茶葉中砷、鉛鹽含量的測定

黃 煒

(浙江金華廣播電視大學(xué)，浙江金華，321000)

測定砷比較簡便的方法一般采用蔡氏砷斑法，但精密度較差。若采用DDC-Ag鹽(二乙基二硫代氨甲酸銀)比色法可以提高精密度[4]。測定的原理是樣品消化后，用氯化亞錫將砷化物還原成+3價砷，然后與鋅粒和酸產(chǎn)生的氫氣生成AsH3，然后用銀鹽溶液對其進行吸收，再與標(biāo)準液進行對照后定量。

測定鉛常用的是雙硫腙法，它的原理是鉛與雙硫腙在堿性(pH值=8-9)溶液中形成紅色配合物。

此紅色配合物溶于三氯甲烷，加入KCN、HONH2·HCl和檸檬酸三銨等，可掩蔽干擾離子(如：Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+)等，從而達到與標(biāo)準系列比較的目的。

1 實驗部分

1.1 主要儀器及試劑

主要儀器：V-1100D可見紫外分光光度計(美譜達公司)。

主要試劑：(1)測定砷所用的試劑：As2O3(上?；瘜W(xué)試劑四廠)、氯化亞錫(北京化工廠)、無砷鋅粒(天津科密歐)、乙酸鉛棉花、砷標(biāo)準溶液(1μg/mL)、1∶1硫酸溶液、銀鹽溶液。(2)測定鉛所需試劑：硝酸鉛(廣東予能實驗室設(shè)備科技有限公司)、氯仿、20%鹽酸羥胺溶液、20%檸檬酸銨溶液(上海展云有限公司)、10%氰化鉀溶液、0.02%酚紅指示液(用乙醇配制)、1∶1氨水溶液、40mg/L雙硫腙-氯仿溶液、鉛標(biāo)準溶液(1μg/mL)。(3)實驗所用蒸餾水(實驗前煮沸冷卻后再用)。所用試劑除As2O3為基準試劑，其余均為分析純試劑。

1.2 實驗方法

1.2.1 測定砷

1.2.1.1 砷標(biāo)準溶液配制

標(biāo)準儲備液，準確稱取As2O3基準物0.1320g(100℃干燥2h),加ρ=200g/L氫氧化鈉溶液5mL,溶解后加6%硫酸2.5mL，移入1000mL容量瓶中，稀釋至刻度，貯于棕色玻璃瓶中，此溶液為0.10mg/mL砷；標(biāo)準使用液，準確吸取1.0mL砷標(biāo)準儲備液，于100mL容量瓶中，加6%硫酸1mL，加水稀釋至刻度，此溶液為1.0μg/mL砷標(biāo)準溶液。

1.2.1.2 樣品消化液的制備

稱取5.0g磨碎樣品，加1.5g硝酸鎂及1g氧化鎂于坩鍋中混勻，加水浸泡4小時，放入水浴鍋上蒸干，經(jīng)碳化、灰化處理，冷卻后取出。加5mL水濕潤灰分，再慢慢地加入10mL 6mol/L鹽酸，坩鍋先用6mol/L鹽酸洗，后用水洗，各洗三次，每次5mL，洗液均并入容量瓶(容積50毫升)中，加水至刻度。相當(dāng)于加入中和需要量除外鹽酸量1.5mL，此溶液濃度為1g /10mL。

1.2.1.3 樣液的測定

精確吸取樣品消化液50 mL和試劑空白液，分別于錐形瓶中，補加硫酸至總量為5mL，加水至總體積為50 mL-55mL。

精確吸取1.0μg/mL砷標(biāo)準溶液0.0、2.0、4.0、6.0 、8.0 、10.0 、12.0mL分別于50mL比色管中，加1:1硫酸溶液10mL，加水至刻度(相當(dāng)于砷濃度為：0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24μg/mL)。

1.2.1.4 操作方法

于樣品消化液、砷標(biāo)準溶液及試劑空白液中各加16.5%的KI溶液4mL，酸性SnCl2溶液0.5mL，搖勻，靜放15分鐘，加入鋅粒5g，在玻璃彎管口立即分別塞上裝有乙酸鉛棉花，并使彎管的另一端插入裝有3.5mL銀鹽溶液的試管內(nèi)。反應(yīng)1小時后取下試管，加氯仿補充至4mL，混勻后倒入1cm比色皿內(nèi)，在分光光度計波長為510nm處，以試劑空白調(diào)節(jié)零點，測其吸光度，繪制標(biāo)準曲線和從曲線上查出樣品的量，并按樣品處理方法確定樣品的質(zhì)量濃度。

1.2.2 測定鉛

1.2.2.1 標(biāo)準管的制備

標(biāo)準儲備液，稱取經(jīng)105℃干燥1h的硝酸鉛0.1598g，加10mL硝酸(1+99)，移入100mL容量瓶中，稀至刻度，相當(dāng)于鉛1.0mg/mL；鉛標(biāo)準使用液，吸取1.0mL于1000mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，此溶液相當(dāng)于鉛1.0μg/mL。

1.2.2.2 樣品管的制備

稱取5.0g茶葉樣品，在80℃的烘箱中烘烤約2小時，取出后用高速粉碎機將其變成粉末，在105℃的烘箱中烘烤2小時，移入燒杯中，加18mL濃硝酸和3mL高氯酸，加熱溶解，至白煙近干，冷卻，過濾，用蒸餾水定容于50mL的比色管中，搖勻[5-6]，每5mL相當(dāng)于茶葉樣品1g。按操作方法進行測定，經(jīng)過工作曲線換算求出樣品中鉛的含量。

1.2.2.3 標(biāo)準曲線的繪制

用吸量管分別準確移取0.0、2.0、4.0、8.0、10.0、2.0mL 濃度1.0μg/mL鉛(Ⅱ)于50mL容量瓶中，試劑空白相同條件下進行測定，得到工作曲線。

1.2.2.4 操作方法[7]

將上述制備的標(biāo)準系列管和樣品管中的水層分離除去，把氯仿層倒入1cm比色皿內(nèi)，在分光光度計波長510nm處，測定吸光度。以標(biāo)準管的吸光度為縱坐標(biāo)，標(biāo)準鉛濃度(微克數(shù)/毫升)為橫坐標(biāo)，繪制工作曲線，并從工作曲線上查出樣品管相對應(yīng)的鉛含量，再根據(jù)樣品配制方法確定樣品中鉛的質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 砷工作曲線

表1 砷標(biāo)準溶液吸光度測定

圖1 砷標(biāo)準溶液工作曲線

2.2 砷樣品分析及結(jié)果計算

茶葉樣品采自金華市北山某茶場，同樣條件下，根據(jù)砷樣品吸光度與標(biāo)準溶液工作曲線測定，測得A樣=0.030，由標(biāo)準曲線可得砷樣濃度為：C樣=0.023μg/mL，依據(jù)樣品處理方法10mL為1g樣品。

上式結(jié)論：實驗所得砷含量為0.23mg/kg，該項指標(biāo)符合我國國家標(biāo)準不得高于0.5mg/kg的要求。

2.3 鉛工作曲線

表2 鉛標(biāo)準溶液吸光度測定值

圖2 鉛標(biāo)準溶液工作曲線

2.4 鉛樣品分析及結(jié)果計算

茶葉樣品采自金華市北山某茶場，同樣條件下，根據(jù)鉛樣品吸光度與標(biāo)準溶液工作曲線測定，測得A樣=0.066，由標(biāo)準曲線可得鉛樣濃度為：C樣=0.095μg/mL。

上式中：實驗計算所得鉛含量為0.95mg/kg，該項指標(biāo)均符合我國國家標(biāo)準小于1mg/kg。

2.5 討論

原子吸收光度法對砷和鉛的測定的靈敏度較高，但儀器價格昂貴；分光光度法具有靈敏度高、選擇性好、操作簡便等特點，依然是測定砷和鉛的主要方法。在實驗過程中應(yīng)注意，測砷時玻璃管中的乙酸鉛棉花裝得要適當(dāng)，不能太緊或太松，否則影響銀鹽吸收；另外要盡量控制在室溫條件下反應(yīng)，若溫度過高，造成吸收液揮發(fā)，會影響砷化氫吸收。測鉛時測氯仿中是否含鉛，蒸餾水不應(yīng)含鉛。為此可在1000mL水中加2mL H2SO4用硬質(zhì)玻璃器重蒸餾；另外雙硫腙在空氣中易氧化，因此處理過的雙硫腙應(yīng)裝于棕色瓶，然后密封并置于硫酸干燥器內(nèi)保存；還有雙硫腙能與多種離子進行反應(yīng)，所以應(yīng)嚴格按條件進行操作，否則對測定結(jié)果有影響。

3 結(jié)論

用分光光度法測定茶葉中的砷和鉛，從實驗結(jié)果來看，重現(xiàn)性好、儀器簡便，在一定濃度范圍內(nèi)二者符合朗伯比爾定律，線性關(guān)系好、相關(guān)系數(shù)高、測定結(jié)果準確，具有實際應(yīng)用及推廣意義。