V-1200苯芴酮水相显色反应分光光度法测定食品中微量铅

苯芴酮水相显色反应分光光度法测定食品中微量铅 美析仪器 铅是一种具有蓄积性、多亲和性的金属毒物，对人体各组织都有毒性作用，是食品卫生检测中的一项重要指标。目前测定食品中铅含量的国家标准方法中，化学法只有二硫腙比色法，该方法选择 性差，灵敏度较低，在有机相中显色，操作繁琐，且用剧毒试剂，给分析人员带来一定危害，因此研究用其他显色剂取代二硫腙试剂的高灵敏度水相比色分析方法是基层卫生检验人员所追求的。水相测定食品中铅已有双硫腙水相直接光度法[2]、.二溴羟基卟啉水相光度法[31、罗丹明B水相光度法[4]、邻氯基苯基荧光酮光度法I5]、EDTA络合法[6]等。 ( 苯芴酮属三苯甲烷酸性染料，是多种金属离子 的高灵敏显色剂，在食品中已用于测定铜181、 ) 锗1、锡等，用于测定食品中铅还未见报道。研究苯芴酮与Pb(Ⅱ)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)的显色反应，拟定了光度法水相直接测定食品中微量铅的方法，该方法具有仪器设备简单，操作简便的特点，避免了剧毒试剂的使用，经用于样品中铅的测定，结果满意。 1 试验部分 111 主要仪器和试剂V-1200型可见分光光度计(上海美美仪器有限公司)； p Hs- 2c数字式酸度计(上海理达仪器厂)。 1 mg/ ml铅标准储备液：称取高纯度金属铅01100 0 g于10ml烧杯中，用硝酸(1+1)2ml加热溶解，移入100ml量瓶中，加水至刻度，临用时稀采至1g/ml。1 x10mol/L苯芴酮(PF)：称取 PF010320g于小烧杯中，加无水乙醇80ml，盐酸1 ml溶解，用水稀释至100 ml，摇匀，盛于棕色瓶贮存使用。210×10-3mol/L十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)：水溶液。硼砂-氢氧化钠缓冲溶液(pH=1310)：于0105 mol/L硼砂溶液中，滴加110 mol/L NaOH溶液，用酸度计指示。2 g/L 聚乙烯醇(PVA)：水溶液。2 g/L 阿拉伯树胶溶液(ArG)：水溶液。50 g/L 硫脲溶液：水溶液(现用现配，过滤后使用)。所用试剂均为AR级，水为二次蒸馏水。 1121试验方法 11211 标准曲线的绘制于25ml比色管中加入不同浓度铅标准溶液，依次加入 CTMAB 210 ml，硼砂-氢氧化钠缓冲溶液410 ml， PF 0175 ml，摇匀，放置5 min。再加入 PVA、ArG各110 ml， 用水稀释至刻度，摇匀，放置10 min，用1cm比色皿，于波长605 nm 处，以试剂空白作参比，测量吸光度。(注意：每加一种试剂均摇匀，加试剂的顺序不能颠倒，否则可能出现浑浊。) 11212 样品测定按国标方法取样，用直接灰化处理或湿法消解，定容。取适量样品测定定液于25ml比色管中，(样品若使用湿法处理，则需将测定溶液调成中性)加入 50 g/L硫脲溶液110 ml后，按标准曲线的绘制方法测量吸光度，并计算出样品中铅含量。 2 结果与讨论 211 显色原理与吸收光谱曲线 21111显色原理苯芴酮属O，0-给电子鳌合剂， 根据无机反应对应原理110]，其羟基上的氧原子与 Pb(I)反应生成配阴离子，再迅再与 C TMAB 电离出的阳离子反应，生成稳定的三元胶束呈色配合物，加入 PVA 和 ArG对其具有增溶、增稳作用，从而大大提高了显色反应的灵敏度。 21112 吸收光谱曲线在实验酸度下， Pb(Ⅱ能与PF形成二元配合物，在波长520 nm 处有最大吸光度，但灵敏度低520=419×10*)且不稳定。按实验方法显色，测得试剂空白和三元配合物的吸收曲线，绘制吸收光谱图。如图1可见，试剂空白的最大吸收峰位于540 nm处，三元配合物的最大吸收峰位于605 nm处，三元配合物与试剂的对比度A=65 nm。实验还表明在无 PVA、ArG或二者的混合液存在下，三元配合物溶液的吸收光谱基本一致，说明 ArG和PVA 末参与配合物的组成，只对配合物起到增溶、增稳的作用。 波长/nm 图1铅吸收光谱 212 测定条件选择 21211 pH范围及缓冲溶液用量 试验了硼砂-氢氧化钠、氯化钾-氢氧化钠、氯化铵-氨水3种缓冲溶液，以硼砂-氢氧化钠缓冲液(pH=1310)效果最佳，用量 310~510ml均可，实验用410ml。试验发现pH值升高时，反应速度加快，褪色亦快，随着pH值升高，配合物的最大吸收峰有红移现象。所以显色溶液的酸度必须严格控制，特别是要注意显色液与参比液的酸度一致。 21212显色剂用量试验结果表明，在选定酸度下110×10-mol/L PF溶液015~110ml，配合物吸光度值波动不大，小于015 ml，体系显色不完全且稳 定时间短；高于110ml，试剂空白增大，吸光度急剧降低，试验选用0175 ml。 21213表面活性剂的选择及用量试验了多种表面活性剂对配合物吸光度的影响，结果表明，阳离子表面活性剂 CTMAB 参加配合物的组成，具有很明显的增敏作用，用量在110~310 ml 吸光度稳定，试验选用210 ml。阴离子表面活性剂如十二烷基苯磺 酸钠均不能 用；非离子表面活性剂如 TritonX- 100、Tween-20、Tween-80、乳化剂-OP等反而使灵敏度降低，亦不能用。 特殊型高分子表面活性剂如 PVA、ArG、明胶等具有较强的增溶、增稳的作用，将PVA、ArG二者合用效果最佳，但若在加缓冲溶液前加入或用量过多溶液会发生混浊，因此试验选取各110ml， 加试剂顺序不能颠倒。 213 显色时间和配合物的稳定性 试验表明在选定实验条件下，配合物10 min 显色完全，可稳定1h以上。 214 配合物的组成 用摩尔比法和等摩尔连续变化法测定配合物的组成，测得配合比为 Pb(Ⅱ) ：PF：CTMAB=124. ( 215 共存离子的影响及干扰离子的消除 在实验条件下对 Pb(II)410 g 进行测定，当其相对误差不超过5%时，下列食品中常见共存离子(以Pg计)不干扰测 定： ： Na * 、K*、Zn²+、Ba²+、C a 2+ 、 Mg、 ) ( Fe+、NO’ 、 NO 、 F、Cl(50卜g)(未测定上 限)；而 Cu²+、Mn²+等离子干扰较大，加入50 g/L硫脲 110 ml后，可使 Cu+、Mn²+等离子允许存在 量放宽到50g。 ) ( 216 标准曲线和灵敏度 取不同量 Pb(II)按试验方法绘制铅的标准曲线，结果表明 Pb(ⅡI)含量在0~8g/25 ml范围内符合比尔定律，线性回归方程： A =01042 8 C -0100 1 3[C为 P b(ⅡIpg/25 ml]， 相 关系数r=019992，由标准曲线斜率求得配合物摩 尔吸光系数8605=212 ×10'L/ (molem)， 对 Pb( I) 410g经10次测定结果的相对标准偏差(RSD)为 ) 2186%。 217 方法对照及回收试验 取不同种类食品用本法和二硫腙法同时测定，并进行回收试验，结果见表1。 表1 样品铅分析结果(添加铅410Hg) 样品 二硫腙法本法(n=6) RSD 回收量 回收率 /mgKg' /mgkg.1 /% /Hg /% 蛋糕 01358 01349 412 3173 9313 白酒 01284 01275 317 3185 9613 冰糕 01422 01415 310 4109 10212 茶叶 01615 01609 211 3180 9510 食醋 01330 01319 318 3189 9713 测定结果表明本方法的准确度和精密度均较满意，与二硫腙法比较，本法在水相显色，操作条件更优越。 3 结论 ( 苯芴酮酮 Pb(ⅡI及 CTMAB 电离出的阳离子反应，生成稳定的三元胶束配合物，加入 PVA和ArG对其具有增溶、增稳作用。在pH 1215~ 1313之间，配合物在波长605 nm处有最大的吸光度、摩尔吸光 系数为212 ×10L/ (molem)， A =65 nm。 Pb(II) 量在0~8g/25 ml范围内服从比耳定律。拟定的苯芴酮光度法水相测定食品中微量铅的方法，经用于样品的测定， R SD：211%~412%，加标回收率9313%~10212%，表明该方法显色速度快，稳定、灵敏、准确。该方法所需仪器设备简单，操作简便，采用适当的掩蔽剂能消除食品中常见金属离子的干扰，可以满足普通食品中微量铅的测定。 )