浊点萃取—火焰原子吸收光谱法测定大米中的铅

左银虎　曹明

摘要：以Triton X-100为表面活性剂，二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）为螯合剂，研究pH值、DDTC用量、Triton X-100 用量、浊点温度和萃取时间等因素对浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的影响，建立了浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的新方法，该方法应用于大米样品中铅的测定，其回收率为107%。

关键词：浊点萃取；火焰原子吸收光谱；大米；铅

中图分类号： O657.31 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0262-02

收稿日期：2013-08-20

作者简介：左银虎（1962—），男，河北石家庄人，高级实验师，主要从事食品、化工、药物分析。Tel：（0519）86332095；email：zuoyinhu@126.com。大米是我国居民餐桌上的主食，我国也是世界上水稻总产量最高的国家。但是近几年随着开矿、冶金、化工等发展，带来了严重的环境问题，导致我国部分省区水稻种植区土壤及水体重金属污染，水稻中的重金属又以直接或间接方式进入动物和人体内，从而对人体健康构成严重威胁。国家标准规定，大米中铅的限量为0.2 mg/kg[1-2]，由于含量低，测定大米中的铅通常采用石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生原子荧光光谱法等，火焰原子吸收法由于灵敏度低，无法直接测定，通常采用溶剂萃取后测定[3]。传统的液-液萃取法存在有机溶剂使用量大、富集倍数低、操作繁琐等缺点。浊点萃取（cloud point extraction，CPE）作为一种新型的环保液-液萃取技术，具有富集倍数高、有机溶剂用量小、操作简便等优点，目前已广泛应用于基质复杂样品的前处理[4]。本研究以二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）为螯合剂，TritonX-100表面活性剂浊点萃取，火焰原子吸收法测定大米中铅含量。

1材料与方法

1.1主要仪器及试剂

仪器：TAS-990型原子吸收分光光度计，台式离心机，水浴锅，温度计。试剂：1 mg/mL铅储备液，准确称取称取1 g的铅，加入1+1硝酸加热溶解，转入1 000 mL容量瓶中用蒸馏水定容；二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）溶液（50 g/L），称取5 g二乙基二硫代氨基甲酸钠，用水溶解并加水至 100 mL；TritonX-100溶液（5%），量取12.50 mL的 TritonX-100 溶液到小烧杯中，加水溶解转移到250 mL的容量瓶中定容待用；1%的硝酸-甲醇溶液，移取99 mL的甲醇于烧杯中，再加入1.00 mL的硝酸，摇匀待用。

1.2仪器参数

测定波长：283.3 nm；光谱宽带：0.7 nm；空心阴极灯电流：2 mA；燃烧器高度：5 mm；乙炔流量：1 500 mL/min。

1.3试验设计

研究不同pH值（2、4、6、8、10），不同DDTC用量（01、03、0.5、0.7、1.0 mL），不同 TritonX-100 用量（0.2、0.4、06、0.8、1.0 mL）以及水浴温度和加热时间对浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的影响。

1.4测定步骤

称取粉碎的大米样品5～10 g，置于50 mL瓷坩埚中，小火炭化，然后移入马福炉中，500 ℃以下灰化16 h后，取出坩埚，放冷后加2 mL 1+1盐酸溶解残渣并定量转移至10 mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀备用。

吸取一定量的上述样品溶液于10.0 mL的刻度离心管中，加入DDTC溶液、调节溶液的pH值，加入TritonX-100溶液，用蒸馏水定容至刻度，摇匀后置于恒温水浴中加热后趁热离心分离（3 000 r/min，5 min），将离心管置冰水浴中冷却 5 min。弃去水相，在胶束相中加入0.5 mL 0.1 mol/L的硝酸-甲醇溶液稀释，用火焰原子吸收分光光度计测定铅的含量。

2结果与分析

2.1pH值

采用浊点萃取金属离子时，需要选择合适的络合剂与金属离子形成疏水性的络合物，然后被表面活性剂萃取。溶液的pH值可以影响金属离子和络合物的稳定性，从而影响萃取的效率。从图1可见，pH值在7.0时，Pb2+的萃取效果最好，说明浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅时，萃取的最佳pH值为7.0。

2.2DDTC用量

DDTC用量决定了其与溶液中铅络合的程度，图2显示了DDTC用量对铅吸光度的影响。

从图2可见，当用量小于0.5 mL时，吸光度明显偏低，当用量≥0.5 mL时，吸光度不随DDTC用量增加而增大。考虑到样品中含有的其他共存离子会与DDTC形成络合物而消耗DDTC，故选择DDTC用量为1 mL。

2.3TritonX-100用量

非离子表面活性剂TritonX-100的用量不仅决定了萃取分离的效果，而且也决定富胶束相体积的大小，因此考察不同TritonX-100的用量对铅吸光度的影响。结果（图3）显示，在10 mL的离心管中加入5%TritonX-100溶液 0.6 mL时，萃取效率达到最大，再增加用量，吸光度不再增大。

2.4水浴温度和加热时间

TritonX-100的浊点温度为65 ℃[5]。试验发现，当水浴温度高于65 ℃时溶液开始出现浑浊，并随着溶液温度的升高浑浊加剧，离心后的吸光度信号增大，到75 ℃时信号达到最大，再增加温度至水沸腾，吸光度基本保持不变。水浴温度越高，需要的萃取时间越短，综合考虑，水浴温度选择85 ℃，加热平衡时间为20 min。

2.5共存离子的干扰

大米中大量存在的K+、Na+、Ca2+、Mg2+对铅的测定基本没有干扰，这些金属离子在浊点萃取过程中被分离到了水相。对能与DDTC络合的Cd2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+，试验结果表明，当这些干扰离子浓度为Pb的100倍时对测定没有干扰，实际上大米样品中这些干扰离子含量不会超过干扰允许量。

2.6样品测定及加标回收率

以所建立的浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定了实际样品中Pb的含量，并进行加标回收率试验，结果（表1）表明，加标回收率为107%，标样GBW-08502的测定结果与参考值一致，符合测定要求。

3结论

参考文献：

[1]GB 2715—2005粮食卫生标准[S]. 2005.

[2]NY/T 419—2007绿色食品 大米[S]. 2007.

[3]GB 500912—2010食品中铅的测定[S]. 2010.

[4]张慧，许晓菁，杨一青，等. 浊点萃取技术及其应用研究进展[J]. 化工进展，2012，31（增刊1）：441-447.

[5]宋雪洁，刘欣丽，段太成，等. 浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱法测定环境样品中的镉[J]. 分析化学，2009，37（6）：893-896.endprint

摘要：以Triton X-100为表面活性剂，二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）为螯合剂，研究pH值、DDTC用量、Triton X-100 用量、浊点温度和萃取时间等因素对浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的影响，建立了浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的新方法，该方法应用于大米样品中铅的测定，其回收率为107%。

关键词：浊点萃取；火焰原子吸收光谱；大米；铅

中图分类号： O657.31 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0262-02

收稿日期：2013-08-20

作者简介：左银虎（1962—），男，河北石家庄人，高级实验师，主要从事食品、化工、药物分析。Tel：（0519）86332095；email：zuoyinhu@126.com。大米是我国居民餐桌上的主食，我国也是世界上水稻总产量最高的国家。但是近几年随着开矿、冶金、化工等发展，带来了严重的环境问题，导致我国部分省区水稻种植区土壤及水体重金属污染，水稻中的重金属又以直接或间接方式进入动物和人体内，从而对人体健康构成严重威胁。国家标准规定，大米中铅的限量为0.2 mg/kg[1-2]，由于含量低，测定大米中的铅通常采用石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生原子荧光光谱法等，火焰原子吸收法由于灵敏度低，无法直接测定，通常采用溶剂萃取后测定[3]。传统的液-液萃取法存在有机溶剂使用量大、富集倍数低、操作繁琐等缺点。浊点萃取（cloud point extraction，CPE）作为一种新型的环保液-液萃取技术，具有富集倍数高、有机溶剂用量小、操作简便等优点，目前已广泛应用于基质复杂样品的前处理[4]。本研究以二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）为螯合剂，TritonX-100表面活性剂浊点萃取，火焰原子吸收法测定大米中铅含量。

1材料与方法

1.1主要仪器及试剂

仪器：TAS-990型原子吸收分光光度计，台式离心机，水浴锅，温度计。试剂：1 mg/mL铅储备液，准确称取称取1 g的铅，加入1+1硝酸加热溶解，转入1 000 mL容量瓶中用蒸馏水定容；二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）溶液（50 g/L），称取5 g二乙基二硫代氨基甲酸钠，用水溶解并加水至 100 mL；TritonX-100溶液（5%），量取12.50 mL的 TritonX-100 溶液到小烧杯中，加水溶解转移到250 mL的容量瓶中定容待用；1%的硝酸-甲醇溶液，移取99 mL的甲醇于烧杯中，再加入1.00 mL的硝酸，摇匀待用。

1.2仪器参数

测定波长：283.3 nm；光谱宽带：0.7 nm；空心阴极灯电流：2 mA；燃烧器高度：5 mm；乙炔流量：1 500 mL/min。

1.3试验设计

研究不同pH值（2、4、6、8、10），不同DDTC用量（01、03、0.5、0.7、1.0 mL），不同 TritonX-100 用量（0.2、0.4、06、0.8、1.0 mL）以及水浴温度和加热时间对浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的影响。

1.4测定步骤

称取粉碎的大米样品5～10 g，置于50 mL瓷坩埚中，小火炭化，然后移入马福炉中，500 ℃以下灰化16 h后，取出坩埚，放冷后加2 mL 1+1盐酸溶解残渣并定量转移至10 mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀备用。

吸取一定量的上述样品溶液于10.0 mL的刻度离心管中，加入DDTC溶液、调节溶液的pH值，加入TritonX-100溶液，用蒸馏水定容至刻度，摇匀后置于恒温水浴中加热后趁热离心分离（3 000 r/min，5 min），将离心管置冰水浴中冷却 5 min。弃去水相，在胶束相中加入0.5 mL 0.1 mol/L的硝酸-甲醇溶液稀释，用火焰原子吸收分光光度计测定铅的含量。

2结果与分析

2.1pH值

采用浊点萃取金属离子时，需要选择合适的络合剂与金属离子形成疏水性的络合物，然后被表面活性剂萃取。溶液的pH值可以影响金属离子和络合物的稳定性，从而影响萃取的效率。从图1可见，pH值在7.0时，Pb2+的萃取效果最好，说明浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅时，萃取的最佳pH值为7.0。

2.2DDTC用量

DDTC用量决定了其与溶液中铅络合的程度，图2显示了DDTC用量对铅吸光度的影响。

从图2可见，当用量小于0.5 mL时，吸光度明显偏低，当用量≥0.5 mL时，吸光度不随DDTC用量增加而增大。考虑到样品中含有的其他共存离子会与DDTC形成络合物而消耗DDTC，故选择DDTC用量为1 mL。

2.3TritonX-100用量

非离子表面活性剂TritonX-100的用量不仅决定了萃取分离的效果，而且也决定富胶束相体积的大小，因此考察不同TritonX-100的用量对铅吸光度的影响。结果（图3）显示，在10 mL的离心管中加入5%TritonX-100溶液 0.6 mL时，萃取效率达到最大，再增加用量，吸光度不再增大。

2.4水浴温度和加热时间

TritonX-100的浊点温度为65 ℃[5]。试验发现，当水浴温度高于65 ℃时溶液开始出现浑浊，并随着溶液温度的升高浑浊加剧，离心后的吸光度信号增大，到75 ℃时信号达到最大，再增加温度至水沸腾，吸光度基本保持不变。水浴温度越高，需要的萃取时间越短，综合考虑，水浴温度选择85 ℃，加热平衡时间为20 min。

2.5共存离子的干扰

大米中大量存在的K+、Na+、Ca2+、Mg2+对铅的测定基本没有干扰，这些金属离子在浊点萃取过程中被分离到了水相。对能与DDTC络合的Cd2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+，试验结果表明，当这些干扰离子浓度为Pb的100倍时对测定没有干扰，实际上大米样品中这些干扰离子含量不会超过干扰允许量。

2.6样品测定及加标回收率

以所建立的浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定了实际样品中Pb的含量，并进行加标回收率试验，结果（表1）表明，加标回收率为107%，标样GBW-08502的测定结果与参考值一致，符合测定要求。

3结论

参考文献：

[1]GB 2715—2005粮食卫生标准[S]. 2005.

[2]NY/T 419—2007绿色食品 大米[S]. 2007.

[3]GB 500912—2010食品中铅的测定[S]. 2010.

[4]张慧，许晓菁，杨一青，等. 浊点萃取技术及其应用研究进展[J]. 化工进展，2012，31（增刊1）：441-447.

[5]宋雪洁，刘欣丽，段太成，等. 浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱法测定环境样品中的镉[J]. 分析化学，2009，37（6）：893-896.endprint

摘要：以Triton X-100为表面活性剂，二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）为螯合剂，研究pH值、DDTC用量、Triton X-100 用量、浊点温度和萃取时间等因素对浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的影响，建立了浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的新方法，该方法应用于大米样品中铅的测定，其回收率为107%。

关键词：浊点萃取；火焰原子吸收光谱；大米；铅

中图分类号： O657.31 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0262-02

收稿日期：2013-08-20

作者简介：左银虎（1962—），男，河北石家庄人，高级实验师，主要从事食品、化工、药物分析。Tel：（0519）86332095；email：zuoyinhu@126.com。大米是我国居民餐桌上的主食，我国也是世界上水稻总产量最高的国家。但是近几年随着开矿、冶金、化工等发展，带来了严重的环境问题，导致我国部分省区水稻种植区土壤及水体重金属污染，水稻中的重金属又以直接或间接方式进入动物和人体内，从而对人体健康构成严重威胁。国家标准规定，大米中铅的限量为0.2 mg/kg[1-2]，由于含量低，测定大米中的铅通常采用石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生原子荧光光谱法等，火焰原子吸收法由于灵敏度低，无法直接测定，通常采用溶剂萃取后测定[3]。传统的液-液萃取法存在有机溶剂使用量大、富集倍数低、操作繁琐等缺点。浊点萃取（cloud point extraction，CPE）作为一种新型的环保液-液萃取技术，具有富集倍数高、有机溶剂用量小、操作简便等优点，目前已广泛应用于基质复杂样品的前处理[4]。本研究以二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）为螯合剂，TritonX-100表面活性剂浊点萃取，火焰原子吸收法测定大米中铅含量。

1材料与方法

1.1主要仪器及试剂

仪器：TAS-990型原子吸收分光光度计，台式离心机，水浴锅，温度计。试剂：1 mg/mL铅储备液，准确称取称取1 g的铅，加入1+1硝酸加热溶解，转入1 000 mL容量瓶中用蒸馏水定容；二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）溶液（50 g/L），称取5 g二乙基二硫代氨基甲酸钠，用水溶解并加水至 100 mL；TritonX-100溶液（5%），量取12.50 mL的 TritonX-100 溶液到小烧杯中，加水溶解转移到250 mL的容量瓶中定容待用；1%的硝酸-甲醇溶液，移取99 mL的甲醇于烧杯中，再加入1.00 mL的硝酸，摇匀待用。

1.2仪器参数

测定波长：283.3 nm；光谱宽带：0.7 nm；空心阴极灯电流：2 mA；燃烧器高度：5 mm；乙炔流量：1 500 mL/min。

1.3试验设计

研究不同pH值（2、4、6、8、10），不同DDTC用量（01、03、0.5、0.7、1.0 mL），不同 TritonX-100 用量（0.2、0.4、06、0.8、1.0 mL）以及水浴温度和加热时间对浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅的影响。

1.4测定步骤

称取粉碎的大米样品5～10 g，置于50 mL瓷坩埚中，小火炭化，然后移入马福炉中，500 ℃以下灰化16 h后，取出坩埚，放冷后加2 mL 1+1盐酸溶解残渣并定量转移至10 mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀备用。

吸取一定量的上述样品溶液于10.0 mL的刻度离心管中，加入DDTC溶液、调节溶液的pH值，加入TritonX-100溶液，用蒸馏水定容至刻度，摇匀后置于恒温水浴中加热后趁热离心分离（3 000 r/min，5 min），将离心管置冰水浴中冷却 5 min。弃去水相，在胶束相中加入0.5 mL 0.1 mol/L的硝酸-甲醇溶液稀释，用火焰原子吸收分光光度计测定铅的含量。

2结果与分析

2.1pH值

采用浊点萃取金属离子时，需要选择合适的络合剂与金属离子形成疏水性的络合物，然后被表面活性剂萃取。溶液的pH值可以影响金属离子和络合物的稳定性，从而影响萃取的效率。从图1可见，pH值在7.0时，Pb2+的萃取效果最好，说明浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定大米中铅时，萃取的最佳pH值为7.0。

2.2DDTC用量

DDTC用量决定了其与溶液中铅络合的程度，图2显示了DDTC用量对铅吸光度的影响。

从图2可见，当用量小于0.5 mL时，吸光度明显偏低，当用量≥0.5 mL时，吸光度不随DDTC用量增加而增大。考虑到样品中含有的其他共存离子会与DDTC形成络合物而消耗DDTC，故选择DDTC用量为1 mL。

2.3TritonX-100用量

非离子表面活性剂TritonX-100的用量不仅决定了萃取分离的效果，而且也决定富胶束相体积的大小，因此考察不同TritonX-100的用量对铅吸光度的影响。结果（图3）显示，在10 mL的离心管中加入5%TritonX-100溶液 0.6 mL时，萃取效率达到最大，再增加用量，吸光度不再增大。

2.4水浴温度和加热时间

TritonX-100的浊点温度为65 ℃[5]。试验发现，当水浴温度高于65 ℃时溶液开始出现浑浊，并随着溶液温度的升高浑浊加剧，离心后的吸光度信号增大，到75 ℃时信号达到最大，再增加温度至水沸腾，吸光度基本保持不变。水浴温度越高，需要的萃取时间越短，综合考虑，水浴温度选择85 ℃，加热平衡时间为20 min。

2.5共存离子的干扰

大米中大量存在的K+、Na+、Ca2+、Mg2+对铅的测定基本没有干扰，这些金属离子在浊点萃取过程中被分离到了水相。对能与DDTC络合的Cd2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+，试验结果表明，当这些干扰离子浓度为Pb的100倍时对测定没有干扰，实际上大米样品中这些干扰离子含量不会超过干扰允许量。

2.6样品测定及加标回收率

以所建立的浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定了实际样品中Pb的含量，并进行加标回收率试验，结果（表1）表明，加标回收率为107%，标样GBW-08502的测定结果与参考值一致，符合测定要求。

3结论

参考文献：

[1]GB 2715—2005粮食卫生标准[S]. 2005.

[2]NY/T 419—2007绿色食品 大米[S]. 2007.

[3]GB 500912—2010食品中铅的测定[S]. 2010.

[4]张慧，许晓菁，杨一青，等. 浊点萃取技术及其应用研究进展[J]. 化工进展，2012，31（增刊1）：441-447.

[5]宋雪洁，刘欣丽，段太成，等. 浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱法测定环境样品中的镉[J]. 分析化学，2009，37（6）：893-896.endprint