(武警學(xué)院基礎(chǔ)部,河北廊坊065000)
鉛是一種具有蓄積性的元素,鉛污染直接來源于飲用水、蔬菜、糧食、水果、肉類與畜產(chǎn)品[1],間接來源于食品的生產(chǎn)、包裝、運輸?shù)冗^程。鉛危害主要表現(xiàn)為以下幾方面:影響腦、腎、神經(jīng)系統(tǒng)和血紅細胞等的功能;影響嬰幼兒的生長和智力發(fā)育,損傷認知功能、神經(jīng)行為和學(xué)習(xí)記憶能力等,嚴重者造成癡呆[2-5]。因此,對鉛的有效檢測一直備受關(guān)注[6-15]。作者采用紫外分光光度法測定微量鉛含量,通過正交實驗研究了緩沖溶液pH 值、顯色劑二甲酚橙(XO)用量、表面活性劑氯代十六烷基吡啶(CPC)用量對鉛含量測定的影響。
安捷倫-8453 型紫外可見分光光度計,德國;ESJ120-4B 型電子天平,沈陽龍騰電子有限公司;PHS-3C 型精密酸度計、雷磁pH 復(fù)合電極,上海精密科學(xué)儀器有限公司;KSW-6-16型箱式電阻爐,江蘇金壇榮華儀器制造有限公司;SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵,上海亞榮生化儀器廠。
鉛標準儲備液(1.0 mg·mL-1):準確稱取0.2529g 硝酸鉛(分析純)于燒杯中,加入少量濃硝酸及少量去離子水溶解后,轉(zhuǎn)移到250mL 容量瓶中,用去離子水定容至刻度,配成1.0mg·mL-1的鉛標準儲備液,使用時稀釋成10μg·mL-1的鉛標準工作液。
二甲酚橙溶液(1.0g·L-1):準確稱取0.2500g XO(分析純),用少量去離子水溶解后定容到250mL容量瓶中。
氯代十六烷基吡啶溶液(3.0×10-2mol·L-1):準確稱取2.6850g CPC(分析純),用少量去離子水溶解(冬季溫度較低環(huán)境可加熱溶解藥品)后定容到250 mL容量瓶中。
六次甲基四胺-鹽酸緩沖溶液:分別配制pH 值為4.50、4.85、5.20、5.55、5.90的緩沖溶液。
鉛離子與XO 形成金屬配合物后會使其紫外吸收峰紅移,且吸收強度有較大的增強,從而具有很好的顯色效果。反應(yīng)式如下:
1.4.1 測定條件優(yōu)化
據(jù)文獻[16]報道,影響鉛含量測定的主要因素是緩沖溶液pH 值、XO 用量、CPC 用量。因此,本實驗選擇緩沖溶液pH 值、XO 用量、CPC 用量3個因素進行3因素5水平的正交實驗,優(yōu)化測定條件。
1.4.2 樣品測定
首先分別移取0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80 mL、1.00mL 濃度為10μg·mL-1的鉛標準工作液,在優(yōu)化的測定條件下測定其紫外吸收值,以鉛濃度(c)為橫坐標、吸收值(A)為縱坐標繪制標準曲線。然后配制樣品溶液,在優(yōu)化的測定條件下測定其紫外吸收值,根據(jù)標準曲線計算鉛含量。
以A591(去離子水為參比液)為考核指標進行正交實驗優(yōu)化測定條件,結(jié)果與分析見表1,方差分析見表2,效應(yīng)曲線圖見圖1。
表1 正交實驗結(jié)果與分析Tab.1 Results and analysis of orthogonal experiment
表2 方差分析Tab.2 Variance analysis
圖1 效應(yīng)曲線圖Fig.1 Graph of effect
由表1、2和圖1可知,最優(yōu)測定條件為緩沖溶液pH 值5.90、XO 用量1.2 mL、CPC 用量2.8 mL。3個因素對測定結(jié)果的影響大小為:緩沖溶液pH 值>CPC用量>XO 用量。隨著緩沖溶液pH 值的增大、CPC用量的增加,溶液的紫外吸收值增大;XO 用量對溶液的紫外吸收值影響不顯著,因此,在不影響實驗的前提下,選擇XO 用量為1.0mL。
鉛標準溶液的紫外吸收光譜如圖2所示,標準曲線如圖3所示。
圖2 鉛標準溶液的紫外吸收光譜Fig.2 Ultraviolet absorption spectra of lead standard solution
圖3 標準曲線Fig.3 Standard curve
線性回歸方程為:c=k0+k1×A,R2=0.99347,k0=-0.18563μg·mL-1,k1=5.06850μg·mL-1,鉛含量在0.02~1.0μg·mL-1范圍內(nèi)與紫外吸收值具有良好的線性關(guān)系。
將稱量好的樣品(含鉛的有機體)先在馬弗爐中高溫灼燒至恒質(zhì)量,用一定濃度的硝酸溶液充分溶解,真空減壓抽濾,將濾液中和,移入容量瓶定容。取1.0 mL定容后溶液依次加入pH 值為5.90 的緩沖溶液1.0mL、XO 1.0 mL、CPC 2.8 mL,再定容到10.00 mL容量瓶中,測定紫外吸收值,以不含樣品的混合溶液為參比液,通過線性回歸方程可計算得到樣品中的鉛含量。
采用紫外分光光度法測定微量鉛含量。在緩沖溶液pH 值為5.90、XO 用量為1.0mL、CPC用量為2.8 mL時,鉛具有良好的紫外吸收,且紫外吸收值與鉛含量呈良好的線性關(guān)系。該方法操作簡便、靈敏度高,可應(yīng)用于微量鉛含量的測定。
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