CN105021603A - 一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法，包括样品处理步骤、显色反应步骤，用1:1氨水分别调节已加入酚红指示剂的样品溶液、试剂空白溶液和铅标准液至粉红色，各加5.0ml浓度为0.02g/L的铅试剂-三氯甲烷溶液，剧烈振摇1分钟，静置分层后，比较三氯甲烷层颜色，整个实验过程不需要大型仪器设备，投资小；使用试剂毒性小，无污染；操作步骤简单，易于掌握；灵敏度较高，特别适用于企业自检和实验室筛检。

Description

一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法

技术领域

本发明涉及一种生活用纸的检测方法，具体地说，涉及一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法，属于化学分析领域。

背景技术

纸质材料在日常生活中应用十分广泛，但是制造过程中添加的各种助剂、印刷用颜料、油墨等都易使其受到芳香烃和重金属等物质的污染，进而污染与其接触的饮料和食品，严重威胁人体健康。

欧盟指令94/62/EC《包装和包装废弃物法令》中规定：自2001年6月30日起，各成员国应保证所使用的包装及其材料中铅、镉、汞、六价铬总含量低于100mg/L。

欧洲委员会部长理事会Res AP（2002）1决议《关于拟与食品接触的纸和纸板材料及制品》，1号技术文件《拟与食品接触的纸和纸板材料及制品生产中使用的物质清单（第2版）》，规定接触食品的纸和纸板中有害物质限量：镉0.002mg/dm²，铅0.003mg/dm²，汞0.002mg/dm²，五氯苯酚0.15mg/kg。

美国东北部州联盟机构（Coalition of Northeastern Covernors）关于包装及包装产品中有害物质的规定中限定：任何包装或包装辅助物中铅、镉、汞、和六价铬的浓度总量不得超过0.1g/kg。

印度包装/包装材料的环保标签申请标准及德国食品级安全法规LFGB也分别对食品包装纸张中镉、六价铬和重金属（铅、镉、汞、六价铬）含量做了限制要求。

我国目前针对生活用纸的主要检验依据有：GB/T 5009.78-2003《食品包装用原纸卫生标准的分析方法》、QB/T 2898-2007《餐用纸制品》、GB/T 27589-2011《纸餐盒》、GB/T 27590-2011《纸杯》和GB/T 27591-2011《纸碗》。这五项标准都对产品中的铅、砷元素含量提出了限制要求Pb≤5.0mg/kg。GB/T 5009.78-2003《食品包装用原纸卫生标准的分析方法》关于铅的检测规定：试样经干法灰化后，按GB/T 5009.12-2003《食品中铅的测定》操作，2010年3月26日中华人民共和国***发布最新版的食品中铅测定的国家标准GB 5009.12-2010《食品安全国家标准 食品中铅的测定》，并于2010年6月1日起实施，代替在此之前颁布的GB/T 5009.12历次版本。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：常规的检测方法大都需要借助大型仪器进行检测，操作复杂，检测成本高，检测效率低，需要高要求的检测场地，不便于快速开展检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法，采用本方法后，实现了以下目的：

1、灵敏度较高。

2、不需要大型仪器，投资小。

3、使用试剂毒性小，无污染。

4、操作步骤简单，易于掌握。

5、对检测场地没有严苛的要求，便于快速开展检测。

6、适用范围广，特别适用于企业自检和实验室筛检。

为解决以上问题，本发明采用以下技术方案：一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法，其特征在于，包括：

样品处理步骤：将样品炭化后加入硝酸消解、定容。

一种优化方案，所述样品处理步骤包括：称取5.00g样品，置于50ml坩埚中灼烧使之炭化；

将样品转入50ml烧杯中，加数粒玻璃珠，加入l0ml浓度为68%的硝酸，静置后用电加热板小火加热，充分反应30min；

冷却后将溶液转移至25ml容量瓶，用1%硝酸溶液冲洗固体杂质，用蒸馏水定容。

进一步地，加热反应中添加1-2ml双氧水。

进一步地，用1%硝酸溶液冲洗固体杂质后再用定量滤纸过滤。

    进一步地，还包括显色反应步骤：

将处理好的样品溶液1ml转入50ml比色管中，加入2ml浓度为200g/L的柠檬酸铵溶液、2ml浓度为200g/L的盐酸羟胺溶液和2滴浓度为1.0g/L的酚红指示剂；

用1:1氨水调节样品溶液至粉红色，此时溶液pH值介于8.5-9.0之间；

在上述溶液中加入5.0ml浓度为0.02g/L的铅试剂-三氯甲烷溶液，剧烈振摇1分钟，静置分层。

参照样品溶液显色反应过程，进行试剂空白和铅标准溶液显色反应。

比较样品溶液、试剂空白溶液和铅标准液中的三氯甲烷层颜色。

进一步地，依据以下公式计算铅含量：

式中：

A——样品中铅元素总含量，单位：毫克每千克（mg/kg）；

C——样品溶液中铅离子浓度，等同于与之显色相同的铅标准溶液浓度，单位：微克每毫升（μg/ml）；

F——稀释因子；若样品中铅元素的含量过高，需要对样品溶液进行稀释后再进行显色，样品溶液的稀释倍数为稀释因子；

V——样品溶液制备体积，单位：毫升（ml），标准条件为25ml；

m——称取的样品质量，单位：克（g）。

本发明采用以上技术方案，具有以下优点：铅试剂可与周期表中20多种金属元素发生反应，并呈现出特征颜色，很多颜色是相同或相近的，我们通过调节溶液的pH值、改变金属离子的价数或加入掩蔽剂，使干扰离子不与铅试剂反应，或使干扰离子生成稳定络合物的方法排除特殊离子对结果判定的影响。

整个实验过程不需要大型仪器设备，投资小；使用试剂毒性小，无污染；操作步骤简单，易于掌握；灵敏度较高，特别适用于企业自检和实验室筛检。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图1为本发明实施例中显色后梯度浓度样品溶液。

具体实施方式

实施例1，一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法，包括以下步骤：

样品预处理：称取5.00g样品，精确至0.01g，置于50ml坩埚中灼烧使之炭化。将样品转入50ml烧杯中，加数粒玻璃珠以防止反应过于剧烈，溶液飞溅，加入l0ml硝酸（AR，68%），放置片刻，用电加热板小火加热，电加热板温度不能过高，以防反应过于剧烈，造成溶液飞溅，对于难以消解的材料，可以待反应平稳后加入少量双氧水，一般添加1-2ml即可，然后充分反应30min，冷却后将溶液转移至25ml容量瓶，若有难以消解的固体杂质可用定量滤纸过滤，用1%硝酸溶液反复冲洗固体杂质，最后用蒸馏水定容。

将样品置于450-500℃的马弗炉中进行灰化处理效果更佳。

显色反应步骤：

将处理好的样品溶液1ml转入50ml比色管中，加入2ml浓度为200g/L的柠檬酸铵溶液、2ml浓度为200g/L的盐酸羟胺溶液和2滴浓度为1.0g/L的酚红指示剂；

用1:1氨水调节样品溶液至粉红色，此时溶液pH值介于8.5-9.0之间；

在上述溶液中加入5.0ml浓度为0.02g/L的铅试剂-三氯甲烷溶液，剧烈振摇1分钟，静置分层。

参照样品溶液显色反应过程，进行试剂空白和铅标准溶液显色反应。

比较样品溶液、试剂空白溶液和铅标准液中的三氯甲烷层颜色。

在实际应用过程中可以制备试剂空白和铅标准液显色反应标准比色卡，常规使用时可不再进行试剂空白与标准溶液实验。

此过程可以尝试制备试剂盒。

结果步骤：

随着样品溶液中铅离子浓度的增加，络合物颜色呈如下变化趋势：

绿→浅蓝→浅灰色→灰色→灰白→淡紫色→紫→淡红→红色

我们可以依据实验过程中三氯甲烷层所呈现颜色的深浅对样品中铅元素的含量进行筛选。

试剂空白溶液的作用是参照物，它提供的是在标准条件下制备溶液产生的背景颜色。

标准溶液显色提供的是结果判定对照颜色。

样品溶液显色后与标准溶液显色进行比较，依据以下公式计算铅含量：

式中：

A——样品中铅元素总含量，单位：毫克每千克（mg/kg）；

C——样品溶液中铅离子浓度，等同于与之显色相同的铅标准溶液浓度，单位：微克每毫升（μg/ml）；

F——稀释因子；若样品中铅元素的含量过高，需要对样品溶液进行稀释后再进行显色，样品溶液的稀释倍数为稀释因子；

V——样品溶液制备体积，单位：毫升（ml），标准条件为25ml；

m——称取的样品质量，单位：克（g）。

验证：

标准品验证

配制一系列梯度浓度的铅标准液，每种溶液对应样品中铅元素的含量如下表（标准制样条件下溶液中铅含量与样品中铅含量对照）：

按照以上实施例描述的方法进行显色反应，对方法进行验证，显色后样品溶液如图1所示。

结果：随着样品中铅离子浓度的增加，络合物颜色呈如下变化趋势：绿→浅蓝→浅灰色→灰色→灰白→淡紫色→紫→淡红→红色，因此可以制作标准比色卡，从而在实际应用中不需要再进行铅标准液显色反应。

同理，也可以制作试剂空白溶液显色卡，从而在实际应用中不需要再进行试剂空白溶液显色反应。

通过实验验证，当样品中铅离子浓度达到0.8μg/ml，此时溶液中铅含量为0.8μg（实验过程取样品溶液1ml），对应样品中铅含量为4mg/kg时，反应体系开始显色明显，易于目视判定，确定4mg/kg为本实验方法的方法检出限。

结论：

铅试剂可与周期表中20多种金属元素发生反应，并呈现出特征颜色，很多颜色是相同或相近的，通过调节溶液的pH值、改变金属离子的价数或加入掩蔽剂使干扰离子不与铅试剂反应，或使干扰离子生成稳定络合物的方法排除特殊离子对结果判定的影响。柠檬酸铵溶液、盐酸羟胺溶液为掩蔽剂，可以排除样品中过氧化物、高价金属离子、卤族元素、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺等物质对显色反应的干扰。

整个实验过程不需要大型仪器设备，投资小；使用试剂毒性小，无污染；操作步骤简单，易于掌握；灵敏度较高，特别适用于企业自检和实验室筛检。

以上实施例中所用材料

试剂：铅试剂（AR）、三氯甲烷（AR ，不含氧化物）、柠檬酸铵（GR）、盐酸羟胺（GR）、氨水（GR）、浓硝酸（GR）、无水乙醇（GR）、酚红指示剂（AR）。

器皿：比色管（50ml）、烧杯（50ml）、坩埚（50ml）、容量瓶（25ml）。

仪器：

电子天平：量程0-100g，精确至0.01g；

电热板：≥1KW，控温精度±5℃；

移液枪：0.5-5ml，精确至0.02ml。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为体积百分数。

本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明内容，不应理解为是对本发明保护范围的限制，只要是根据本发明技术方案所作的改进，均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种生活用纸中铅含量快速筛选检测方法，其特征在于，包括：

样品处理步骤：将样品炭化后加入硝酸消解、定容。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述样品处理步骤包括：称取5.00g样品，置于50ml坩埚中灼烧使之炭化；

将样品转入50ml烧杯中，加数粒玻璃珠，加入l0ml浓度为68%的硝酸，静置后用电加热板小火加热，充分反应30min；

冷却后将溶液转移至25ml容量瓶，用1%硝酸溶液冲洗固体杂质，用蒸馏水定容。

3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，加热反应中添加1-2ml双氧水。

4.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，用1%硝酸溶液冲洗固体杂质后再用定量滤纸过滤。

5. 如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，还包括显色反应步骤：

将处理好的样品溶液1ml转入50ml比色管中，加入2ml浓度为200g/L的柠檬酸铵溶液、2ml浓度为200g/L的盐酸羟胺溶液和2滴浓度为1.0g/L的酚红指示剂；

用1:1氨水调节样品溶液至粉红色，此时溶液pH值介于8.5-9.0之间；

在上述溶液中加入5.0ml浓度为0.02g/L的铅试剂-三氯甲烷溶液，剧烈振摇1分钟，静置分层；

参照样品溶液显色反应过程，进行试剂空白和铅标准溶液显色反应；

比较样品溶液、试剂空白溶液和铅标准液中的三氯甲烷层颜色。

6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，依据以下公式计算铅含量：

式中：

A——样品中铅元素总含量，单位：毫克每千克（mg/kg）；

C——样品溶液中铅离子浓度，等同于与之显色相同的铅标准溶液浓度，单位：微克每毫升（μg/ml）；

F——稀释因子；若样品中铅元素的含量过高，需要对样品溶液进行稀释后再进行显色，样品溶液的稀释倍数为稀释因子；

V——样品溶液制备体积，单位：毫升（ml），标准条件为25ml；

m——称取的样品质量，单位：克（g）。