论文导读：塑料制品在食品包装、医疗器材等方面已广泛使用，由于与人体有接触，因而要求这些制品是无毒或低毒的。对于铅的检测方法有很多，其中主要方法包括：分光光度法、原子吸收法、极谱法及ICP-MS法等。在6个50mL容量瓶中分别加入0.00、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00mL浓度为50.00mg/L的铅标准溶液，用0.5%的稀硝酸定容至刻度，得到浓度为0.00、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00mg/L的Pb标准系列，萃取后在最佳仪器工作条件下分别测定其吸光度。
关键词：火焰原子吸收法，塑料，铅，萃取，NaI-4-甲基-2-戊酮
第1章 绪 论
塑料制品在食品包装、医疗器材等方面已广泛使用，由于与人体有接触，因而要求这些制品是无毒或低毒的。
目前，消解方法广泛应用干式消化和湿式消化两大类。一般认为，干式消化会造成某些待测组分的损失，这是由于高温容易造成待测组分的挥发和容器的吸附所致，故不适用于易挥发元素的测定。湿式消化虽可克服上述问题，但需耗大量消化剂，操作烦琐，有大量有毒有害气体污染等问题。因此近年来出现了很多新型的样品前处理技术。近年，也出现了一些新的处理方法，例如微波消解，高压溶样弹，炭化消解等。
对于铅的检测方法有很多，其中主要方法包括：分光光度法、原子吸收法、极谱法及ICP-MS法等。其中，原子吸收法成本低、灵敏度高、方法简单快速、适于推广。
第2章 萃取-火焰原子吸收法测定塑料中的铅
2.1 萃取-火焰原子吸收法的实验原理本研究中采用碘化钠-4-甲基-2-戊酮（NaI–MIBK）萃取富集手段，在处理样品溶液中加入过量的NaI溶液，使铅与I-生成络合物，即：Pb2++4I-＝PbI42-，然后在酸性介质中，以4-甲基-2-戊酮（MIBK）萃取分离PbI42-，使铅进入有机相，再利用原子吸收分光光度计对该有机相中的铅进行分析测定。
2.2 仪器与试剂AAnalyst700原子吸收分光光度计（PE公司）；空气压缩机（龙海力霸通用机械有限公司）；数据处理系统（Dell电脑）；铅空心阴极灯（北京有色金属研究所）；KGB-2型可调式恒温电热板（沈阳市铁西区森华理化仪器研究所）。
4-甲基-2-戊酮（MIBK）；纯度：优级纯；生产厂家：沈阳化学试剂厂。免费论文。 硝酸；纯度：优级纯；生产厂家：沈阳化学试剂厂。高氯酸；纯度：优级纯；生产厂家：沈阳化学试剂厂。 过氧化氢；纯度：优级纯；生产厂家：上海远大有限公司。 碘化钠；纯度：优级纯；生产厂家：中国公私合营新中化学厂。金属镉；纯度：99.99%；生产厂家：沈阳三达有色金属有限公司。
2.3 实验步骤将塑料试样用水洗净晾干，在样品的不同部位取样，剪成碎片，准确称取1.0000g左右试样于聚四氟乙烯烧杯中，加5.0mLH2O，5.0mLHNO3，在电热板上于150℃加热，使试样溶胀，分解；蒸干后转移至坩埚中，盖上表面皿在240℃的电热板上炭化裂解，直至烟气基本冒尽，取下并冷却，再次转入聚四氟乙烯烧杯中，加15.0mL浓HNO3、8.0mLHClO4，在电热板上于200℃加热消解，试样被逐步消解，由浅黄–棕黄–浅黄–透明，直至溶液剩下约为1mL左右时，取下，冷却，转移至50mL容量瓶中，用0.5%（V/V）HNO3定容，同时做试剂空白。免费论文。
将定容后的样品溶液转入125mL的分液漏斗中，加入2.0mol/L的NaI溶液2.00mL，再加入4-甲基-2-戊酮5.00mL，充分振荡，静置4min分层后，弃去水相，将有机相转入试管中待测。
在6个50mL容量瓶中分别加入0.00、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00mL浓度为50.00mg/L的铅标准溶液，用0.5%的稀硝酸定容至刻度，得到浓度为0.00、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00mg/L的Pb标准系列，萃取后在最佳仪器工作条件下分别测定其吸光度。以标准系列浓度为横坐标，以吸光度值为纵坐标，绘制成铅的标准曲线。计算线性回归方程和线性相关系数r。
将处理好的样品萃取溶液，在最佳仪器工作条件下用标准曲线法测定其吸光度值，根据标准工作曲线的线性回归方程计算其浓度，进而计算试样中铅的含量。
第3章 结果与讨论
3.1 铅的线性范围的测定在7个50mL容量瓶中分别加入几种不同容积浓度为50.00mg/L的铅标准溶液，用0.5%的稀硝酸定容至刻度。得到浓度为0.00、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mg/L的Pb标准系列。萃取后在仪器最佳工作条件下，分别测定对应的吸光度，绘制吸光度对浓度的关系曲线，以确定线性范围。测定结果，根据结果绘制曲线，如图
图 Pb的线性范围曲线
由图可以确定，铅标准曲线的线性上限是2.00mg/L，根据线性范围下限是6倍标准偏差所对应的浓度，可以根据3.4中得到的标准偏差计算线性范围的下限是0.18 mg/L，所以本实样中铅标准曲线在0.18~2.00mg/L范围内具有线性关系，因此实验中，在测定铅含量时必须在此线性范围内进行。免费论文。
3.2 铅的标准曲线的测定 在6个50mL容量瓶中分别加入几种浓度为50.00mg/L的铅标准溶液，用0.5%的稀硝酸定容至刻度，得到浓度为6种的Pb标准系列，萃取后在最佳仪器工作条件下分别测定其吸光度，测定结果如下：浓度在0.00时，吸光度为0.001；浓度在0.20时，吸光度为0.030；浓度在0.50时，吸光度为0.075；浓度在1.00时，吸光度为0.146；浓度在1.50时，吸光度为0.214；浓度在2.00时，吸光度为0.283。根据结果绘制铅的标准曲线计算得到线性回归方程为A=0.1406c+0.003，线性相关系数r=0.9996。
3.3 检出限的测定测定结果为：元素为Pb；标准偏差为0.0039；检出限/mg·L-1为0.08。
由此可知，铅的检出限为0.08mg/L，具有较高的灵敏度，满足研究要求。
3.4 样品中铅含量的测定及分析3.4.1 样品测定及方法精密度按样品预处理方法将塑料样品处理后，在以上最佳分析测试条件下进行测定，根据测定结果，计算样品溶液的平均浓度，再计算样品溶液浓度的标准偏差S。在置信度为95%时，计算样品溶液浓度，最后计算实际样品中铅含量，结果见表。
表 样品的分析结果和精密度(n=6)
| 样品编号 |
样品溶液浓度mg/L |
样品中铅含量mg/L |
RSD/% |
| 1 |
0.59 |
0.57 |
0.62 |
0.55 |
0.58 |
0.58 |
29.00±1.00 |
3.9 |
| 2 |
0.65 |
0.64 |
0.65 |
0.63 |
0.65 |
0.65 |
32.00±0.50 |
1.3 |
| 3 |
0.61 |
0.61 |
0.59 |
0.60 |
0.58 |
0.60 |
30.00±0.50 |
2.0 |
| 4 |
0.69 |
0.67 |
0.68 |
0.70 |
0.71 |
0.68 |
34.50±1.00 |
2.1 |
| 5 |
0.65 |
0.63 |
0.71 |
0.68 |
0.70 |
0.65 |
33.50±1.50 |
4.7 |
由表可知，测定结果的相对标准偏差（RSD）小于5.0%，表明方法的精密度较高，满足日常分析检测的需要。
3.4.2 回收率测定采用不同的食品包装盒塑料样品，各准确称取2份相同质量的样品（1.0000g左右），其中一份加入50.00mg/L的铅标准溶液0.50mL，进行消解，将消解后的样品用0.5%的稀硝酸定容至50mL的容量瓶中。萃取后在仪器最佳工作条件下进行测定，以试样空白做参比，由标准曲线法计算各自的溶液浓度。平行做5组试样的测定，测定结果见表。
表 标准添加回收分析结果(n=5)
| 样品编号 |
样品测定值/µg |
加标量/µg |
测定总值/µg |
回收率/% |
平均回收率/% |
RSD/% |
| 1 |
36.15 |
25.00 |
57.70 |
86.2 |
90.2 |
3.3 |
| 2 |
29.28 |
25.00 |
51.58 |
89.2 |
| 3 |
31.52 |
25.00 |
55.20 |
94.7 |
| 4 |
34.24 |
25.00 |
56.34 |
88.4 |
| 5 |
32.78 |
25.00 |
55.86 |
92.3 |
从表可以看出，测定的标准添加回收率在86.2%~94.7%之间，平均回收率为90.2%，样品的回收率偏低，这可能是由于在炭化的时候待测组分随烟尘冒出而损失，也可能是由于处理过程中容器吸附所致，但是总体来说本实验测定铅的回收率还是比较令人满意，满足塑料样品中微量铅的测定。
第4章 结 论
1．食品内包装塑料中铅含量的测定方法
准确称取洗净样品1.0000g左右，加5.0mLH2O和5.0mLHNO3， 150℃加热蒸干，然后转移至坩埚中，炭化裂解至烟气冒尽，转入聚四氟乙烯烧杯中，加入浓HNO3和HClO4，在电热板上加热消解至溶液剩下约为1mL左右时，取下，定容。然后转入分液漏斗中，加入NaI溶液，再加入4-甲基-2-戊酮，充分振荡，静置分层，将有机相转入试管中，在最佳仪器条件下使用标准曲线法测定。
2. 样品的预处理
考虑到塑料难消解性和铅的高温易挥发性，本研究选择在240℃下进行样品的炭化。样品的消解体系为浓HNO3-HClO4，消解时加入的浓HNO3和HClO4量分别是15.0mL和8.0mL，消解6小时。
消解完全后，使用0.5%（V/V）的硝酸溶液定容至50mL，转移至分液漏斗中，加入2.0mol/L的NaI溶液2.00mL、5.00mL的MIBK、萃取4min，此时的萃取效果最好。
3. 最佳仪器工作条件
本研究是在狭缝宽度为0.7Hnm、观测高度为8.00mm、空气流量为19.0L/min、乙炔流量为2.0L/min的仪器条件下，测定样品溶液中铅元素的含量。
4. 样品的分析
标准工作曲线的线性回归方程为A=0.1406c+0.003，线性相关系数r=0.9996，铅的线性范围是0.18~2.00mg/L。铅的检出限是0.08mg/L，相对标准偏差(RSD)小于5.0%，实验精密度较高。本研究中铅的回收率在86.2%~94.7%之间，样品中可能存在的Cd，Ca，Mg，Zn，引入的相对误差小于5%，不会影响样品中铅的测定。
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