分享:六價鉻的分析方法研究進展
王國琴1,江 ?。?,袁榮輝1,高莉麗1,王蘊!2
(1.浙江省家具與五金研究所,杭州310013; 2.杭州市環(huán)境監(jiān)測中心站,杭州310007)
摘 要:綜述了2001-2016年間六價鉻的分析方法,包括分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICPMS)、原子吸收光譜法(AAS)和離子色譜法(IC)等,并對六價鉻的分析方法的發(fā)展前景作了展望(引用文獻36篇)。
關(guān)鍵詞:分光光度法;電感耦合等離子體質(zhì)譜法;原子吸收光譜法;離子色譜法;六價鉻;綜述
中圖分類號:O65 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:10014020(2017)04049403
元素形態(tài)分析是現(xiàn)代分析化學(xué)研究領(lǐng)域中的熱點之一[14]。鉻主要以三價鉻[Cr(Ⅲ)]和六價鉻[Cr(Ⅵ)]的形態(tài)存在。研究表明,三價鉻是人體必需的物質(zhì),而六價鉻由于其氧化性和對皮膚的高滲透性,能 誘 發(fā) 機 體 突 變[5],被 確 認(rèn) 可 致 癌[67]。2012年轟動全國的“毒膠囊事件”,引發(fā)了藥品安全事件,也使人們對六價鉻的快速精準(zhǔn)檢測引起重視。
因此,有必要對皮革、空氣、食品及水等不同介質(zhì)中六價鉻的現(xiàn)有檢測方法進行總結(jié)分析,了解分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICPMS)、原子吸收光譜法(AAS)和離子色譜法(IC)等方法的優(yōu)缺點,并從中尋找出精準(zhǔn)的檢測方法。六價鉻檢測方法的研究對保護人類身體健康具有重要的現(xiàn)實意義。
1 分光光度法
2014年5月6日,國家質(zhì)檢總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》,該標(biāo)準(zhǔn)中首次提及了水嘴中六價鉻的檢測方法[8]。方法的原理是以二苯碳酰二肼為顯色劑,在酸性溶液中,六價鉻與二苯碳酰二肼作用后被氧化,生成紫紅色絡(luò)合物。吸光度與六價鉻濃度的關(guān)系符合朗伯比耳定律,可以進行比色定量,其最大吸收波長為540nm。但標(biāo)準(zhǔn)方法中也提及,在析出的溶液中存在其他金屬離子時,會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的干擾,如溶液中的鐵含量是六價鉻含量的50倍時,會產(chǎn)生黃色物質(zhì)干擾測定;釩含量是六價鉻含量的10倍時,可 產(chǎn) 生 干 擾 作 用;鉬、汞 的 質(zhì) 量 濃 度 達 到200mg·L-1時有干擾。程柏森等[9]使用二苯碳酰二肼分光光度法測定了堿式氯化銅中的六價鉻。在堿性條件下,堿式氯化銅加熱后分解為氧化銅黑色沉淀,分離了大量銅基體,分取上清液,在酸性溶液中,六價鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng),生成紫紅色化合物,在 波 長 540nm 處 測 定。方 法 的 檢 出 限 為3.0mg·kg-1,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.18%,加標(biāo)回收率在93.9%~105.4%之間。
該分析方法相對比較成熟,在飲用水[1012]、電子電氣類[1314]、紡織品及皮革[1517]等方面均有很好的應(yīng)用。
2 電感耦合等離子體質(zhì)譜法
電感耦合等離子體質(zhì)譜法是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的無機元素和同位素分析測試技術(shù),以獨特的接口技術(shù)將電感耦合等離子體的高溫電離特性與質(zhì)譜的靈敏快速掃描相結(jié)合而形成的一種高靈敏的分析方法。林莉等[18]使用離子色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICICPMS)建立了測定玩具中可遷移元素Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分析方法。采用胃酸模擬溶液萃取玩具材料中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),萃取液用氨水調(diào)至中性,以氯化銨溶液為流動相,離子交換柱為分離柱進行離子色譜分析,最后用ICPMS外標(biāo)法定 量。Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)的 線 性 范 圍 分 別 為0.05~5mg·kg-1和0.005~0.5mg·kg-1,加標(biāo)回收率在90.0%~105.4%之間,RSD 在2.0%~7.2%之間,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的檢出限(3S/N)分別為0.25,0.029μg·L-1。朱敏等[19]用ICICP/MS聯(lián)用技術(shù)同時測定了尿樣中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),采
用ICSAG14A陰離子色譜柱分離,60mmol·L-1硝酸溶液淋洗,用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在線測
定了Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的含量,并對影響測定的各種因素進行了研究。該方法在2min內(nèi)分離并測定Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)的含量,檢出限分別為 0.05,0.5μg·L-1,線性范圍為0.5~500μg·L-1,RSD小于2%。郭少飛等[20]建立了高效液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜法(HPLCICPMS)測定食品中Cr(Ⅵ)含量的方法,樣品經(jīng)氫氧化鈉溶液振蕩提取,高效液相色譜分離后,使用ICPMS對 Cr(Ⅵ)
定乳制品中的三價鉻和六價鉻含量的方法,三價鉻和六價鉻的線性范圍為0.2~20μg·L-1,相關(guān)系數(shù)均 大 于 0.999 5,檢 出 限 分 別 為 0.034,0.066μg·L-1。高效液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜法也可用于汞、砷等元素形態(tài)分析,被認(rèn)為是元素形態(tài)分析非常有效的方法[2228]。
3 原子吸收光譜法
原子 吸 收 光 譜 法 無 法 直 接 區(qū) 分 Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),只能通過差減法或者其他前處理技術(shù)來完成Cr(Ⅵ)的檢測。王小燕等[29]用 PVC尼龍6樹脂Zeeman石墨爐原子吸收光譜法測定 Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的含量,方法的檢出限為2.0mg·L-1,加標(biāo)回收率在100.0%~107.0%之間;殷曉梅等[30]用PVC尼龍6樹脂原子吸收光譜法測定空氣中的六價鉻,方法的檢出限為0.005mg·m-3,加標(biāo)回收率在95.0%~107.4%之間。上述報道中均選用了PVC尼龍6樹脂微型柱,在酸性介質(zhì)中過柱分離
Cr(Ⅲ),再用抗壞血酸作為還原劑還原洗脫吸附在柱上的Cr(Ⅵ),然后收集洗脫流出的溶液,定容后稀釋測定Cr(Ⅵ)。黃鋒等[31]基于三價鉻與噻吩甲酰三氟丙酮生成的絡(luò)合物在石墨爐中的揮發(fā)性,建立了一種能夠測定奶粉中六價鉻的分析方法,該方法的檢出限為 0.4 mg·L-1,相 對 標(biāo) 準(zhǔn) 偏 差 在3.8%~9.4%之間,加標(biāo)回收率在78%~93%之間,該方法應(yīng)用于奶粉中六價鉻的測定獲得了滿意的結(jié)果。黃晶等[32]建立了在堿性介質(zhì)中,加入氯化鎂和磷酸氫二鉀磷酸二氫鉀緩沖溶液,95 ℃水浴消解溶出樣品中的六價鉻,采用石墨爐原子吸收光
譜法測定TEOM 膜中的PM10的六價鉻含量,方法的檢出限為2.10×10-6μg·m-3,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為
2.2%,加標(biāo)回收率在89.0%~94.3%之間,準(zhǔn)確度能滿足技術(shù)要求。程濤等[33]用甲苯/堿液提取,提取液過陽離子交換柱,六價鉻直接流出,流出液經(jīng)稀釋后用原子熒光光譜法進行測定,該方法的檢出限為50mg·kg-1,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%,加標(biāo)回收率在90.5%~99.0%之間。
4.離子色譜法
離子色譜法在化工、石油、生物化學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護、食品檢驗、法醫(yī)檢驗、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。刀等[34]使用經(jīng)堿化處理的纖維素濾膜對大氣顆粒物進行采樣后,采用碳酸氫鈉溶液超聲提取,以離子色譜柱后衍生紫外可見光譜法對大氣中的Cr(Ⅵ)含量進行測定。該方法的檢出限為0.002ng·m-3,RSD在5.8%~6.9%之間,樣品加標(biāo)回收率在92%~105%之間,適用于大氣顆粒物中六價鉻的測定。巢靜波等[3536]采用柱前或柱后衍生的方式建立了離子色譜法同時測定環(huán)境水樣和塑料中Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)的方法,檢出限分別為3.2,0.5μg·L-1,均達到標(biāo)準(zhǔn)要求。
5 展望
近年來,對于六價鉻檢測技術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的進步。檢測方法從傳統(tǒng)的分光光度法分析發(fā)展到質(zhì)譜法分析[1821],方法的檢出限、靈敏度、重現(xiàn)性均有很大提高。對不同檢測對象的樣品預(yù)處理手段也有了較大的提高。未來發(fā)展的重點可集中到更快、更節(jié)省溶劑的預(yù)處理手段和檢測對象的復(fù)雜化、多類形態(tài)元素的同時檢測技術(shù)的開發(fā),進一步提高檢出限、靈敏度、重現(xiàn)性等方面。
(文章來源:材料與測試網(wǎng))