APDC萃取分离—ICP-OES法检测硫酸锰中的铅

潘秀香，李世豪，何传琼，许金精

(中信大锰矿业有限责任公司大新锰矿分公司，广西 大新 532315)

0 前言

饲料级硫酸锰是一种重要的饲料添加剂，重金属铅是该产品最主要的限制指标，其最大允许含量为0.001%。所以在生产中必须对产品进行严格的铅含量检测。而目前测定铅方法有双硫腙比色法、石墨炉原子吸收光谱、原子吸收光度法［1-2］，但这些方法存在灵敏度不高、选择性不好等问题，而ICPOES法具有分析方法快捷、灵敏度高、检出限低、线性范围广等优点［3-4］。本文提出了饲料硫酸锰经溶解处理后制备成溶液，控制溶液的pH值为1.0～1.5，以吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)为螯合剂，三氯甲烷为协同萃取剂，然后蒸发有机相后，以硝酸溶解导入电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)中［5-6］，直接测定其中的铅，经试验结果表明灵敏度和回收率高，取得了满意的效果。

1 试验部分

1.1 主要仪器与试剂

仪器：电感耦合等离子体发射光谱仪(Spectro Arcos)。

试剂：三氯甲烷(AR);盐酸(GR);硝酸(GR);铅标准溶液1 000 μg/mL，国家钢铁测试研究中心提供;20%的氢氧化钠溶液(质量分数);吡咯烷二硫代氨基甲酸铵溶液(APDC)20 g/L;溶解2.0 g APDC于100 mL水中，使用前过滤沉淀物。

1.2 仪器分析条件

等离子体功率1 400 W;冷却气流量12 L/min;辅助气流量1.0 L/min;雾化气流量0.8 L/min;样品提升量2 mL/min。

1.3 试验步骤

1.3.1 样品前处理

称取10.0 g样品置于150 mL烧杯中，加30 mL水，加10 mL盐酸加热至溶解完全，放置冷却，用超纯水水稀释到约100 mL;用氢氧化钠溶液调整pH值到1.0～1.5;将溶液全部转移至250 mL分液漏斗中，用水稀释到约200 mL，加2 mL APDC溶液混合，用40 mL的三氯甲烷萃取;收集有机层于清洁的50 mL烧杯中，在蒸汽浴上蒸干;加3 mL硝酸再蒸至近干，加0.5 mL硝酸和10 mL超纯水于烧杯中，加热使体积减至3～5 mL;然后转移至10 mL容量瓶中用水稀释至刻度。同时做试剂空白。

1.3.2 标准系列配制

用移液枪精确移取100 μg/mL铅标准溶液0.00，0.10，0.20，0.50，0.80，1.00 mL 分别转入100 mL容量瓶中，分别加入5 mL优级纯盐酸，用超纯水定容到刻度，配制成浓度分别为 0.10，0.20，0.50，0.80，1.00 μg/mL 铅标准系列。

2 结果与讨论

2.1 分析谱线的选择

谱线的正确选择是试验的关键，直接影响到测试结果的准确性与方法的稳定性。选择谱线时一般遵循干扰小，灵敏度适中的原则。为了保证测量结果的准确性，谱线若存在严重的背景干扰，此条谱线不应被选择，应从不存在干扰的同一元素的多条谱线中，选择灵敏度高的谱线。通过对背景干扰较少的谱线进行灵敏度分析，确定了强度适中、灵敏度适宜的谱线168.215 nm作为分析谱线。

2.2 仪器工作参数的优化

工作参数对分析性能有影响。通过改变载气流量、观测高度、功率等主要参数，研究其变化对仪器分析性能的影响，从中选出对元素灵敏度高、背景强度低的工作参数。

2.3 pH值对萃取效率的影响

在Pb含量(线性范围内)一定的条件下，按1.3试验方法在被测元素标准溶液中加入不同pH值的氢氧化钠溶液，试验表明APDC在pH为1.0～1.5内与被测元素形成螯合物，然后用三氯甲烷萃取。本试验选择pH值在1.0～1.5内为最佳范围，萃取完全。

2.4 APDC和三氯甲烷的用量

在被测元素标准溶液中加入不同量的2%APDC和三氯甲烷，萃取试验结果表明，当APDC用量在2 mL以上，而三氯甲烷用量在40 mL以上时，萃取完全。因此本试验选用APDC用量为2 mL而三氯甲烷用量为40 mL。

2.5 标准曲线线性和方法检出限

测定铅标准样系列，绘制标准曲线(见图1)，得到强度—浓度的线性回归方程：y=0.000 213 28x，铅标准曲线的线性相关系数为0.999 89，表明在0.1～1.0 μg/mL浓度范围内线性良好。对空白进行11次平行测定，按标准偏差的3倍计算，铅的检出限为0.007 42 mg/L。

图1 铅的标准曲线

3 结论

3.1 重复性试验结果

重复性试验结果见表1。

表1 样品铅含量检测和相对标准偏差结果 μg/g

3.2 回收率试验结果

回收率试验结果见表2。

表2 回收试验结果

从表2表明：通过APDC萃取分离后，利用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定饲料级硫酸锰中的铅，其回收率高，在98.73% ～104.64%，取得了满意的效果。

［1］徐红波，孙挻，杨宇红.原子吸收测定饲料级硫酸锰中的铅［J］.辽宁科技大学学报，2006，29(5)：449 －450.

［2］潘文化，李力，田宗平.导数极谱法测定硫酸锰中的微量铅［J］.中国锰业，2005，23(1)：30 －31.

［3］鲁丹，阮毅.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定工业废水中铅、镉、铬和砷［J］.理化检验 －化学分析，2007，12(43)：1022－1023.

［4］李正明，杨智凤.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铅及铅合金中微量元素［J］.理化检验－化学分析，2010，10(46)：1213－1214.

［5］刘吾红，赵华，王萍，APDC-MIBK萃取原子吸收法测定水中铜、铅、镉［J］.化学分析计量，2007，16(4)：66 －67.

［6］苏耀东，程祥圣，肖红玺.硫酸锰中痕量铅的不加载体离子共沉淀分离富集及原子吸收光谱测定［J］.光谱学与光谱分析，2003，23(5)：984 －986.