電解酸洗液中微量鉛的測定

陳海春

(沈陽理工大學環境與化工學院，遼寧沈陽 110159)

引 言

罐頭常用的馬口鐵因其密封性、保藏性、避光性、堅固性和特有的金屬裝飾魅力，在罐頭包裝業應用很廣。馬口鐵的表面鍍有一層錫，而電解酸洗液中含有的微量鉛，隨著鍍錫可進入鍍層，給食用者健康帶來威脅，所以有必要測定電解酸洗液中的鉛含量。雙硫腙比色法是目前微量鉛(Ⅱ)含量測定最常用的分析方法之一，其不足之處在于使用氯仿、四氯化碳等有機物溶劑和氰化鉀等有毒物質，且操作步驟較為繁瑣。龔蘭新［1］提出了Pb2+-雙硫腙-PAR三元配合物顯色體系。徐茂軍等［2-3］建立了以雙硫腙水相反應體系直接比色測定食品中鉛(Ⅱ)的新方法，解決了上述不足，但用于電解酸洗液中微量鉛的測定未見報道。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

鉛標準溶液(0.05g/L):稱取0.1343g分析純氯化鉛于燒杯中，加入少量1∶1鹽酸及水加熱溶解，轉移至100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度。移取5.0mL上述溶液至100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，此時鉛標準溶液鉛的質量濃度為0.05g/L。

雙硫腙溶液(0.12g/L):稱取0.012g雙硫腙于少量95%乙醇中，約50℃水浴中恒溫1h至全部溶解。冷卻后，移至100mL容量瓶中，以95%乙醇定容至刻度。

4-(2-吡啶偶氮)-間苯二酚(PAR，0.11g/L):稱取0.011g PAR于小燒杯中，加少量水，再加入少量0.10mol/L氨水，攪拌 1min待全溶后，移至100mL的容量瓶中，加水稀釋至刻度。

SP-721E型分光光度計(上海光譜儀器有限公司)。

1.2 實驗方法

在50mL容量瓶中定量加入鉛標準溶液，依次加入3.0mL NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液、1.0mL 雙硫腙溶液和2.5mLPAR溶液，以蒸餾水定容，搖勻，顯色5min，用1cm比色皿于528nm波長處以試劑空白為參比測定吸光度。

2 實驗結果及討論

2.1 吸收曲線及最大吸收波長

在pH=9.0的NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液中，Pb2+與PAR和雙硫腙雙顯色劑形成穩定紅色絡合物，用1cm比色皿以試劑空白作參比進行測定，結果見圖1。從圖1得知，最大吸收波長為528nm。

圖1 吸收曲線

2.2 條件實驗

2.2.1 顯色劑穩定性及顯色時間

配制好的雙硫腙溶液呈墨綠色，可穩定保存3d;PAR穩定性良好，可避光保存一個月以上。鉛與PAR和雙硫腙雙顯色劑在室溫下，顯色5min即可達到最大吸光度且穩定5h左右。

2.2.2 雙硫腙用量的影響

在6 個50mL 比色管中分別加入0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 和 1.6mL 雙硫腙溶液，依次加入 3.0mL pH=9 NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液、2.5mLPAR 溶液和3.0mL鉛標準溶液，以蒸餾水定容，搖勻。顯色5min后，于波長528nm處，以試劑空白作參比測定其吸光度。實驗結果見圖2。實驗表明，雙硫腙用量為1.0mL時，吸光度最大，本實驗選用雙硫腙用量為 1.0mL。

圖2 雙硫腙用量的影響

2.2.3 PAR 用量的影響

在6 個50mL 比色管中分別加入1.0、2.0、2.5、3.0、4.0 和 5.0mL PAR 溶液，依次加入 3.0mL pH=9 NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液、1.0mL 雙硫腙溶液和2.0mL鉛標準溶液，以蒸餾水定容。顯色5min，在波長528nm處以試劑空白作參比測定其吸光度。實驗表明，PAR用量大于2.5mL時，吸光度大并且穩定，本實驗選用2.5mL PAR(見圖3)。

圖3 PAR用量的影響

2.2.4 緩沖溶液的影響

按照上述實驗方法，考察了不同pH緩沖溶液對鉛絡合物吸光度的影響。當pH大于9.0時，溶液的吸光度穩定且最大，本文選用pH為9.0的NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液。NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液用量在3～10mL時，吸光度大且穩定，本實驗選用3mL NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液。

2.2.5 回歸方程及線性范圍

按照實驗方法以試劑空白為參比，在528nm處測定其吸光度，得鉛的回歸方程為y=0.1568x+0.01，相 關 系 數 R=0.9987，摩 爾 吸 光 系 數32L/(mmol·cm)，線性范圍為 0 ～4.0mg/L。工作曲線見圖4。

圖4 工作曲線

2.2.6 干擾離子實驗

實驗表明，電解酸洗液中大量存在的Sn2+和少量鐵離子對測定有干擾。在中性條件下，用三乙醇胺和酒石酸掩蔽干擾離子，此時鉛離子以酒石酸鹽的形式存在，然后調pH至堿性再測定鉛為宜。

2.3 樣品分析

電解酸洗液酸性很強，pH為1左右。按照上述實驗方法在50mL比色管中加入2mL樣品溶液和2mL 500g/L酒石酸，然后用10%NaOH溶液調節至中性，加入 2mL 200g/L三乙醇胺溶液和 2mL 500g/L酒石酸以掩蔽Sn2+和少量鐵離子對測定的干擾，再依次加入3滴10%NaOH溶液、3mL pH=9.0 氨性緩沖溶液、1.0mL 雙硫腙溶液、2.5mL PAR溶液，加蒸餾水至刻度，搖勻。顯色5min，以試劑空白作參比測其吸光度值。平行測定6次，求出Pb質量濃度為2.81mg/L，由此計算得樣品溶液中鉛的質量濃度為70.2mg/L，并求出相對標準偏差。往樣品試液中加入2.0～2.5mL鉛標準溶液，做加標回收實驗。實驗結果表明精密度高，回收率令人滿意。

表1 精密度考察數據表(n=6)

3 結論

通過實驗確定了測定電解酸洗液中Pb2+的方法。Pb2+在水相體系與雙硫腙+PAR雙顯色劑形成穩定的紅色絡合物，在pH 9.0的NH3·H2O-NH4Cl緩沖介質中，用三乙醇胺和酒石酸為聯合掩蔽劑消除酸洗液中金屬離子的干擾。該方法操作簡單快捷，避免了使用有機溶劑和劇毒試劑氰化鉀，效果良好。

［1］ 龔蘭新.Pb-雙硫腙-PAR分光光度法測定樣品中的鉛［J］.新疆師范大學學報(自然科學版)，2004，23(2):37-39.

［2］ 徐茂軍.雙硫腙水相直接光度法測定食品中鉛［J］.中華預防醫學雜志，2002，36(1):52-54.

［3］ 石邦輝.雙硫腙分光光度法測定水中微量鉛的改進［J］.中華預防醫學雜志，2003，37(4):273-275.