微波消解石墨爐原子吸收光譜法測定氫化棉籽油中痕量鎳

王奎，張尼

(西安西北有色地質(zhì)研究院有限公司，西安 710054)

氫化棉籽油被廣泛應(yīng)用于食用油、增塑劑、調(diào)和漆、潤滑劑、粘合劑以及藥物添加劑的生產(chǎn)中［1］。氫化棉籽油的生產(chǎn)工藝通常是以棉籽油為原料，依靠鎳催化加氫而合成［2］，因而氫化棉籽油中有引入有毒重金屬鎳的風(fēng)險(xiǎn)［3］。因此美國、英國等發(fā)達(dá)國家把鎳含量的水平作為氫化棉籽油產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)的一個重要限值指標(biāo)。

氫化棉籽油中鎳含量的測定方法主要有氯仿萃取分離結(jié)合丁二酮肟分光光度法［4］，微波消解結(jié)合火焰原子吸收法［5］，鄰羧基苯重氮氨基偶氮苯顯色分光光度法［6］。此外，梁蔚陽等利用灰化法結(jié)合石墨爐原子吸收測定了氫化蓖麻油中的痕量鎳［7］；Zhang等利用高壓密封罐消解結(jié)合等離子體質(zhì)譜測定了氫化棉籽油中的鎳［8］。我國食用氫化油、人造奶油衛(wèi)生的國家標(biāo)準(zhǔn)是通過石油醚萃取分離鎳，然后用火焰原子吸收光度法進(jìn)行測定［9］。美國藥典法(USP35)［10］均是利用白金坩堝或二氧化硅坩鍋首先進(jìn)行點(diǎn)燃燒盡，經(jīng)高溫完全灰化后，用稀酸提取殘?jiān)?，定容后用原子吸收光譜法進(jìn)行測定［11］。在實(shí)際的灰化前處理過程中，白金坩堝貴重且其使用要有嚴(yán)格的使用流程，需小心謹(jǐn)慎。若使用二氧化硅坩堝，由于市場售賣的坩堝質(zhì)量良莠不齊，空白背景高，方法流程復(fù)雜。

筆者利用更加快速、清潔的微波技術(shù)進(jìn)行氫化棉籽油的濕法消解［12］，采用石墨爐原子吸收光譜法測定氫化棉籽油消解溶液中鎳的含量。該方法消解速度快，空白低，重現(xiàn)性好，更加適用于日常氫化棉籽油的質(zhì)量控制。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 主要儀器與試劑

石墨爐原子吸收光譜儀：Zeenit 600型，德國耶拿公司；

微波消解儀：MLS–1200型，意大利Milestone公司；

硝酸、雙氧水：優(yōu)級純，西安化學(xué)試劑廠；

鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 g／L，編號為 GBW08618，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；

實(shí)驗(yàn)所用器皿分別在鹽酸溶液(2+8)和硝酸溶液(2+8)中各浸泡3 h，取出，用去離子水沖洗干凈，備用；

實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

1．2 儀器工作條件

測定波長：232.0 nm；光譜通帶寬度：0.2 nm；燈電流：8 mA；負(fù)高壓：375 V；塞曼背景校正；計(jì)算模式：峰高；石墨爐升溫程序見表1。

表1 石墨爐升溫程序

1．3 微波消解加熱參數(shù)

微波消解加熱過程包括兩段加熱，參數(shù)如表2所示。

表2 微波加熱程序

1．4 實(shí)驗(yàn)方法

稱取氫化棉籽油0.050 0 g至聚四氟乙烯微波消解罐中，加入硝酸2 mL和雙氧水0.5 mL，蓋上蓋子，擰緊，放入微波消解儀中，隨帶樣品空白。按照預(yù)設(shè)消解程序消解樣品0.5 h，待消解罐內(nèi)壓力下降至安全限值后，取出并打開消解罐，冷卻后，用去離子水定容至5 mL并搖勻。在1.2儀器工作條件下，用石墨爐原子吸收光譜儀測定鎳含量。

2 結(jié)果與討論

2．1 溶樣試劑的選擇

稱取50 mg氫化棉籽油，加入不同體積比的HNO3–H2O2混合溶液進(jìn)行微波消解試驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)HNO3和H2O2的加入量分別是2 mL和0.5 mL時樣品能充分消解。實(shí)驗(yàn)選擇2 mL的HNO3和0.5 mL的H2O2混合進(jìn)行樣品消解。

2．2 灰化化溫度的選擇

在600～1 100℃的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行灰化溫度選擇試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，鎳的吸光度隨溫度變化，先開始升高然后下降?；一瘻囟雀哂?50℃后吸光度穩(wěn)定一段時間，溫度繼續(xù)升高，吸光度下降。因此試驗(yàn)所得最佳灰化溫度為850℃。

2．3 背景干擾及空白對比試驗(yàn)

氫化棉籽油樣品基體主要為有機(jī)質(zhì)，經(jīng)過樣品前處理后的待測溶液主要是痕量金屬元素的酸溶液，對于鎳的測定無干擾。采用本實(shí)驗(yàn)方法和美國藥典方法進(jìn)行空白對比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，在現(xiàn)有的試劑條件下，美國藥典法的空白難以控制，通常都高于樣品含量，而本法所得空白與純水空白相當(dāng)。

2．4 工作曲線、線性范圍和檢出限

配 制 0，0.1，0.5，1.0，5.0，10，20，50 ng／mL 的Ni系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在1.2儀器工作條件下，測定該系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。以吸光度縱坐標(biāo)、相應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，得線性回歸方程為Y＝25.1X+0.5，相關(guān)系數(shù)為0.998 2，線性范圍為0～25 ng／mL。按照IUPAC推薦方法測定檢出限為15 pg／mL。

2．5 精密度試驗(yàn)

對同一樣品連續(xù)測定11次，結(jié)果見表3。由表3可知，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.33%，精密度符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范GBT 27404–2008的要求。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果

2．6 加標(biāo)回收試驗(yàn)

對3份不同的樣品進(jìn)行測定，分別加入一定量的鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)過樣品消解后定容至10 mL，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見表4。由表4可知，加標(biāo)回收率分別為102%，98%，94%，說明該方法具有較高的準(zhǔn)確度，符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范(食品理化檢測GBT 27404–2008)的規(guī)定要求。

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

2．7 實(shí)際樣品分析

采用本方法對10個批號的氫化棉籽油工業(yè)樣品中的鎳進(jìn)行了測定，并與美國藥典USP35白金坩堝灰化法進(jìn)行了比對，結(jié)果如表5所示。由表5可知，本方法的測定值與美國藥典法相符。

表5 氫化棉籽油的實(shí)際樣品中鎳含量測定結(jié)果 μg／g

3 結(jié)論

相比較美國和英國藥典方法，本法采用的微波消解氫化棉籽油，樣品處理方法簡單，避免了白金坩堝的使用風(fēng)險(xiǎn)，樣品空白也有所降低，從而提高了方法的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。

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