石墨炉原子吸收光谱法测定羊剪绒制品中铅、铬、钴

石墨炉原子吸收光谱法测定羊剪绒制品中铅、铬、钴
周桂友;侯艳芳;董新吉
【摘要】A new method for simultaneous determination of lead, chromium and cobalt in sheepskin products by GFAAS was proposed in this paper. The sample (1. 000 g) was extracted at 40℃ with artificial sweat (30 mL) for 20 min. The temperatures of ashing and atomization were set respectively at 650℃ and 1 500℃ for lead, 1 000 ℃ and 2 300℃ for chromium, 1 200℃ and 2 100 ℃ for cobalt. Under the optimal experimental conditions, linear relationships between values of absorbance and mass concentration were kept in the ranges of 10. 00 - 100.0 μg·L-1 for lead, 20. 00 - 100. 0 μg ·L-1 for chromium and 20. 00-100. 0 μg·L-1 for cobalt, with detection limits
(3S/N) of 0. 038 , 0. 091 and 0. 086 μg ·L-1 respectively. The proposed method was applied to the analysis of samples of sheepskin products, giving values of recovery in the ranges of 95. 5% - 97. 3% for Pb, 93. 9%-97. 7% for Cr and 98. 5%-99. 3% for Co. Values of RSD's (n=5) found were less than 5. 0%.%采用人工汗液萃取法处理样品,提出了石墨炉原子吸收光谱法同时测
定羊剪绒制品中铅、铬和钴含量的方法.1.000 g样品用30 mL人工汗液于40℃萃取20 min,选择铅、铬和钴的灰化温度和原子化温度分别为650℃,1 000℃,1 200℃和1 500℃,2 300℃,2 100℃.在优化的试验条件下,铅、铬和钴的质量浓度分别在10.00～100.0 μg·L-1,20.00～100.0μg·L-1,20.00～～100.0 μg·L-1范围内与吸光度呈线性关系,方法的检出限(3S/N)分别为0.038,0.091,0.086 μg·L-1.方法可用于
羊剪绒制品中铅、铬和钴含量的测定,回收率分别在95.5％～97.3％,93.9％～～97.7％,98.5％～99.3％之间,测定值的相对标准偏差(n=5)均小于5.0％.
【期刊名称】《理化检验-化学分册》
【年(卷),期】2013(049)003
【总页数】4页(P277-280)
【关键词】石墨炉原子吸收光谱法;羊剪绒;铅;铬;钴
【作者】周桂友;侯艳芳;董新吉
【作者单位】焦作出入境检验检疫局国家级皮张检测重点实验室,焦作454001【正文语种】中文
【中图分类】O657.31
我国是毛皮、皮革及其制品生产、出口大国，传统的鞣制工艺及加工过程中使用的鞣剂、染料、颜料和助剂，会使皮革和毛皮中含有一定量的重金属元素，其中铅、镉、镍、铬、钴、铜、锑、砷、汞等元素，可通过汗液的浸渍经皮肤侵入人体中，严重危害人体健康，降低人口身体素质[1]。

因此，欧盟等国家对毛皮制品中的重金属含量进行严格控制，制定了相关法规、指令，我国对纺织品、毛皮等也制定有相应的技术规范要求。

目前，检测铅、铬和钴的方法主要有分光光度法[2－3]、极谱法[4]、化学发光法[5]、液相色谱法[6－7]、电感耦合等离子体原子发射光谱法[8－9]、原子荧光光谱法[10]和原子吸收光谱法[11]。

石墨炉原子吸收光谱法测定环境样品中痕量的重金属，具有取样量小、灵敏度高、选择性好的优点，因此应用广泛[12－18]。

本工作参考相关文献[11－19]，采用人工汗液萃取方法处理羊剪绒样品，利用石墨炉原子吸收光谱法同时测定羊剪绒制品中铅、铬和钴的含量。

1 试验部分
1.1 仪器与试剂
Nov AA 400型原子吸收光谱仪，MARS5型微波消解萃取仪，Milli－Q超纯水发生器。

铅、铬、钴标准储备溶液：1 000mg·L－1。

酸性汗液：称取L－组氨酸盐酸盐一水合物0.500 0g、氯化钠5.000 0g、磷酸氢
二钠二水合物2.200 0g于烧杯中，用水溶解后定容至1L容量瓶中，临用时用
4.0g·L－1氢氧化钠溶液调节酸性汗液pH至
5.5。

所用试剂均为分析纯，试验用水为超纯水。

1.2 仪器工作条件
铅、铬和钴的测定波长分别为283.3，357.9，240.7nm，灯电流分别为3.0，5.0，6.0mA，光谱通带宽度分别为0.8，1.2，0.2nm，进样量均为20μL，铅、铬和钴的石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序Tab.1 Program of temperature elevation of graphite furnace温度／℃ 升温速率／（℃·s－1）保持时间／s步骤Pb Cr Co Pb Cr Co Pb Cr Co干燥1 90 90 90 5 5 5 20 20 20干燥2 105 105 105 3 3 3 20 20 20
干燥3 110 110 110 2 2 2 10 10 10灰化 650 1 000 1 200 250 250 250 14 16 15原子化 1 500 2 300 2 100 1 500 1 500 1 500 4 5 4净化2 300 2 500 2 400 500 500 500 4 4 4
1.3 试验方法
将羊剪绒制品剪成1mm×1mm小块。

称取羊剪绒试样1.000g于微波消解罐中，加入酸性汗液30mL进行微波萃取，萃取完毕后，将溶液移出，此溶液可直接用
于测定，同时做空白试验。

2 结果与讨论
2.1 灰化温度的选择
以100.0μg·L－1铅、铬、钴标准溶液为试验对象，固定铅、铬、钴原子化温度分别为1 500℃、2 300℃、2 100 ℃，改变灰化温度铅500 ℃ ～1 000℃、铬
800 ℃ ～1 300 ℃、钴900 ℃ ～1 300℃，对灰化温度进行优化。

结果表明：灰化温度对检测灵敏度影响很大，随灰化温度上升，各元素的吸光度增大；对于铅、铬和钴，当灰化温度分别为650℃，1 000 ℃，1 200℃时，各元素的吸光度达到最大，超过相应的温度后，各元素吸光度呈下降趋势。

试验选择铅、铬、钴的最佳灰化温度分别为650℃，1 000 ℃，1 200 ℃。

2.2 原子化温度的选择
以100.0μg·L－1铅、铬、钴标准溶液为试验对象，固定铅、铬、钴的灰化温度分别为650℃、1 000℃、1 200 ℃，改变原子化温度铅1 000 ℃～2 000℃、铬 1 800 ℃ ～2 500 ℃、钴1 900 ℃ ～2 300℃，对原子化温度进行优化。

结果表明：原子化温度对检测灵敏度影响也很大，随着原子化温度升高，各元素的吸光度增大；对于铅、铬和钴，当原子化温度分别为1 500℃，2 300 ℃，2 100 ℃时，各元素的吸光度达到最高值，超过该温度后，样品吸光度呈下降明显。

试验选择铅、铬、钴的最佳原子化温度分别为1 500 ℃，2 300 ℃，2 100 ℃。

2.3 萃取条件的优化
2.3.1 萃取温度
萃取温度对萃取效率有很大的影响，为了能得到最佳的萃取效率，试验确定固液比（样品质量／萃取液体积）为1比30，萃取时间20min，考察了萃取温度在20℃～45℃范围内对萃取效率的影响。

结果表明：当萃取温度为40℃时，萃取液中铅、铬、钴的吸光度最大。

试验选择萃取温度为40℃。

2.3.2 萃取时间
试验固定萃取温度40℃，固液比为1比30，考察了10，15，20，25，30min
不同的萃取时间对萃取效率的影响。

结果表明：萃取15min后，铅、铬、钴的吸
光度最大且基本稳定。

为保证高的萃取效率，试验选择萃取时间为20min。

2.3.3 萃取固液比
试验考察了固液比分别为1比10、1比15、1比20、1比25、1比30不同用量的萃取液对萃取效率的影响。

结果表明：当固液比大于1比25后，铅、铬、钴的吸光度较大且稳定。

为保证高的萃取效率，试验选择固液比为1比30。

2.4 标准曲线和方法的检出限
用酸性汗液分别配制质量浓度均为10.00，20.00，40.00，60.00，80.00，100.0，200.0μg·L－1的铅、铬和钴标准溶液，按试验方法进行分析。

以质量浓度（μg·L
－1）为横坐标，各元素的吸光度为纵坐标，进行线性回归，以3倍信噪比计算方法的检出限，结果见表2。

表2 线性参数和检出限Tab.2 Linearity parameters and detection limits元素
线性范围ρ／（μg·L－1）线性回归方程相关系数检出限ρ／（μg·L－1）Pb 10.00～100.0A＝0.000 65ρ＋0.010 70.999 2 0.038 Cr 20.00～100.0A＝0.007 29ρ＋0.376 22 0.998 7 0.091 Co 20.00～100.0A＝0.005 46ρ＋0.240 640.998 2 0.086
2.5 方法的回收率和精密度
取羊剪绒制品样品按试验方法进行测定，并做加标回收试验，结果见表3。

表3 回收试验结果（n＝5）Tab.3 Results of test for recovery元素测定值ρ／（μg·L－1）加标量ρ／（μg·L－1）测定总量ρ／（μg·L－1）回收率／%Pb
5.17 10.0 14.72 95.5 20.0 24.47 9
6.5 50.0 53.87 9
7.3 Cr 5
8.05 10.0 67.82 97.7 20.0 77.17 95.6 50.0 105.0 93.9 Co 0.48 10.0 10.33 98.5 20.0 20.06 97.9 50.0 50.13 9
9.3
由表3可知：方法在测定样品中铅、铬、钴时有较好的准确度。

取3个实际样品，
在1d内重复测定样品7次考察日内精密度，在5d内重复测定样品考察日间精密度，钴、铬日内相对标准偏差（RSD）分别为3.1%，3.3%，3.4%；RSD日间分别为4.7%，4.1%，4.7%。

2.6 样品分析
按试验方法对5种羊剪绒制品处理后进行测定，结果见表4。

表4 样品分析结果（n＝5）Tab.4 Analytical results of samples样号元素测定结果w／（mg·kg－1）1 Pb 0.87 Cr 13.76 Co 0.011 2 Pb 0.93 Cr 12.07 Co
0.005 2 3 Pb 0.083 Cr 12.71 Co 0.72 4 Pb 4.18 Cr 11.62 Co 0.092 5 Pb 3.62 Cr 13.41 Co 0.028
本工作采用人工汗液萃取试验方法对羊剪绒制品进行前处理，优化并建立了石墨炉原子吸收光谱法测定羊剪绒制品中铅、铬和钴含量，取得了较好的准确度和精密度，方法简便、灵敏度高、准确度好，有实际应用价值，可用于羊剪绒制品的测定。

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