微波消解石墨炉原子吸收光谱法测定氢化棉籽油中痕量镍

王奎，张尼

(西安西北有色地质研究院有限公司，西安 710054)

氢化棉籽油被广泛应用于食用油、增塑剂、调和漆、润滑剂、粘合剂以及药物添加剂的生产中［1］。氢化棉籽油的生产工艺通常是以棉籽油为原料，依靠镍催化加氢而合成［2］，因而氢化棉籽油中有引入有毒重金属镍的风险［3］。因此美国、英国等发达国家把镍含量的水平作为氢化棉籽油产品质量评价的一个重要限值指标。

氢化棉籽油中镍含量的测定方法主要有氯仿萃取分离结合丁二酮肟分光光度法［4］，微波消解结合火焰原子吸收法［5］，邻羧基苯重氮氨基偶氮苯显色分光光度法［6］。此外，梁蔚阳等利用灰化法结合石墨炉原子吸收测定了氢化蓖麻油中的痕量镍［7］；Zhang等利用高压密封罐消解结合等离子体质谱测定了氢化棉籽油中的镍［8］。我国食用氢化油、人造奶油卫生的国家标准是通过石油醚萃取分离镍，然后用火焰原子吸收光度法进行测定［9］。美国药典法(USP35)［10］均是利用白金坩埚或二氧化硅坩锅首先进行点燃烧尽，经高温完全灰化后，用稀酸提取残渣，定容后用原子吸收光谱法进行测定［11］。在实际的灰化前处理过程中，白金坩埚贵重且其使用要有严格的使用流程，需小心谨慎。若使用二氧化硅坩埚，由于市场售卖的坩埚质量良莠不齐，空白背景高，方法流程复杂。

笔者利用更加快速、清洁的微波技术进行氢化棉籽油的湿法消解［12］，采用石墨炉原子吸收光谱法测定氢化棉籽油消解溶液中镍的含量。该方法消解速度快，空白低，重现性好，更加适用于日常氢化棉籽油的质量控制。

1 实验部分

1．1 主要仪器与试剂

石墨炉原子吸收光谱仪：Zeenit 600型，德国耶拿公司；

微波消解仪：MLS–1200型，意大利Milestone公司；

硝酸、双氧水：优级纯，西安化学试剂厂；

镍标准溶液：1 000 g／L，编号为 GBW08618，国家标准物质研究中心；

实验所用器皿分别在盐酸溶液(2+8)和硝酸溶液(2+8)中各浸泡3 h，取出，用去离子水冲洗干净，备用；

实验用水为去离子水。

1．2 仪器工作条件

测定波长：232.0 nm；光谱通带宽度：0.2 nm；灯电流：8 mA；负高压：375 V；塞曼背景校正；计算模式：峰高；石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序

1．3 微波消解加热参数

微波消解加热过程包括两段加热，参数如表2所示。

表2 微波加热程序

1．4 实验方法

称取氢化棉籽油0.050 0 g至聚四氟乙烯微波消解罐中，加入硝酸2 mL和双氧水0.5 mL，盖上盖子，拧紧，放入微波消解仪中，随带样品空白。按照预设消解程序消解样品0.5 h，待消解罐内压力下降至安全限值后，取出并打开消解罐，冷却后，用去离子水定容至5 mL并摇匀。在1.2仪器工作条件下，用石墨炉原子吸收光谱仪测定镍含量。

2 结果与讨论

2．1 溶样试剂的选择

称取50 mg氢化棉籽油，加入不同体积比的HNO3–H2O2混合溶液进行微波消解试验。结果表明，当HNO3和H2O2的加入量分别是2 mL和0.5 mL时样品能充分消解。实验选择2 mL的HNO3和0.5 mL的H2O2混合进行样品消解。

2．2 灰化化温度的选择

在600～1 100℃的温度范围内，进行灰化温度选择试验。试验结果表明，镍的吸光度随温度变化，先开始升高然后下降。灰化温度高于850℃后吸光度稳定一段时间，温度继续升高，吸光度下降。因此试验所得最佳灰化温度为850℃。

2．3 背景干扰及空白对比试验

氢化棉籽油样品基体主要为有机质，经过样品前处理后的待测溶液主要是痕量金属元素的酸溶液，对于镍的测定无干扰。采用本实验方法和美国药典方法进行空白对比试验，试验结果表明，在现有的试剂条件下，美国药典法的空白难以控制，通常都高于样品含量，而本法所得空白与纯水空白相当。

2．4 工作曲线、线性范围和检出限

配 制 0，0.1，0.5，1.0，5.0，10，20，50 ng／mL 的Ni系列标准溶液，在1.2仪器工作条件下，测定该系列标准溶液的吸光度。以吸光度纵坐标、相应的质量浓度为横坐标进行线性回归，得线性回归方程为Y＝25.1X+0.5，相关系数为0.998 2，线性范围为0～25 ng／mL。按照IUPAC推荐方法测定检出限为15 pg／mL。

2．5 精密度试验

对同一样品连续测定11次，结果见表3。由表3可知，测定结果的相对标准偏差为2.33%，精密度符合实验室质量控制规范GBT 27404–2008的要求。

表3 精密度试验结果

2．6 加标回收试验

对3份不同的样品进行测定，分别加入一定量的镍标准溶液，经过样品消解后定容至10 mL，进行加标回收试验，结果见表4。由表4可知，加标回收率分别为102%，98%，94%，说明该方法具有较高的准确度，符合实验室质量控制规范(食品理化检测GBT 27404–2008)的规定要求。

表4 加标回收试验结果

2．7 实际样品分析

采用本方法对10个批号的氢化棉籽油工业样品中的镍进行了测定，并与美国药典USP35白金坩埚灰化法进行了比对，结果如表5所示。由表5可知，本方法的测定值与美国药典法相符。

表5 氢化棉籽油的实际样品中镍含量测定结果 μg／g

3 结论

相比较美国和英国药典方法，本法采用的微波消解氢化棉籽油，样品处理方法简单，避免了白金坩埚的使用风险，样品空白也有所降低，从而提高了方法的准确性和实用性。

［1］ Tillaeva G U. A hydrogenate of cottonseed oil as a base for suppositories［J］. Chemistry of Natural Compounds，1998，34:429–430.

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［3］ Sunderman F W Jr. Toxicokinetics of nickel in humans［J］.Advances in Environmental Science and Technology，1992，25:69–76.

［4］ 张智宏，李凤生，朱毅青.氢化油中含镍量的测定［J］.日用化学工业品，2004，34(5): 327–329.

［5］ 彭谦，赵飞蓉，陈忆文.微波消解–原子吸收光谱法测定人造奶油、氢化油中镍［J］.中国卫生检验杂志，2004，14(3): 305–306.

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［7］ 梁蔚阳，李文仲.石墨炉原子吸收法测定氢化蓖麻油中的镍含量［J］.今日药学，2009，19(8): 8–10.

［8］ Ni Zhang，Zhiying Ding，Hao Li. A practical and nontarnishing method for the analysis of trace nickel in hydrogenated cottonseed oil by inductively coupled plasma／mass spectrometry with pressurized PTFE vessel acid digestion［J］. Journal of AOAC International，2010，93(1): 323–326.

［9］ GB／T 5009.77–2003 食用氢化油、人造奶油卫生标准的分析方法［S］.

［10］ The United States Pharmacopeial Convention. U S Pharmacopeia:National Formulary USP35–NF30 ［M］. The United States: U S Pharmacopeia，2011: 1 772–1 773.

［11］ 薛巧如，粱蔚阳，陈宇垫.石墨炉原子吸收法测定氢化大豆油中镍的含量［J］.广东药学院学报，2008，24(3): 241–242.

［12］ 彭谦，赵飞蓉，陈忆文.微波消解原子吸收光谱法测定催化裂化原料油中铁、铜、镍、钒［J］.石油与天然气化工，2012，41(2):226–228.