濁點萃取—火焰原子吸收光譜法測定大米中的鉛

左銀虎　曹明

摘要：以Triton X-100為表面活性劑，二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）為螯合劑，研究pH值、DDTC用量、Triton X-100 用量、濁點溫度和萃取時間等因素對濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的影響，建立了濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的新方法，該方法應用于大米樣品中鉛的測定，其回收率為107%。

關鍵詞：濁點萃取；火焰原子吸收光譜；大米；鉛

中圖分類號： O657.31 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0262-02

收稿日期：2013-08-20

作者簡介：左銀虎（1962—），男，河北石家莊人，高級實驗師，主要從事食品、化工、藥物分析。Tel：（0519）86332095；email：zuoyinhu@126.com。大米是我國居民餐桌上的主食，我國也是世界上水稻總產量最高的國家。但是近幾年隨著開礦、冶金、化工等發展，帶來了嚴重的環境問題，導致我國部分省區水稻種植區土壤及水體重金屬污染，水稻中的重金屬又以直接或間接方式進入動物和人體內，從而對人體健康構成嚴重威脅。國家標準規定，大米中鉛的限量為0.2 mg/kg[1-2]，由于含量低，測定大米中的鉛通常采用石墨爐原子吸收光譜法、氫化物發生原子熒光光譜法等，火焰原子吸收法由于靈敏度低，無法直接測定，通常采用溶劑萃取后測定[3]。傳統的液-液萃取法存在有機溶劑使用量大、富集倍數低、操作繁瑣等缺點。濁點萃取（cloud point extraction，CPE）作為一種新型的環保液-液萃取技術，具有富集倍數高、有機溶劑用量小、操作簡便等優點，目前已廣泛應用于基質復雜樣品的前處理[4]。本研究以二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）為螯合劑，TritonX-100表面活性劑濁點萃取，火焰原子吸收法測定大米中鉛含量。

1材料與方法

1.1主要儀器及試劑

儀器：TAS-990型原子吸收分光光度計，臺式離心機，水浴鍋，溫度計。試劑：1 mg/mL鉛儲備液，準確稱取稱取1 g的鉛，加入1+1硝酸加熱溶解，轉入1 000 mL容量瓶中用蒸餾水定容；二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）溶液（50 g/L），稱取5 g二乙基二硫代氨基甲酸鈉，用水溶解并加水至 100 mL；TritonX-100溶液（5%），量取12.50 mL的 TritonX-100 溶液到小燒杯中，加水溶解轉移到250 mL的容量瓶中定容待用；1%的硝酸-甲醇溶液，移取99 mL的甲醇于燒杯中，再加入1.00 mL的硝酸，搖勻待用。

1.2儀器參數

測定波長：283.3 nm；光譜寬帶：0.7 nm；空心陰極燈電流：2 mA；燃燒器高度：5 mm；乙炔流量：1 500 mL/min。

1.3試驗設計

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）以及水浴溫度和加熱時間對濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的影響。

1.4測定步驟

稱取粉碎的大米樣品5～10 g，置于50 mL瓷坩堝中，小火炭化，然后移入馬福爐中，500 ℃以下灰化16 h后，取出坩堝，放冷后加2 mL 1+1鹽酸溶解殘渣并定量轉移至10 mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻備用。

吸取一定量的上述樣品溶液于10.0 mL的刻度離心管中，加入DDTC溶液、調節溶液的pH值，加入TritonX-100溶液，用蒸餾水定容至刻度，搖勻后置于恒溫水浴中加熱后趁熱離心分離（3 000 r/min，5 min），將離心管置冰水浴中冷卻 5 min。棄去水相，在膠束相中加入0.5 mL 0.1 mol/L的硝酸-甲醇溶液稀釋，用火焰原子吸收分光光度計測定鉛的含量。

2結果與分析

2.1pH值

采用濁點萃取金屬離子時，需要選擇合適的絡合劑與金屬離子形成疏水性的絡合物，然后被表面活性劑萃取。溶液的pH值可以影響金屬離子和絡合物的穩定性，從而影響萃取的效率。從圖1可見，pH值在7.0時，Pb2+的萃取效果最好，說明濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛時，萃取的最佳pH值為7.0。

2.2DDTC用量

DDTC用量決定了其與溶液中鉛絡合的程度，圖2顯示了DDTC用量對鉛吸光度的影響。

從圖2可見，當用量小于0.5 mL時，吸光度明顯偏低，當用量≥0.5 mL時，吸光度不隨DDTC用量增加而增大。考慮到樣品中含有的其他共存離子會與DDTC形成絡合物而消耗DDTC，故選擇DDTC用量為1 mL。

2.3TritonX-100用量

非離子表面活性劑TritonX-100的用量不僅決定了萃取分離的效果，而且也決定富膠束相體積的大小，因此考察不同TritonX-100的用量對鉛吸光度的影響。結果（圖3）顯示，在10 mL的離心管中加入5%TritonX-100溶液 0.6 mL時，萃取效率達到最大，再增加用量，吸光度不再增大。

2.4水浴溫度和加熱時間

TritonX-100的濁點溫度為65 ℃[5]。試驗發現，當水浴溫度高于65 ℃時溶液開始出現渾濁，并隨著溶液溫度的升高渾濁加劇，離心后的吸光度信號增大，到75 ℃時信號達到最大，再增加溫度至水沸騰，吸光度基本保持不變。水浴溫度越高，需要的萃取時間越短，綜合考慮，水浴溫度選擇85 ℃，加熱平衡時間為20 min。

2.5共存離子的干擾

大米中大量存在的K+、Na+、Ca2+、Mg2+對鉛的測定基本沒有干擾，這些金屬離子在濁點萃取過程中被分離到了水相。對能與DDTC絡合的Cd2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+，試驗結果表明，當這些干擾離子濃度為Pb的100倍時對測定沒有干擾，實際上大米樣品中這些干擾離子含量不會超過干擾允許量。

2.6樣品測定及加標回收率

以所建立的濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定了實際樣品中Pb的含量，并進行加標回收率試驗，結果（表1）表明，加標回收率為107%，標樣GBW-08502的測定結果與參考值一致，符合測定要求。

3結論

參考文獻：

[1]GB 2715—2005糧食衛生標準[S]. 2005.

[2]NY/T 419—2007綠色食品 大米[S]. 2007.

[3]GB 500912—2010食品中鉛的測定[S]. 2010.

[4]張慧，許曉菁，楊一青，等. 濁點萃取技術及其應用研究進展[J]. 化工進展，2012，31（增刊1）：441-447.

[5]宋雪潔，劉欣麗，段太成，等. 濁點萃取-石墨爐原子吸收光譜法測定環境樣品中的鎘[J]. 分析化學，2009，37（6）：893-896.endprint

摘要：以Triton X-100為表面活性劑，二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）為螯合劑，研究pH值、DDTC用量、Triton X-100 用量、濁點溫度和萃取時間等因素對濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的影響，建立了濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的新方法，該方法應用于大米樣品中鉛的測定，其回收率為107%。

關鍵詞：濁點萃取；火焰原子吸收光譜；大米；鉛

中圖分類號： O657.31 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0262-02

收稿日期：2013-08-20

作者簡介：左銀虎（1962—），男，河北石家莊人，高級實驗師，主要從事食品、化工、藥物分析。Tel：（0519）86332095；email：zuoyinhu@126.com。大米是我國居民餐桌上的主食，我國也是世界上水稻總產量最高的國家。但是近幾年隨著開礦、冶金、化工等發展，帶來了嚴重的環境問題，導致我國部分省區水稻種植區土壤及水體重金屬污染，水稻中的重金屬又以直接或間接方式進入動物和人體內，從而對人體健康構成嚴重威脅。國家標準規定，大米中鉛的限量為0.2 mg/kg[1-2]，由于含量低，測定大米中的鉛通常采用石墨爐原子吸收光譜法、氫化物發生原子熒光光譜法等，火焰原子吸收法由于靈敏度低，無法直接測定，通常采用溶劑萃取后測定[3]。傳統的液-液萃取法存在有機溶劑使用量大、富集倍數低、操作繁瑣等缺點。濁點萃取（cloud point extraction，CPE）作為一種新型的環保液-液萃取技術，具有富集倍數高、有機溶劑用量小、操作簡便等優點，目前已廣泛應用于基質復雜樣品的前處理[4]。本研究以二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）為螯合劑，TritonX-100表面活性劑濁點萃取，火焰原子吸收法測定大米中鉛含量。

1材料與方法

1.1主要儀器及試劑

儀器：TAS-990型原子吸收分光光度計，臺式離心機，水浴鍋，溫度計。試劑：1 mg/mL鉛儲備液，準確稱取稱取1 g的鉛，加入1+1硝酸加熱溶解，轉入1 000 mL容量瓶中用蒸餾水定容；二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）溶液（50 g/L），稱取5 g二乙基二硫代氨基甲酸鈉，用水溶解并加水至 100 mL；TritonX-100溶液（5%），量取12.50 mL的 TritonX-100 溶液到小燒杯中，加水溶解轉移到250 mL的容量瓶中定容待用；1%的硝酸-甲醇溶液，移取99 mL的甲醇于燒杯中，再加入1.00 mL的硝酸，搖勻待用。

1.2儀器參數

測定波長：283.3 nm；光譜寬帶：0.7 nm；空心陰極燈電流：2 mA；燃燒器高度：5 mm；乙炔流量：1 500 mL/min。

1.3試驗設計

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）以及水浴溫度和加熱時間對濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的影響。

1.4測定步驟

稱取粉碎的大米樣品5～10 g，置于50 mL瓷坩堝中，小火炭化，然后移入馬福爐中，500 ℃以下灰化16 h后，取出坩堝，放冷后加2 mL 1+1鹽酸溶解殘渣并定量轉移至10 mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻備用。

吸取一定量的上述樣品溶液于10.0 mL的刻度離心管中，加入DDTC溶液、調節溶液的pH值，加入TritonX-100溶液，用蒸餾水定容至刻度，搖勻后置于恒溫水浴中加熱后趁熱離心分離（3 000 r/min，5 min），將離心管置冰水浴中冷卻 5 min。棄去水相，在膠束相中加入0.5 mL 0.1 mol/L的硝酸-甲醇溶液稀釋，用火焰原子吸收分光光度計測定鉛的含量。

2結果與分析

2.1pH值

采用濁點萃取金屬離子時，需要選擇合適的絡合劑與金屬離子形成疏水性的絡合物，然后被表面活性劑萃取。溶液的pH值可以影響金屬離子和絡合物的穩定性，從而影響萃取的效率。從圖1可見，pH值在7.0時，Pb2+的萃取效果最好，說明濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛時，萃取的最佳pH值為7.0。

2.2DDTC用量

DDTC用量決定了其與溶液中鉛絡合的程度，圖2顯示了DDTC用量對鉛吸光度的影響。

從圖2可見，當用量小于0.5 mL時，吸光度明顯偏低，當用量≥0.5 mL時，吸光度不隨DDTC用量增加而增大。考慮到樣品中含有的其他共存離子會與DDTC形成絡合物而消耗DDTC，故選擇DDTC用量為1 mL。

2.3TritonX-100用量

非離子表面活性劑TritonX-100的用量不僅決定了萃取分離的效果，而且也決定富膠束相體積的大小，因此考察不同TritonX-100的用量對鉛吸光度的影響。結果（圖3）顯示，在10 mL的離心管中加入5%TritonX-100溶液 0.6 mL時，萃取效率達到最大，再增加用量，吸光度不再增大。

2.4水浴溫度和加熱時間

TritonX-100的濁點溫度為65 ℃[5]。試驗發現，當水浴溫度高于65 ℃時溶液開始出現渾濁，并隨著溶液溫度的升高渾濁加劇，離心后的吸光度信號增大，到75 ℃時信號達到最大，再增加溫度至水沸騰，吸光度基本保持不變。水浴溫度越高，需要的萃取時間越短，綜合考慮，水浴溫度選擇85 ℃，加熱平衡時間為20 min。

2.5共存離子的干擾

大米中大量存在的K+、Na+、Ca2+、Mg2+對鉛的測定基本沒有干擾，這些金屬離子在濁點萃取過程中被分離到了水相。對能與DDTC絡合的Cd2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+，試驗結果表明，當這些干擾離子濃度為Pb的100倍時對測定沒有干擾，實際上大米樣品中這些干擾離子含量不會超過干擾允許量。

2.6樣品測定及加標回收率

以所建立的濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定了實際樣品中Pb的含量，并進行加標回收率試驗，結果（表1）表明，加標回收率為107%，標樣GBW-08502的測定結果與參考值一致，符合測定要求。

3結論

參考文獻：

[1]GB 2715—2005糧食衛生標準[S]. 2005.

[2]NY/T 419—2007綠色食品 大米[S]. 2007.

[3]GB 500912—2010食品中鉛的測定[S]. 2010.

[4]張慧，許曉菁，楊一青，等. 濁點萃取技術及其應用研究進展[J]. 化工進展，2012，31（增刊1）：441-447.

[5]宋雪潔，劉欣麗，段太成，等. 濁點萃取-石墨爐原子吸收光譜法測定環境樣品中的鎘[J]. 分析化學，2009，37（6）：893-896.endprint

摘要：以Triton X-100為表面活性劑，二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）為螯合劑，研究pH值、DDTC用量、Triton X-100 用量、濁點溫度和萃取時間等因素對濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的影響，建立了濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的新方法，該方法應用于大米樣品中鉛的測定，其回收率為107%。

關鍵詞：濁點萃取；火焰原子吸收光譜；大米；鉛

中圖分類號： O657.31 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0262-02

收稿日期：2013-08-20

作者簡介：左銀虎（1962—），男，河北石家莊人，高級實驗師，主要從事食品、化工、藥物分析。Tel：（0519）86332095；email：zuoyinhu@126.com。大米是我國居民餐桌上的主食，我國也是世界上水稻總產量最高的國家。但是近幾年隨著開礦、冶金、化工等發展，帶來了嚴重的環境問題，導致我國部分省區水稻種植區土壤及水體重金屬污染，水稻中的重金屬又以直接或間接方式進入動物和人體內，從而對人體健康構成嚴重威脅。國家標準規定，大米中鉛的限量為0.2 mg/kg[1-2]，由于含量低，測定大米中的鉛通常采用石墨爐原子吸收光譜法、氫化物發生原子熒光光譜法等，火焰原子吸收法由于靈敏度低，無法直接測定，通常采用溶劑萃取后測定[3]。傳統的液-液萃取法存在有機溶劑使用量大、富集倍數低、操作繁瑣等缺點。濁點萃取（cloud point extraction，CPE）作為一種新型的環保液-液萃取技術，具有富集倍數高、有機溶劑用量小、操作簡便等優點，目前已廣泛應用于基質復雜樣品的前處理[4]。本研究以二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）為螯合劑，TritonX-100表面活性劑濁點萃取，火焰原子吸收法測定大米中鉛含量。

1材料與方法

1.1主要儀器及試劑

儀器：TAS-990型原子吸收分光光度計，臺式離心機，水浴鍋，溫度計。試劑：1 mg/mL鉛儲備液，準確稱取稱取1 g的鉛，加入1+1硝酸加熱溶解，轉入1 000 mL容量瓶中用蒸餾水定容；二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）溶液（50 g/L），稱取5 g二乙基二硫代氨基甲酸鈉，用水溶解并加水至 100 mL；TritonX-100溶液（5%），量取12.50 mL的 TritonX-100 溶液到小燒杯中，加水溶解轉移到250 mL的容量瓶中定容待用；1%的硝酸-甲醇溶液，移取99 mL的甲醇于燒杯中，再加入1.00 mL的硝酸，搖勻待用。

1.2儀器參數

測定波長：283.3 nm；光譜寬帶：0.7 nm；空心陰極燈電流：2 mA；燃燒器高度：5 mm；乙炔流量：1 500 mL/min。

1.3試驗設計

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）以及水浴溫度和加熱時間對濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛的影響。

1.4測定步驟

稱取粉碎的大米樣品5～10 g，置于50 mL瓷坩堝中，小火炭化，然后移入馬福爐中，500 ℃以下灰化16 h后，取出坩堝，放冷后加2 mL 1+1鹽酸溶解殘渣并定量轉移至10 mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻備用。

吸取一定量的上述樣品溶液于10.0 mL的刻度離心管中，加入DDTC溶液、調節溶液的pH值，加入TritonX-100溶液，用蒸餾水定容至刻度，搖勻后置于恒溫水浴中加熱后趁熱離心分離（3 000 r/min，5 min），將離心管置冰水浴中冷卻 5 min。棄去水相，在膠束相中加入0.5 mL 0.1 mol/L的硝酸-甲醇溶液稀釋，用火焰原子吸收分光光度計測定鉛的含量。

2結果與分析

2.1pH值

采用濁點萃取金屬離子時，需要選擇合適的絡合劑與金屬離子形成疏水性的絡合物，然后被表面活性劑萃取。溶液的pH值可以影響金屬離子和絡合物的穩定性，從而影響萃取的效率。從圖1可見，pH值在7.0時，Pb2+的萃取效果最好，說明濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定大米中鉛時，萃取的最佳pH值為7.0。

2.2DDTC用量

DDTC用量決定了其與溶液中鉛絡合的程度，圖2顯示了DDTC用量對鉛吸光度的影響。

從圖2可見，當用量小于0.5 mL時，吸光度明顯偏低，當用量≥0.5 mL時，吸光度不隨DDTC用量增加而增大。考慮到樣品中含有的其他共存離子會與DDTC形成絡合物而消耗DDTC，故選擇DDTC用量為1 mL。

2.3TritonX-100用量

非離子表面活性劑TritonX-100的用量不僅決定了萃取分離的效果，而且也決定富膠束相體積的大小，因此考察不同TritonX-100的用量對鉛吸光度的影響。結果（圖3）顯示，在10 mL的離心管中加入5%TritonX-100溶液 0.6 mL時，萃取效率達到最大，再增加用量，吸光度不再增大。

2.4水浴溫度和加熱時間

TritonX-100的濁點溫度為65 ℃[5]。試驗發現，當水浴溫度高于65 ℃時溶液開始出現渾濁，并隨著溶液溫度的升高渾濁加劇，離心后的吸光度信號增大，到75 ℃時信號達到最大，再增加溫度至水沸騰，吸光度基本保持不變。水浴溫度越高，需要的萃取時間越短，綜合考慮，水浴溫度選擇85 ℃，加熱平衡時間為20 min。

2.5共存離子的干擾

大米中大量存在的K+、Na+、Ca2+、Mg2+對鉛的測定基本沒有干擾，這些金屬離子在濁點萃取過程中被分離到了水相。對能與DDTC絡合的Cd2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+，試驗結果表明，當這些干擾離子濃度為Pb的100倍時對測定沒有干擾，實際上大米樣品中這些干擾離子含量不會超過干擾允許量。

2.6樣品測定及加標回收率

以所建立的濁點萃取-火焰原子吸收光譜法測定了實際樣品中Pb的含量，并進行加標回收率試驗，結果（表1）表明，加標回收率為107%，標樣GBW-08502的測定結果與參考值一致，符合測定要求。

3結論

參考文獻：

[1]GB 2715—2005糧食衛生標準[S]. 2005.

[2]NY/T 419—2007綠色食品 大米[S]. 2007.

[3]GB 500912—2010食品中鉛的測定[S]. 2010.

[4]張慧，許曉菁，楊一青，等. 濁點萃取技術及其應用研究進展[J]. 化工進展，2012，31（增刊1）：441-447.

[5]宋雪潔，劉欣麗，段太成，等. 濁點萃取-石墨爐原子吸收光譜法測定環境樣品中的鎘[J]. 分析化學，2009，37（6）：893-896.endprint