餐巾纸，面巾纸中铅检测方案(原子荧光光谱)

微波消解—蒸气发生原子荧光光谱法测定餐巾纸、面巾纸中的铅 郁 倩 （徐州市疾病预防控制中心，江苏221003） 摘要：采用光纤控压密闭微波快速消解系统，建立了餐巾纸、面巾纸中铅的微波消解液与消解程序，确定了氢化物发生—原子荧光光谱仪的仪器工作条件及最佳氢化反应条件，获得了满意的分析结果。其相对标准偏差为1.8 % ~ 3.7 %，加标回收率为96.5 % ~ 101.3 %。 关键词：微波消解 氢化物原子荧光光谱法 餐巾纸 面巾纸 铅 铅为蓄积性的有害元素，能够严重影响人体健康，从而造成损害神经系统、造血系统和消化系统致使人体免疫力下降，是卫生学检测的重要项目之一，世界卫生组织对水中铅的控制限已降到0.01μg / L。采用微波酸消解克服了湿法消化或灰化法，省时又省试剂，易沾污或挥发损失的缺点；结合氢化物发生—原子荧光光谱分析技术具有很高的分析灵敏度和较宽的线性范围。应用本法测定餐巾纸、面巾纸中的痕量铅，获得了满意的结果，方法简便、准确、快速。 1 实验部分 1.1 原理 微波电磁辐射对不同的物质所产生的偶极转动、电子和离子的迁移现象[1]，对增进化学反应产生影响，迅速提高反应物温度，激发分子高速旋转和振动，使之处于反应的准备状态或亚稳态，促使进一步电离或氧化还原反应。 样品经微波消解处理后，在酸性介质中，样品中的铅与硼氢化钾反应生成铅的氢化物（PbH4），由载气带入原子化器中原子化，在特种铅空心阴极灯的照射下，基态铅被激发到高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与铅含量成正比[2]。 1.2 仪器与主要试剂 1.2.1 仪器 MK—Ⅱ型光纤控压密闭微波溶样系统（上海新科微波溶样技术研究所）； AF—610A原子荧光光谱仪（北京瑞利分析仪器公司）； PL—3型铅特种空心阴极灯（北京天宫电器厂）。 1.2.2 主要试剂 硝酸（优级纯ρ20 = 1.42 g/mL）； 过氧化氢[分析纯ω(H2O2) = 30%]； 铅标准贮备溶液（1.00mg/mL）：由国家标准物质研究中心提供； 铅标准使用液（1.00mg/mL）：用2%硝酸溶液逐级稀释； 硼氢化钾—铁氰化钾溶液（20g/L—20g/L），以2g/L的氢氧化钾溶液为溶剂，临用前配制； 载气（含量99.999%的高纯氩气）； 200g/L氢氧化钾（优级纯）； 1g/L溴酚红指示剂（0.1g溶于100mL的20%乙醇溶液）。 1.3 仪器工作条件 经实验优化后得到如下最佳工作条件，见表1。 表1 仪器工作条件 项 目 参 数 项 目 参 数 负高压（V） 主阴极电流（mA） 分析信号 读数时间（sec） 延时时间（sec） 载气流量（mL/min） 原子化器高度（mm） 测定方式 270 80 峰面积 18.0 2.0 800 7 标准曲线法 原子化器温度 采样时间（sec） 采样泵速（r/min） 停泵时间（sec） 注入泵速（r/min） 注入时间（sec） 停泵时间（sec） 载流溶液 低温 8 100 4 100 20 5 2%硝酸 1.4 实验方法 1.4.1 标准系列溶液的配制 吸取铅标准使用液0.00、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25ml分别于6只50ml比色管中，加纯水适量，1g/L溴酚红指示剂两滴，用200g/L氢氧化钾调至红色，加入硝酸0.2mL，用纯水稀至刻度，混匀。此标准系列的铅浓度分别为0.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0μg/L。 1.4.2 试样溶液的制备 将餐巾纸、面巾纸样品剪碎混匀，称取约0.200g样品于消解罐中，加入2 mL硝酸，1mL过氧化氢，盖好安全阀后，将消解罐放入微波消解系统中，按照预先设定的程序进行升温消化，至消解完全，然后移入50 mL比色管中，加入1g/L溴酚红指示剂两滴，用200g/L氢氧化钾溶液调至红色，加入硝酸0.2mL，用纯水稀至刻度，混匀。同时制备样品空白溶液。 1.4.3 测定 以2%硝酸为载流溶液（或样品溶液），由蠕动泵连续流动—间歇进样分别导入，然后与硼氢化钾溶液混合，将生成的氢化物与氩气载入石英炉中原子化，以原子荧光光谱仪进行测定。由计算机自动绘制标准曲线并给出试样溶液中铅的含量。 2 结果与讨论 2.1 微波消解氧化剂与消解程序的选定 微波消解是近些年发展起来的样品制备手段，消解程序的好坏直接影响测定的准确性。针对餐巾纸、面巾纸的消解液和消解程序，经实验证明，0.2g试样，加入2mL硝酸，1mL过氧化氢，采用斜坡升压消解程序和适宜的加热时间，效果比较理想，见表2。 表2 微波消解程序 样品量（g） 消解液 压力（MPa） 时间（min） 消解结果 约0.200 2mL硝酸 1mL过氧化氢 0.5 1.0 1.5 2.0 1 2 2 2 无色 2.2 标准曲线及线性上限、定量下限 标准曲线回归方程为：y = 20.75x － 3.38，r = 0.9998。对空白溶液连续进行20次测定，空白液荧光强度标准差为1.88，以10倍标准偏差与标准曲线的斜率之比作为定量下限，所得定量下限为0.91μg/L。若以1.0μg/L计，按本法操作，试样测试液中铅的质量浓度1.0μg/L，样品中含铅0.25mg/kg时，即可被定量检测。经实际检测标准曲线的线性上限至少是50μg/L。 2.3 酸度试验 铅的氢化物发生条件对酸度要求十分严格，因此被测液的酸度对铅的测定结果影响很大。铅标准液浓度为10μg/L时，酸度对其结果的影响见图1。试验发现，消化液用200g/L氢氧化钾调至红色（溴酚红作指示剂），再加硝酸使之成为0.4%的硝酸溶液，此时的酸度可使测铅的灵敏度和回收率最高。在试剂的选择中氢氧化钾宜采用优级纯，以防止将试剂中的铅带入溶液。 图1 酸度对测定的影响 2.4 回收试验 在6份样品中分别加入铅标准使用液，进行回收试验，测得回收率为96.0% ～101.3%，见表3。 表3 回收试验结果（μg/L） 样品号 本底值 加标值 测得值 回收值 回收率（%） 123456 15.211.217.64.316.59.0 15.010.015.05.015.010.0 30.021.332.89.231.418.6 14.810.115.24.914.99.60 98.7101.0101.398.099.396.0 2.5 样品的测定结果及精密度 用本法对6份不同牌号餐巾纸、面巾纸样品，在不同时间里进行6次测定，求得相对标准偏差在1.8% ～ 3.7%之间，见表4。 表4 样品测定结果及精密度（ng/g） 编号 X S RSD（%） 123456 15.311.517.24.517.09.1 15.611.018.24.316.28.8 14.911.617.44.416.69.2 15.011.117.54.216.18.9 15.211.317.74.116.79.3 14.910.917.34.516.38.7 15.211.217.64.316.59.0 0.270.280.360.160.340.24 1.82.52.03.72.12.7 3 结论 本文应用AF—610A原子荧光光谱仪及MK—Ⅱ型光纤控压密闭微波溶样系统测定了餐巾纸、面巾纸中的痕量铅，取得了满意的分析结果。研究结果表明，微波消解法具有分解完全、重现性好、省时、节能的优点，这与微波加热原理有关，一般热源加热是以热传导或热辐射由外向里进行，微波加热是通过偶极子旋转和离子传导两种方式里外同时加热。所以微波分解与传统的热源消化相比，试剂用量可节省十几倍，而消化时间可缩短几十倍，是一种很有前途的试样消解方法。 我国颁布的GB15979—2002一次性使用卫生用品卫生标准[3]未对餐巾纸、面巾纸中铅限量作出规定。为保证人民的身体健康，建议国家针对餐巾纸、面巾纸中铅含量应制定严格的限量标准。 参考文献： [1] 陈亚妍等，生活引用水检验规范注解，科学技术文献出版社.2001 [2] 孙汉文，原子光谱分析，高等教育出版社.2001 [3] GB 15979—2002“一次性使用卫生用品卫生标准”，中国标准出版社 相对荧光强度 0 0.1 0.2 0.3 0.5 0.4 0.6 0.8 0.7 0.9 1 40 20 60 100 80 120 0 加酸量 单位（ml/25ml）