必需,六价铬的毒性较大,基于此,近年来人们对食品及食品接触材料中铬元素的形态进行了大量研究.从样品前处理方法、检测技术等方面论述了近年来对食品及食品接触材料中铬形态分析的研究状况以及今后的研究方向.【期刊名称】《江西农业学报》【年(卷),期】2019(031)002【总页数】6页(P74-79)【关键词】铬;形态分析;食品;食品接触材料【作者】吕小丽;郭平;王文君;戴瑞平;王栋【作者单位】江西省食品检验检测研究院,江西南昌 330001;江西省食品检验检测研究院,江西南昌 330001;江西农业大学食品科学与工程学院,江西南昌 330045;江西省食品检验检测研究院,江西南昌 330001;江西省食品检验检测研究院,江西南昌 330001【正文语种】中文【中图分类】O657元素的形态包括物理形态和化学形态2个方面。
在一般情况下，所说的元素形态泛指化学形态，是指该元素以某种离子或分子的形式存在，包括其各种氧化态、各种可能的配体物质等[1]。
随着科学技术的不断发展，人们已经认识到化学元素的存在形态与对人体和环境的作用有着密切的联系，因此元素形态分析成为当今分析化学的重要研究课题之一。
铬(Cr)是一种微量元素，常见的离子价态有0、+2、+3、+6。
环境中的铬分为无机铬和有机铬，其中无机铬的含量远比有机铬大得多。
三价铬的毒性比较小，而且为人体所必需的元素之一，其主要生理功能是作为葡萄糖耐量因子的组成成分、体内某些代谢酶类的活化剂、核酸的稳定剂和促进胆固醇和脂肪酸的生成。
人体缺乏三价铬可能会导致一系列疾病。
六价铬的毒性较大，通过毒理学研究已被证明是致癌物。
由于铬元素的不同形态对环境和人体健康有着明显不同的影响，且对食品和食品接触材料的营养与安全的准确评价也有很大影响，近年来，有关铬形态分析的研究越来越多地引起人们的关注。
黄芪中锌、铁、铜元素形态分析金华;李波;刘金铭;曾晓丹;刘治刚【摘要】采用中药煎煮法对黄芪中锌、铁、铜元素的不同化学形态进行提取.通过火焰原子吸收光谱法对各种形态中各元素含量进行考察.结果表明,黄芪中3种元素的溶出率顺序铜＞锌＞铁;3种元素的总提取率介于45.0％～69.0％;残留率介于28.0％～54.0％;浸流比介于85.0％～240.0％;悬浮态颗粒吸附率介于8.0％～21.0％;可溶有机态与无机态比值介于8.0％～63.0％;残渣有机态与无机态比值介于15.0％～34.0％.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】3页(P18-20)【关键词】黄芪;微量元素;原子吸收光谱法;形态分析【作者】金华;李波;刘金铭;曾晓丹;刘治刚【作者单位】吉林化工学院分析测试中心,吉林吉林132022;中国石油吉林石化分公司,吉林吉林132021;吉林化工学院化学与制药学院,吉林吉林132022;吉林化工学院分析测试中心,吉林吉林132022;吉林化工学院分析测试中心,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】O655.6中草药作为药食同源的食品，在我国已有悠久历史.通过加工将中草药特别是补益类中药制成复合饮品、酸奶、保健茶、粥等保健类食品，不但方便食用，更有利于发挥药材中的营养和药用价值.黄芪是我国传统补中益气的中药，具有健脾补中、消肿利尿、美容养颜的作用.现代研究还表明黄芪中含有多糖、黄酮、皂苷以及多种氨基酸和微量元素，其保肝、利尿、抗衰老、抗肿瘤、抗疲劳、抗病毒、调节免疫力及心血管系统、降血糖等功效已经得到临床的广泛认可.随着人们对身体健康的日益关注，越来越多的中草药被应用于保健食品中.黄芪由于其含多种活性成分，具有显著的药理作用，在食品工业中已经得到广泛应用.例如黄芪酸奶[1]、黄芪粥[2]、黄芪-红枣复合饮料[3]、黄芪六一保健茶[4]、黄芪感冒茶[2]等等.常食黄芪等药食同源的补品，既可以强健身体，又可以改善亚健康状态.人们在享受美食的同时，又达到了祛病防病的作用.因此黄芪作为具有巨大开发潜力的中草药，其活性成分以及药理作用仍有待更全面、更深入的研究.研究表明黄芪的生理活性以及药效是由于其含有的微量元素与多糖、黄酮、皂苷等有机成分协同作用的结果.而仅对微量元素总量进行研究显然是不够的，对微量元素存在状态进行研究更为重要.中药微量元素的存在形态不同，所呈现的药理功能、毒性以及在机体内的分布均有很大差别，所以在研究中药微量元素的作用时，不但要考察其总量的高低，更要研究其存在状态，只有这样才能更好的揭示中药活性成分与元素之间的作用机理，为中药的利用和开发提供指导.本研究拟对黄芪中与人体代谢和分泌有关的锌、铁、铜元素进行形态分析研究，为综合开发利用中药资源提供理论基础.1.1 试剂与仪器1.1.1 仪器S2D2AA型原子吸收光谱仪(美国THEROM公司)，电子天平AEG220(日本岛津)，KQ250DE 数控超声波清洗器(江苏昆山超声波仪器有限公司)，DK98-1数显恒温水浴(天津市泰斯特仪器有限公司)；孔径为0.45 μm滤膜(上海市医学化验所,上海市兴亚净化器材厂)；锌、铁、铜空心阴极灯(北京曙光电子光源仪器有限公司). 1.1.2 试剂锌、铁、铜标准溶液(国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院)；丙酮、无水甲醇、无水乙醇、盐酸、硝酸、高氯酸等均为国产分析纯；纯净水(吉林娃哈哈食品有限公司)；LSA-10大孔吸附树脂(郑州勤实科技有限公司)；黄芪为市售，经鉴定为正品.S2D2AA型原子吸收光谱仪仪器工作条件见表1.1.2 实验过程1.2.1 微量元素总含量测定准确称取原生药1.0 g，加入适量HNO3浸泡过夜，次日在电热板上加热，适当补加HNO3和HClO4，保持微沸至澄清透明，加少许H2O2，继续加热至近干，加入少量纯净水.冷却后定容至50 mL容量瓶中，同时做样品空白,按表1原子吸收光谱(FAAS)法仪器工作条件测定，标准曲线法定量.1.2.2 微量元素形态分析流程参考中草药微量元素形态分析的相关文献[5-8]，拟定以下分析流程，如图1所示.2.1 元素形态分析结果及溶出率按表1仪器工作参数，FAAS法测定形态分析流程分离后各态消解液，结果见表2.根据表2的测定结果，计算Zn、Fe、Cu元素的溶出率[9-11]，结果见表3.表2显示，黄芪中Zn、Fe、Cu以各种形态存在的含量参差不齐，是多形态共处的无机-有机混合体系.其中，Fe含量最多，其余依次是Zn、Cu.而在溶出率结果中，Zn、Fe元素的溶出率较接近，均介于24.0%～27.0%之间；Cu的溶出率53%，表明在黄芪中Cu元素较Zn、Fe更易溶出.可见，黄芪中微量元素的溶出率并不完全取决于总含量，还与该元素的存在形态有关.黄芪中Zn、Fe、Cu的溶出率均不高(低于80%)，究其原因可能是由于上述元素在药材中与某些官能团缔合形成配合物或有机化合物，单纯的煎煮方法不能将其游离出来[14-16].研究表明微量元素的溶出率还与煎制工艺也有关，我们可以考虑借助超声波或微波等现代工艺手段来提高有效成分的溶出率[14-15].3种元素的可溶态含量均大于悬浮态；可溶态中无机态含量均大于有机态；残渣无机态含量均大于残渣有机态，在以上三项中，Fe均具有明显优势.水提残渣中仍有相当可观的Zn、Fe、Cu存在，残渣有必要再利用.2.2元素的形态分析参数总提取率、残留率、浸留比、颗粒吸附率等参数按文献[5]计算,结果见表4.从表4结果可知，黄芪中Zn、Fe、Cu的总提取率依次递增且介于45.0%～69.0%之间.Cu的提取率在3种元素中最高，可能是由于铜与黄芪中的黄酮、多糖等水溶性有机物结合率较高的原因[12].Zn、Fe的提取率虽然相对较低，但二者在黄芪中的总量比Cu高，所以单纯由提取率来判断某成分的实际服用量是不全面的.浸留比数据显示Cu在3种元素中表现出明显优势，Fe次之.水煎液可溶态中Cu、Fe、Zn有机态与无机态的比值依次递减，这些都在很大程度上决定了黄芪的生物活性. 黄芪中3种元素的溶出率顺序铜>锌>铁；3种元素的总提取率介于45.0%～69.0%；残留率介于28.0%～54.0%；浸流比介于85.0%～240.0%；悬浮态颗粒吸附率介于8.0%～21.0%；可溶有机态与无机态比值介于8.0%～63.0%；残渣有机态与无机态比值介于15.0%～34.0%.微量元素对维持机体新陈代谢和身体健康起着重要作用，也是各种酶、激素和维生素等物质的组成部分.因此，开展有关微量元素的系统研究是十分必要的.另外，黄芪与其他药食兼备的中药协同作用是否会发挥更多、更有效的医疗保健的作用也需要进一步探讨.。
