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氢化物-原子吸收光谱法测定碳酸钙中的铅

                 氢化物-原子吸收光谱法测定碳酸钙中的铅
                                       罗兰芬,李金玉
                ( 桂林市红星化工有限责任公司,桂林541001)
    摘要: 铅作为对人体有害的重金属元素之一,是食品及食品添加剂中重要的检测项目。本实验主要研究氢化物原子吸收光谱法( HG - AAS) 测定碳酸钙中铅含量的分析方法。在适当的实验条件下,方法线性范围为0 10μg /L,相关系数r = 0. 9998,检出限为0. 08363μg /L,回收率为96. 8% 100. 5%,结果表明用该方法测定碳酸钙中铅含量灵敏度高,回收率较好,操作简单,是定量测定碳酸钙中铅含量的可靠方法之一。
    关键词: 氢化物原子吸收光谱; 碳酸钙; 铅; 测定
    中图分类号: TS202. 3 文献标识码: A 文章编号: 1006 - 2513( 2013) 01 - 0219 - 03
    铅是常见的重金属污染物,在人体内有蓄积性,过量摄入铅会对人体健康产生较大影响,因此,对食品和食品添加剂中的铅含量进行定量测定具有重要现实意义。目前, 《食品添加剂碳酸钙》GB1898 - 2007 中铅含量定量测定方法有双硫腙比色法和火焰原子吸收光谱法。双硫腙比色法操作繁杂且试剂毒性大,火焰法在DDTC - MIBK体系萃取铅过程中,高浓度钙离子与该体系反应产生沉淀,沉淀滤除不完全极易堵塞燃烧器。本文主要研究用氢化物原子吸收光谱法定量测定碳酸钙中的铅含量并得到比较满意的结果。
    1 ·实验部分
    1. 1 仪器与试剂
    1. 1. 1 仪器
    TAS - 990 原子吸收光谱仪,附专用空心阴极灯( 北京普析通用仪器责任有限公司) ; WHG -103A 型流动注射氢化物发生器( 北京浩天晖科贸有限公司) ; AE200 电子天平( 梅特勒- 托利多) ,电炉等; 玻璃仪器: 用30% 稀硝酸浸泡24h,纯水洗净晾干备用。
    1. 1. 2 试剂
    本实验所用试剂均为分析纯;1000μg /mL 铅标准溶液( 国家标准物质中心) ;盐酸- 铁氰化钾溶液: 称取8g 铁氰化钾,用0. 5%盐酸溶液溶解,并定容至1000mL;
    硼氢化钾- 氢氧化钠溶液: 3g 硼氢化钾,0. 6g 氢氧化钠溶于200mL 蒸馏水中( 临用新配) ;
    1%载液: 移取10mL 浓盐酸用蒸馏水定容至1000mL 容量瓶;
    载气: 氩气( 纯度99. 99%)
    2 ·实验方法
    2. 1 标准曲线绘制
    2. 1. 1 铅标准储备液配制
    精密移取1. 0mL 1000μg /mL 铅标准溶液于1000mL 容量瓶,用蒸馏水定容至刻度,再从上述1000mL 溶液中精密移取10. 0mL 于100mL 容量瓶,用蒸馏水容至刻度,得100μg /L 铅标准储备液。
    2. 1. 2 标准系列配制
    精密移取铅标准储备液0. 00、2. 00、4. 00、6. 00、8. 00、10. 00mL,分别置于100mL 容量瓶中,用0. 5% 盐酸- 铁氰化钾溶液定容至刻度。此为0. 00、2. 00、4. 00、6. 00、8. 00、10. 00μg /L 系列标准溶液。以吸光度为横坐标,铅浓度为纵坐标绘制标准曲线。
    2. 2 样品处理
    精密称取1. 0g 样品( 精确到0. 0002g) 置于150mL 烧杯中,加入盐酸至样品恰好完全溶解,转移至100mL 容量瓶中,用盐酸- 铁氰化钾溶液定容至刻度,同时做空白试验。
    2. 3 仪器参数
    谱线波长283. 3nm,氢化物发生器电压110V,载气输出压力0. 25Mpa,流速180mL/min,积分方式: 峰高,积分时间: 15s,滤波系数: 0. 6。
    3 ·结果和讨论
    3. 1 方法评价
    3. 1. 1 线性范围及方法检出限
    在试验条件下,铅浓度在0 10μg /L 范围内吸光度( A) 与浓度( C) 具有良好的线性关系,标准曲线方程为C = 59. 052A + 0. 1479,线性相关系数为0. 9998。对空白溶液连续11 次进样测定,根据C = 3SA/b ( SA: 空白溶液的标准偏差,b:标准工作曲线的斜率) 计算方法最低检出限为0. 08363μg /L。结果见表1。
           
    3. 1. 2 精密度试验
    配制浓度为4. 00μg /L 的铅标准溶液作为待测液,在分析状态下连续进样11 次,相对标准偏差( RSD) 为2. 4 ( n = 11) ,表明方法具有较好的精密度。结果见表2。
            
    3. 1. 3 样品精密度及加标回收率试验
    分别对3 个样品连续测定11 次,计算平均值和相对标准偏差( RSD) ,样品相对标准偏差在3%以下,结果见表3。
 
    样品测定同时,定量加入铅标准溶液,通过测定前后含量计算回收率,试验表明铅的加标回收率在96. 8% 100. 5%之间。结果见表4。
               
    3. 2 干扰因素及消除方法。
    3. 2. 1 体系酸度的影响
    氢化物发生器中,铅与铁氰化钾、硼氢化钾在酸性条件下发生反应生成气态铅烷[1]。实验中发现,此反应体系的酸度会显著影响反应的发生进程,使得铅烷产生的速度有波动,影响检测的精度。所以,我们通过控制载液和样液的恒定酸度,使得体系的酸度保持恒定。
    3. 2. 1. 1 盐酸- 铁氰化钾溶液酸度的选择
    在其他实验条件不变条件下,只改变盐酸- 铁氰化钾溶液中盐酸的浓度,测定6μg /L 铅标准溶液的吸光度,结果见表5。

    从表5 看出,当盐酸浓度为0. 5% 时,吸光度最大,本实验选择0. 5%盐酸- 铁氰化钾溶液。3. 2. 1. 2 载液酸度选择在其他实验条件不变条件下,只改变载液盐酸浓度,测定6μg /L 铅标液的吸光度,结果见表6。
           
    从表6 看出,当载液盐酸浓度为1. 0% 时,吸光度最大,本实验选择1. 0%盐酸溶液为载液。
    3. 2. 2 硼氢化钾浓度的选择
    硼氢化钾的浓度对氢化物生成速度影响较大,浓度偏小时,反应速度缓慢,峰形平扁滞后,浓度过大时,硼氢化钾分解产生过多氢气起稀释作用,铅烷浓度降低,同样会导致峰形不佳[2],所以硼氢化钾浓度是否适宜对方法的灵敏度和准确度有很大影响。
    在其他实验条件不变条件下,只改变硼氢化钾的浓度,测定6μg /L 铅标液的吸光度,结果见表7。
             
    从表7 看出,随着硼氢化钾浓度的增大,吸光度逐渐变大,在硼氢化钾浓度为15g /L 时吸光度开始出现平台,本实验选择硼氢化钾浓度为15g /L。
    3. 2. 3 共存离子的干扰
    按实验方法,对含铅6μg /L 标液进行检测,当相对误差为± 5% 时,4g /L 的Ca2 + ,0. 1g /L 的Mg2 + ,0. 1g /L Na + ,10mg /L 的Hg2 + ,20mg /LCd2 + ,等不会对检测产生干扰。
    4· 小结
    本文建立了用氢化物- 原子吸收光谱法测定碳酸钙中铅含量的方法。方法线性范围为010μg /L,相关系数r = 0. 9998, 检出限为0. 08363μg /L,回收率为96. 8% 100. 5%,试验结果表明本方法的检出限、精密度和准确度符合检测要求,适用于碳酸钙中铅含量的测定。
参考文献:
[1] 谢连宏. 氢化物发生原子吸收光谱测定食品中的铅[J]. 理化检验- 化学分册,2005( 5) : 334 - 335.
[2] 邓勃. 原子吸收光谱分析原理、技术应用[M]. 北京: 清华大学出版社,2004.


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