电解酸洗液中微量铅的测定

陈海春

(沈阳理工大学环境与化工学院，辽宁沈阳 110159)

引 言

罐头常用的马口铁因其密封性、保藏性、避光性、坚固性和特有的金属装饰魅力，在罐头包装业应用很广。马口铁的表面镀有一层锡，而电解酸洗液中含有的微量铅，随着镀锡可进入镀层，给食用者健康带来威胁，所以有必要测定电解酸洗液中的铅含量。双硫腙比色法是目前微量铅(Ⅱ)含量测定最常用的分析方法之一，其不足之处在于使用氯仿、四氯化碳等有机物溶剂和氰化钾等有毒物质，且操作步骤较为繁琐。龚兰新［1］提出了Pb2+-双硫腙-PAR三元配合物显色体系。徐茂军等［2-3］建立了以双硫腙水相反应体系直接比色测定食品中铅(Ⅱ)的新方法，解决了上述不足，但用于电解酸洗液中微量铅的测定未见报道。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

铅标准溶液(0.05g/L):称取0.1343g分析纯氯化铅于烧杯中，加入少量1∶1盐酸及水加热溶解，转移至100mL容量瓶中，加水稀释至刻度。移取5.0mL上述溶液至100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，此时铅标准溶液铅的质量浓度为0.05g/L。

双硫腙溶液(0.12g/L):称取0.012g双硫腙于少量95%乙醇中，约50℃水浴中恒温1h至全部溶解。冷却后，移至100mL容量瓶中，以95%乙醇定容至刻度。

4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚(PAR，0.11g/L):称取0.011g PAR于小烧杯中，加少量水，再加入少量0.10mol/L氨水，搅拌 1min待全溶后，移至100mL的容量瓶中，加水稀释至刻度。

SP-721E型分光光度计(上海光谱仪器有限公司)。

1.2 实验方法

在50mL容量瓶中定量加入铅标准溶液，依次加入3.0mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液、1.0mL 双硫腙溶液和2.5mLPAR溶液，以蒸馏水定容，摇匀，显色5min，用1cm比色皿于528nm波长处以试剂空白为参比测定吸光度。

2 实验结果及讨论

2.1 吸收曲线及最大吸收波长

在pH=9.0的NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液中，Pb2+与PAR和双硫腙双显色剂形成稳定红色络合物，用1cm比色皿以试剂空白作参比进行测定，结果见图1。从图1得知，最大吸收波长为528nm。

图1 吸收曲线

2.2 条件实验

2.2.1 显色剂稳定性及显色时间

配制好的双硫腙溶液呈墨绿色，可稳定保存3d;PAR稳定性良好，可避光保存一个月以上。铅与PAR和双硫腙双显色剂在室温下，显色5min即可达到最大吸光度且稳定5h左右。

2.2.2 双硫腙用量的影响

在6 个50mL 比色管中分别加入0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 和 1.6mL 双硫腙溶液，依次加入 3.0mL pH=9 NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液、2.5mLPAR 溶液和3.0mL铅标准溶液，以蒸馏水定容，摇匀。显色5min后，于波长528nm处，以试剂空白作参比测定其吸光度。实验结果见图2。实验表明，双硫腙用量为1.0mL时，吸光度最大，本实验选用双硫腙用量为 1.0mL。

图2 双硫腙用量的影响

2.2.3 PAR 用量的影响

在6 个50mL 比色管中分别加入1.0、2.0、2.5、3.0、4.0 和 5.0mL PAR 溶液，依次加入 3.0mL pH=9 NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液、1.0mL 双硫腙溶液和2.0mL铅标准溶液，以蒸馏水定容。显色5min，在波长528nm处以试剂空白作参比测定其吸光度。实验表明，PAR用量大于2.5mL时，吸光度大并且稳定，本实验选用2.5mL PAR(见图3)。

图3 PAR用量的影响

2.2.4 缓冲溶液的影响

按照上述实验方法，考察了不同pH缓冲溶液对铅络合物吸光度的影响。当pH大于9.0时，溶液的吸光度稳定且最大，本文选用pH为9.0的NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液用量在3～10mL时，吸光度大且稳定，本实验选用3mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。

2.2.5 回归方程及线性范围

按照实验方法以试剂空白为参比，在528nm处测定其吸光度，得铅的回归方程为y=0.1568x+0.01，相 关 系 数 R=0.9987，摩 尔 吸 光 系 数32L/(mmol·cm)，线性范围为 0 ～4.0mg/L。工作曲线见图4。

图4 工作曲线

2.2.6 干扰离子实验

实验表明，电解酸洗液中大量存在的Sn2+和少量铁离子对测定有干扰。在中性条件下，用三乙醇胺和酒石酸掩蔽干扰离子，此时铅离子以酒石酸盐的形式存在，然后调pH至碱性再测定铅为宜。

2.3 样品分析

电解酸洗液酸性很强，pH为1左右。按照上述实验方法在50mL比色管中加入2mL样品溶液和2mL 500g/L酒石酸，然后用10%NaOH溶液调节至中性，加入 2mL 200g/L三乙醇胺溶液和 2mL 500g/L酒石酸以掩蔽Sn2+和少量铁离子对测定的干扰，再依次加入3滴10%NaOH溶液、3mL pH=9.0 氨性缓冲溶液、1.0mL 双硫腙溶液、2.5mL PAR溶液，加蒸馏水至刻度，摇匀。显色5min，以试剂空白作参比测其吸光度值。平行测定6次，求出Pb质量浓度为2.81mg/L，由此计算得样品溶液中铅的质量浓度为70.2mg/L，并求出相对标准偏差。往样品试液中加入2.0～2.5mL铅标准溶液，做加标回收实验。实验结果表明精密度高，回收率令人满意。

表1 精密度考察数据表(n=6)

3 结论

通过实验确定了测定电解酸洗液中Pb2+的方法。Pb2+在水相体系与双硫腙+PAR双显色剂形成稳定的红色络合物，在pH 9.0的NH3·H2O-NH4Cl缓冲介质中，用三乙醇胺和酒石酸为联合掩蔽剂消除酸洗液中金属离子的干扰。该方法操作简单快捷，避免了使用有机溶剂和剧毒试剂氰化钾，效果良好。

［1］ 龚兰新.Pb-双硫腙-PAR分光光度法测定样品中的铅［J］.新疆师范大学学报(自然科学版)，2004，23(2):37-39.

［2］ 徐茂军.双硫腙水相直接光度法测定食品中铅［J］.中华预防医学杂志，2002，36(1):52-54.

［3］ 石邦辉.双硫腙分光光度法测定水中微量铅的改进［J］.中华预防医学杂志，2003，37(4):273-275.