茶叶中砷、铅盐含量的测定

黄 炜

(浙江金华广播电视大学，浙江金华，321000)

测定砷比较简便的方法一般采用蔡氏砷斑法，但精密度较差。若采用DDC-Ag盐(二乙基二硫代氨甲酸银)比色法可以提高精密度[4]。测定的原理是样品消化后，用氯化亚锡将砷化物还原成+3价砷，然后与锌粒和酸产生的氢气生成AsH3，然后用银盐溶液对其进行吸收，再与标准液进行对照后定量。

测定铅常用的是双硫腙法，它的原理是铅与双硫腙在碱性(pH值=8-9)溶液中形成红色配合物。

此红色配合物溶于三氯甲烷，加入KCN、HONH2·HCl和柠檬酸三铵等，可掩蔽干扰离子(如：Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+)等，从而达到与标准系列比较的目的。

1 实验部分

1.1 主要仪器及试剂

主要仪器：V-1100D可见紫外分光光度计(美谱达公司)。

主要试剂：(1)测定砷所用的试剂：As2O3(上海化学试剂四厂)、氯化亚锡(北京化工厂)、无砷锌粒(天津科密欧)、乙酸铅棉花、砷标准溶液(1μg/mL)、1∶1硫酸溶液、银盐溶液。(2)测定铅所需试剂：硝酸铅(广东予能实验室设备科技有限公司)、氯仿、20%盐酸羟胺溶液、20%柠檬酸铵溶液(上海展云有限公司)、10%氰化钾溶液、0.02%酚红指示液(用乙醇配制)、1∶1氨水溶液、40mg/L双硫腙-氯仿溶液、铅标准溶液(1μg/mL)。(3)实验所用蒸馏水(实验前煮沸冷却后再用)。所用试剂除As2O3为基准试剂，其余均为分析纯试剂。

1.2 实验方法

1.2.1 测定砷

1.2.1.1 砷标准溶液配制

标准储备液，准确称取As2O3基准物0.1320g(100℃干燥2h),加ρ=200g/L氢氧化钠溶液5mL,溶解后加6%硫酸2.5mL，移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度，贮于棕色玻璃瓶中，此溶液为0.10mg/mL砷；标准使用液，准确吸取1.0mL砷标准储备液，于100mL容量瓶中，加6%硫酸1mL，加水稀释至刻度，此溶液为1.0μg/mL砷标准溶液。

1.2.1.2 样品消化液的制备

称取5.0g磨碎样品，加1.5g硝酸镁及1g氧化镁于坩锅中混匀，加水浸泡4小时，放入水浴锅上蒸干，经碳化、灰化处理，冷却后取出。加5mL水湿润灰分，再慢慢地加入10mL 6mol/L盐酸，坩锅先用6mol/L盐酸洗，后用水洗，各洗三次，每次5mL，洗液均并入容量瓶(容积50毫升)中，加水至刻度。相当于加入中和需要量除外盐酸量1.5mL，此溶液浓度为1g /10mL。

1.2.1.3 样液的测定

精确吸取样品消化液50 mL和试剂空白液，分别于锥形瓶中，补加硫酸至总量为5mL，加水至总体积为50 mL-55mL。

精确吸取1.0μg/mL砷标准溶液0.0、2.0、4.0、6.0 、8.0 、10.0 、12.0mL分别于50mL比色管中，加1:1硫酸溶液10mL，加水至刻度(相当于砷浓度为：0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24μg/mL)。

1.2.1.4 操作方法

于样品消化液、砷标准溶液及试剂空白液中各加16.5%的KI溶液4mL，酸性SnCl2溶液0.5mL，摇匀，静放15分钟，加入锌粒5g，在玻璃弯管口立即分别塞上装有乙酸铅棉花，并使弯管的另一端插入装有3.5mL银盐溶液的试管内。反应1小时后取下试管，加氯仿补充至4mL，混匀后倒入1cm比色皿内，在分光光度计波长为510nm处，以试剂空白调节零点，测其吸光度，绘制标准曲线和从曲线上查出样品的量，并按样品处理方法确定样品的质量浓度。

1.2.2 测定铅

1.2.2.1 标准管的制备

标准储备液，称取经105℃干燥1h的硝酸铅0.1598g，加10mL硝酸(1+99)，移入100mL容量瓶中，稀至刻度，相当于铅1.0mg/mL；铅标准使用液，吸取1.0mL于1000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，此溶液相当于铅1.0μg/mL。

1.2.2.2 样品管的制备

称取5.0g茶叶样品，在80℃的烘箱中烘烤约2小时，取出后用高速粉碎机将其变成粉末，在105℃的烘箱中烘烤2小时，移入烧杯中，加18mL浓硝酸和3mL高氯酸，加热溶解，至白烟近干，冷却，过滤，用蒸馏水定容于50mL的比色管中，摇匀[5-6]，每5mL相当于茶叶样品1g。按操作方法进行测定，经过工作曲线换算求出样品中铅的含量。

1.2.2.3 标准曲线的绘制

用吸量管分别准确移取0.0、2.0、4.0、8.0、10.0、2.0mL 浓度1.0μg/mL铅(Ⅱ)于50mL容量瓶中，试剂空白相同条件下进行测定，得到工作曲线。

1.2.2.4 操作方法[7]

将上述制备的标准系列管和样品管中的水层分离除去，把氯仿层倒入1cm比色皿内，在分光光度计波长510nm处，测定吸光度。以标准管的吸光度为纵坐标，标准铅浓度(微克数/毫升)为横坐标，绘制工作曲线，并从工作曲线上查出样品管相对应的铅含量，再根据样品配制方法确定样品中铅的质量浓度。

2 结果与讨论

2.1 砷工作曲线

表1 砷标准溶液吸光度测定

图1 砷标准溶液工作曲线

2.2 砷样品分析及结果计算

茶叶样品采自金华市北山某茶场，同样条件下，根据砷样品吸光度与标准溶液工作曲线测定，测得A样=0.030，由标准曲线可得砷样浓度为：C样=0.023μg/mL，依据样品处理方法10mL为1g样品。

上式结论：实验所得砷含量为0.23mg/kg，该项指标符合我国国家标准不得高于0.5mg/kg的要求。

2.3 铅工作曲线

表2 铅标准溶液吸光度测定值

图2 铅标准溶液工作曲线

2.4 铅样品分析及结果计算

茶叶样品采自金华市北山某茶场，同样条件下，根据铅样品吸光度与标准溶液工作曲线测定，测得A样=0.066，由标准曲线可得铅样浓度为：C样=0.095μg/mL。

上式中：实验计算所得铅含量为0.95mg/kg，该项指标均符合我国国家标准小于1mg/kg。

2.5 讨论

原子吸收光度法对砷和铅的测定的灵敏度较高，但仪器价格昂贵；分光光度法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等特点，依然是测定砷和铅的主要方法。在实验过程中应注意，测砷时玻璃管中的乙酸铅棉花装得要适当，不能太紧或太松，否则影响银盐吸收；另外要尽量控制在室温条件下反应，若温度过高，造成吸收液挥发，会影响砷化氢吸收。测铅时测氯仿中是否含铅，蒸馏水不应含铅。为此可在1000mL水中加2mL H2SO4用硬质玻璃器重蒸馏；另外双硫腙在空气中易氧化，因此处理过的双硫腙应装于棕色瓶，然后密封并置于硫酸干燥器内保存；还有双硫腙能与多种离子进行反应，所以应严格按条件进行操作，否则对测定结果有影响。

3 结论

用分光光度法测定茶叶中的砷和铅，从实验结果来看，重现性好、仪器简便，在一定浓度范围内二者符合朗伯比尔定律，线性关系好、相关系数高、测定结果准确，具有实际应用及推广意义。