石墨消解石墨炉原子吸收光谱法测定地沟油中的镍、铅

2015-06-15 17:42刘宇栋孙国娟
化学分析计量 2015年5期
关键词:原子化灰化原子

刘宇栋,孙国娟

(1.中海石油宁波大榭石化有限公司,浙江宁波 315812; 2.国家铜铅锌及制品质量监督检验中心,安徽铜陵 244000)

石墨消解石墨炉原子吸收光谱法测定地沟油中的镍、铅

刘宇栋1,孙国娟2

(1.中海石油宁波大榭石化有限公司,浙江宁波 315812; 2.国家铜铅锌及制品质量监督检验中心,安徽铜陵 244000)

建立石墨炉原子吸收光谱仪测定地沟油中镍和铅含量的方法。采用石墨消解仪对样品进行消解,消解试剂为10 mL硝酸和2 mL高氯酸。对灰化温度、原子化温度等实验条件进行了优化,用磷酸二氢铵作基体改进剂消除氯离子的干扰。镍、铅的线性范围分别为0~50 μg/L,0~100 μg/L,相关系数均大于0.999。镍、铅的检出限分别为0.03,0.10 mg/kg。镍、铅测定结果的相对标准偏差分别为2.8%,2.5%(n=6)。镍、铅的回收率分别为94.0%,95.0%。该方法适用于测定地沟油中镍和铅元素含量。

石墨消解;石墨炉原子吸收法;地沟油;镍;铅

地沟油用途广泛,可作为燃料直接燃烧,也可作为润滑剂,经过加工提炼还可作为饲料的配料。地沟油不能直接食用,否则会引发各类疾病。地沟油还可通过食物链富集威胁人类健康。地沟油中的镍、铅等重金属经过加工提炼成为饲料成分,再经过饲料-动物-人类的食物链,可大量富集在人体中。从毒理学角度来说,要搞清地沟油的致病机理就必须确定地沟油的成分,因此地沟油的检测非常重要。

近年来,地沟油事件层出不穷,引发了社会各界对地沟油的广泛关注。多数研究集中在地沟油的定性鉴定上[1-9]。2011年12月卫生部向社会公开征集“地沟油”检测方法,并于2012年5月初步确定了4个仪器法和3个可现场使用的快速检测法。随后,地沟油的检测技术取得了一些进展[10-14]。但检测的重点是多环芳烃、电导率、胆固醇和特定基因等方面,对于重金属的检测报道较少。邓华[15]曾利用火焰原子吸收法测定钠离子来鉴别地沟油。石墨消解因其加热均匀、高效快捷的特性已被国内一些检测行业所应用。笔者采用石墨消解结合石墨炉原子吸收光谱法测定了地沟油中镍和铅的含量,对消解试剂、基体改进剂、灰化温度、原子化温度等实验条件进行了优化,经优化后方法的回收率高,重复性良好,结果令人满意。

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 700型,德国耶拿仪器股份有限公司;

石墨消解仪:ST40型,北京普立泰科仪器有限公司;

电子分析天平:BSA124S型,感量为0.1 mg,赛多利斯科学仪器有限公司;

镍、铅单标准储备液:500 mg/L,使用时稀释成适当浓度的标准溶液,国家标准物质研究中心;

HNO3:优级纯;

双氧水、高氯酸、磷酸二氢铵:分析纯;

实验用水:电阻率为18.2 MΩ·cm的去离子水;

地沟油样品:某饭店厨房废弃油。

1.2 仪器工作条件

镍空心阴极灯,铅空心阴极灯;分析波长:镍232.0 nm,Pb 283.3 nm;灯电流:4 mA;灰化温度:镍为1 100℃,铅为900℃;原子化温度:镍为2 000℃,铅为1 400℃;基体改进剂:NH4H2PO4;扣背景方式:塞曼;进样体积:20 μL。

1.3 实验方法

称取地沟油样品约0.5 g(精确到0.1 mg)置于聚四氟乙烯消解罐中,将消解罐放入石墨消解装置,按表1设置消解程序进行消解。消解完毕后冷却至室温,然后加入1 mL硝酸溶液(体积比为1∶1)溶解残渣,转移至50 mL容量瓶中,用少量去离子水洗涤消解罐,洗涤液一并转移至容量瓶中。同时作消解全程空白。消解后的样品在1.2仪器工作条件下测定。

2 结果与讨论

2.1 样品消解处理

样品前处理效果将直接影响最终测定结果。为了使样品消解完全且不损失待测元素,选择HNO3,HNO3-H2O2,HNO3-HClO43种消解体系进行比较。

对比3种消解体系的消解情况,发现硝酸和硝酸-双氧水两种体系的消解最终产物均较浑浊,说明此两种消解试剂均不能完全消解样品,而硝酸-高氯酸体系能将样品完全消解,其消解终点显示为淡黄色的清亮液体,原因是高氯酸具有极强的氧化能力,能破坏样品中的有机成分。

因为地沟油中含有大量的有机物质,若在高温时加入高氯酸,很容易爆炸。因此在消解过程中高氯酸必须在室温时加入,且消解开始阶段应该低温消解,避免剧烈反应而导致样品碳化。

2.2 基体改进剂

由于地沟油往往是各种食物烹饪后残留下的废油,在烹饪过程中加入了大量的食盐,其中含有大量的氯离子。在使用石墨炉原子吸收光谱仪测定时,氯离子会与待测元素形成易挥发的金属氯化物,从而对实验产生严重负干扰[17],因此需使用基体改进剂消除氯离子的干扰。铵盐是消除氯离子的有效试剂。其消除原理是在高温灰化阶段使氯离子与铵离子形成易挥发的氯化铵,从而避免了在原子化阶段氯离子与待测元素的结合。加入5 μL 20 g/L磷酸二氢铵作为基体改进剂,取得了良好的抗干扰效果。

2.3 灰化温度和原子化温度的优化

在保证待测元素不损失的前提下尽可能选择高的灰化温度,以发挥基体改进剂的作用,除去基体组分的干扰。在保证干扰组分清除干净的前提下则尽可能选择低的原子化温度,以减小高温对石墨管的影响,延长石墨管寿命[18]。分别使用50 μg/L的镍标准溶液和100 μg/L的铅标准溶液对灰化温度和原子化温度进行优化试验。结果表明,镍灰化温度为1 100℃,原子化温度为2 000℃时灵敏度最高,吸光度最大;铅灰化温度为900℃,原子化温度为1 400℃时灵敏度最高,吸光度最大。实验过程中发现,随着灰化温度的提高,峰拖尾现象逐渐改善,峰形逐渐尖锐。

2.4 校准曲线与检出限

将质量浓度均为500 mg/L的镍、铅标准溶液分别稀释至50 μg/L和100 μg/L。利用石墨炉自动稀释功能分别配制镍0,10,20,30,40,50 μg/L和铅0,20,40,60,80,100 μg/L的系列标准工作溶液。在1.2仪器工作条件下测定系列标准工作溶液的吸光度,以镍、铅标准溶液的质量浓度x(μg/L)为横坐标、吸光度y为纵坐标进行线性回归,得线性回归方程:镍y=0.003 53x+0.002,r=0.999 4;铅y=0.001 41x+0.002,r=0.999 2。连续测定空白HNO3溶液(体积分数为1%)20次,以定容体积50 mL,称样量0.50 g计,其平均值的3倍标准偏差对应的浓度值即为各元素的检出限,计算得检出限:Pb 0.10 mg/kg,Ni 0.03 mg/kg。

2.5 精密度试验

选择HNO3-HClO4体系对地沟油样品进行消解,然后用石墨炉原子吸收光谱法测定,6次平行试验,结果见表2。从表2结果可知,镍和铅元素测定结果的相对标准偏差较小,说明试样在消解和测定过程中重复性很好。

表2 精密度试验结果

2.6 回收试验

将500 mg/L的镍和铅标准溶液稀释成10 mg/L。称取地沟油样品0.500 0 g,加入10 mg/L的镍和铅标准溶液各50 μL进行加标回收试验,结果见表3。

表3 回收试验结果

由表3可知,镍回收率为94.0%,铅回收率为95.0%,说明该方法具有较高的准确度,满足分析要求。

3 结语

以HNO3-HClO4混合酸体系为消解液,采用石墨消解仪消解地沟油样品,石墨炉原子吸收光谱法测定地沟油中镍和铅元素。该方法操作便捷快速,减少了试剂用量,降低操作人员的劳动强度,是测定地沟油中重金属元素的高效方法。

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用于使用筛的水处理方法和设备

公布号:CN104854039A;公布日:2015.08.19

申请人:华盛顿特区供水和污水管理局

摘要: 一种设备和方法,用于使用筛在活性污泥工艺中选择、截留或生物强化固体,用于改善废水处理。可使用筛以基于尺寸、压缩系数或者抗切变性分离并截留固体。在活性污泥工艺中使用筛以分离并选择缓慢生长的有机物、较快沉降的有机物或者增加的物质,以吸收、处理或者移除成分。变换筛的设置提供了另一种选择不同微粒的手段。可响应于从诸如分光光度计或者其它光学方法的分析仪器检测到的读数而手动地和/或自动地调整被暴露的切变率或者时间、微粒压缩或者固体停留时间(SRT),以使有机物的选择优化。

一种用于蛋白同化激素免疫分析的酶标抗原及分析

公布号:CN104849476A;公布日:2015.08.19

申请人:天津科技大学

摘要: 本发明提供了一种用于蛋白同化激素免疫分析的酶标抗原及分析方法,属于免疫化学分析技术。所述酶标抗原是由诺龙半抗原与辣根过氧化酶连接制成,所述诺龙半抗原是在诺龙的羟基上引入羧基制成。使用本发明制备的酶标抗原进行诺龙、群勃龙、丙酸诺龙、雄诺龙和美雄诺龙等5种蛋白同化激素多残留化学发光免疫分析。本发明克服了传统酶联免疫分析方法灵敏度低的缺点,提高了免疫检测准确度和检测效率。

Determination of Nickel and Lead in Hogwash Oil by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry with Graphite Digestion

Liu Yudong1, Sun Guojuan2
(1. China National Offshore Oil Corporation Ningbo Daxie Petrochemical Co., Ltd., Ningbo 315812, China;2. National Copper, Lead, Zinc and Products Quality Supervision and Inspection Center, Tongling 244000, China)

The method for determination of nickel and lead in hogwash oil by graphite furnace atomic absorption spectrometry with graphite digestion was established. The hogwash oil samples were digested with graphite digestion using 10 mL nitric acid and 2 mL perchloric acid. The ashing temperature and atomization temperature were optimized. The interference caused by chlorine ion was removed by using ammonium dihydrogen phosphate as matrix modifier. The linearity range of Ni, Pb was 0-50 μg/L, 0-100 μg/L, respectively, and the correlation coefficients were more than 0.999. The detection limit of Ni, Pb was 0.03, 0.10 mg/kg, respectively. The RSD of Ni, Pb was 2.8%, 2.5%(n=6), respectively. The recovery of Ni, Pb was 94.0%, 95.0%, respectively. This method is feasible for determination of of nickel and lead in hogwash oil.

graphite digestion; graphite furnace atomic absorption spectrometry; hogwash oil; Ni; Pb

O657.3

:A

:1008-6145(2015)05-0059-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2015.05.015

联系人:刘宇栋;E-mail:gyhbjcz@163.com

2015-02-12

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