测定氢化棉籽油中痕量镍

  原标题：微波消解石墨炉原子吸收光谱法测定氢化棉籽油中痕量镍

摘要建立了微波消解样品、 塞曼扣背景石墨炉原子吸收测定氢化棉籽油中痕量镍的方法。向 0.050 0 g 氢化棉籽油样品中加入 2 mL 的硝酸和 0.5 mL 双氧水， 于微波消解仪中消解， 用石墨炉原子吸收法测定样品溶液中镍的含量。镍的含量在 0.1～50 ng／mL 范围内与其吸光度呈良好的线性关系， 线性相关系数为 0.998 2， 检出限为 15pg／mL。测定结果的相对标准偏差为 2.33%(n=11)， 样品加标回收率为 94%～102％， 该方法的测定结果与美国药典法基本一致。该方法样品处理方法快速、 简单， 背景空白低， 测定结果准确、 可靠， 适合于实际样品分析。

Determination of Trace Nickel in Hydrogenated Cottonseed Oil by Microwave Digestion and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

Wang Kui， Zhang Ni

(Xi’ an Northwest Geological Research Institute for Nonferrous Metals Ltd.， Co.， Xi’ an710054， China)

AbstractsA method for determination of trace nickel in hydrogenated cottonseed oil by using microwave digestion and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) was developed. 0.050 0 g hydrogenated cottonseed oil was added with 2 mL nitric acid and 0.5 mL hydrogen peroxide， and then decomposed by microwave digestion. The concentration of nickel in the gotten sample solution was detected by graphite furnace atomic absorption spectrometry. The linear range of nickel content was from 0.1 to 50 ng／mL with the linear correlation coefficient of 0.998 2. The detection limit of nickle was 15 pg／mL， and the relative standard deviation was 2.33%(n =11) with the recoveries of 94% to 102%. The result of the real samples by this method was consistent with that by USP method. The proposed sample preparation method is rapid， simple and has low background and high accuracy. It is reliable and practical in the actual sample analysis.

Keywordsmicrowave digestion; GFAAS; nickel; hydrogenated cottonseed oil

氢化棉籽油被广泛应用于食用油、 增塑剂、 调和漆、 润滑剂、 粘合剂以及药物添加剂的生产中［1］。氢化棉籽油的生产工艺通常是以棉籽油为原料， 依靠镍催化加氢而合成［2］， 因而氢化棉籽油中有引入有毒重金属镍的风险［3］。因此美国、 英国等发达国家把镍含量的水平作为氢化棉籽油产品质量评价的一个重要限值指标。

氢化棉籽油中镍含量的测定方法主要有氯仿萃取分离结合丁二酮肟分光光度法［4］， 微波消解结合火焰原子吸收法［5］， 邻羧基苯重氮氨基偶氮苯显色分光光度法［6］。此外， 梁蔚阳等利用灰化法结合石墨炉原子吸收测定了氢化蓖麻油中的痕量镍［7］ ；Zhang 等利用高压密封罐消解结合等离子体质谱测定了氢化棉籽油中的镍［8］。我国食用氢化油、 人造奶油卫生的国家标准是通过石油醚萃取分离镍， 然后用火焰原子吸收光度法进行测定［9］。美国药典法 (USP35) ［10］ 均是利用白金坩埚或二氧化硅坩锅首先进行点燃烧尽， 经高温完全灰化后， 用稀酸提取残渣， 定容后用原子吸收光谱法进行测定［11］。在实际的灰化前处理过程中， 白金坩埚贵重且其使用要有严格的使用流程， 需小心谨慎。若使用二氧化硅坩埚， 由于市场售卖的坩埚质量良莠不齐， 空白背景高， 方法流程复杂。

笔者利用更加快速、 清洁的微波技术进行氢化棉籽油的湿法消解［12］， 采用石墨炉原子吸收光谱法测定氢化棉籽油消解溶液中镍的含量。该方法消解速度快， 空白低， 重现性好， 更加适用于日常氢化棉籽油的质量控制。

1实验部分

1． 1主要仪器与试剂

石墨炉原子吸收光谱仪： Zeenit 600 型， 德国耶拿公司；

微波消解仪： MLS–1200 型， 意大利 Milestone公司；

硝酸、 双氧水： 优级纯， 西安化学试剂厂；

镍标准溶液： 1 000 g／L， 编号为 GBW08618，国家标准物质研究中心；

实验所用器皿分别在盐酸溶液 (2+8) 和硝酸溶液 (2+8) 中各浸泡 3 h， 取出， 用去离子水冲洗干净，备用；
实验用水为去离子水。

1． 2仪器工作条件

测定波长： 232.0 nm ； 光谱通带宽度： 0.2 nm ；

灯电流： 8 mA ； 负高压： 375 V ； 塞曼背景校正； 计算模式： 峰高； 石墨炉升温程序见表 1。

1． 3微波消解加热参数

微波消解加热过程包括两段加热， 参数如表 2所示。

1． 4实验方法

称取氢化棉籽油 0.050 0 g 至聚四氟乙烯微波消解罐中， 加入硝酸 2 mL 和双氧水 0.5 mL， 盖上盖子， 拧紧， 放入微波消解仪中， 随带样品空白。按照预设消解程序消解样品 0.5 h， 待消解罐内压力下降至安全限值后， 取出并打开消解罐， 冷却后， 用去离子水定容至 5 mL 并摇匀。在 1.2 仪器工作条件下， 用石墨炉原子吸收光谱仪测定镍含量。

2结果与讨论

2． 1溶样试剂的选择

称取 50 mg 氢化棉籽油， 加入不同体积比的HNO 3 –H ₂ O ₂ 混合溶液进行微波消解试验。结果表明， 当 HNO ₃ 和 H ₂ O ₂ 的加入量分别是 2 mL 和0.5 mL 时样品能充分消解。实验选择 2 mL 的HNO ³ 和 0.5 mL 的 H ₂ O ₂ 混合进行样品消解。

2． 2灰化化温度的选择

在 600～1 100℃的温度范围内， 进行灰化温度选择试验。试验结果表明， 镍的吸光度随温度变化，先开始升高然后下降。灰化温度高于 850℃后吸光度稳定一段时间， 温度继续升高， 吸光度下降。因此试验所得最佳灰化温度为 850℃。

2． 3背景干扰及空白对比试验

氢化棉籽油样品基体主要为有机质， 经过样品前处理后的待测溶液主要是痕量金属元素的酸溶液， 对于镍的测定无干扰。采用本实验方法和美国药典方法进行空白对比试验， 试验结果表明， 在现有的试剂条件下， 美国药典法的空白难以控制， 通常都高于样品含量， 而本法所得空白与纯水空白相当。

2． 4工作曲线、 线性范围和检出限

配 制 0， 0.1， 0.5， 1.0， 5.0， 10， 20， 50 ng／mL 的Ni 系列标准溶液， 在 1.2 仪器工作条件下， 测定该系列标准溶液的吸光度。以吸光度纵坐标、 相应的质量浓度为横坐标进行线性回归， 得线性回归方程为 Y ＝ 25.1X+0.5， 相关系数为 0.998 2， 线性范围为0～25 ng／mL。按照 IUPAC 推荐方法测定检出限为 15 pg／mL。

2． 5精密度试验

对同一样品连续测定 11 次， 结果见表 3。由表3 可知， 测定结果的相对标准偏差为 2.33%， 精密度符合实验室质量控制规范GBT 27404–2008的要求。

2． 6加标回收试验

对 3 份不同的样品进行测定， 分别加入一定量的镍标准溶液， 经过样品消解后定容至 10 mL， 进行加标回收试验， 结果见表 4。由表 4 可知， 加标回收率分别为 102%， 98%， 94%， 说明该方法具有较高的准确度， 符合实验室质量控制规范 ( 食品理化检测 GBT 27404–2008) 的规定要求。

2． 7实际样品分析

采用本方法对 10 个批号的氢化棉籽油工业样品中的镍进行了测定， 并与美国药典 USP35 白金坩埚灰化法进行了比对， 结果如表5所示。 由表5可知，本方法的测定值与美国药典法相符。

3结论

相比较美国和英国药典方法， 本法采用的微波消解氢化棉籽油， 样品处理方法简单， 避免了白金坩埚的使用风险， 样品空白也有所降低， 从而提高了方法的准确性和实用性。

作者：王奎， 张尼

( 西安西北有色地质研究院有限公司， 西安710054)

来源：《化学分析计量》