浊点萃取重金属 汞

浊点萃取-分光光度法测定化妆品中的汞含量

摘要：乳液和水类美白化妆品经硝酸、过氧化氢混合消解。用浊点萃取分光光度法测定样品中的汞含量。以双硫腙-丙酮为络合剂、TritonX-114为表面活性剂浊点萃取痕量汞离子的各种条件。结果表明：在最佳条件实验下吸光度与汞的浓度在0.01 g/mL~0.5 g/mL范围内呈线性关系，工作曲线回归方程为A=1.7808C+0.0243，相关系数r=0.9981。该方法操作简单，样品消解效果好，有较高的灵敏度、准确度、精密度和较低的检出限，且不使用有毒有害的有机溶剂，实现了绿色分析。

关键词：汞；化妆品；浊点萃取；分光光度法；高压消解

前言

为了适应现代分析科学的需要，近年来，化学工作者开发了固相萃取[1]、膜萃取[2]、超临界流体萃取[3]等新型萃取技术。对样品的分离富集，浊点萃取[4-7]是近年来出现的一种新兴的环保型液－液萃取技术，它以中性表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础，通过改变实验参数引发相分离，将疏水性物质与亲水性物质分离，以达到对样品的预富集。它不使用挥发性有机溶剂，不对环境造成污染，具有经济、高效、简便等优点。浊点萃取技术已用于痕量金属离子

[8-11]

、有机物[12-14]和生物大分子[15]的分离分析中。本实验拟采用浊点萃取技术萃

取化妆品中的汞离子，结合其它方法进行测定，建立一种快速分离富集化妆品中痕量金属离子的新方法。表面活性剂[16, 17]（Surfactant）是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。以表面活性胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础，通过改变实验参数如溶液pH值、温度等引发相，将疏水性物质与亲水性物质分离，因此具有经济、安全、高效、简便等优点。

化妆品[18]具有清洁护肤、滋养健肤、修饰驻颜等作用，尤其受到爱美女性的青睐，因为重金属汞在美白、祛斑等方面具有特殊功效。所以大多数化妆品中都含有汞。重金属对人体的危害是众所周知的，使用汞超标严重的化妆品，除了对皮肤产生直接危害，还会通过皮肤吸进入人体，损害人体神经系统、肾脏、造血系统、干脏以及生殖系统。目前测定汞的方法主要有原子荧光光谱法[19]、冷

原子吸收法[20]、和双硫腙分光光度法[21]。由于汞极易挥发，湿法消解[22]样品汞回收率低且不稳定。在没有微波炉消解[23]的情况下，采用独立的密闭高压消解罐进行样品消解[24]，同样能有效的防止元素挥发和减少酸用量。

本法利用Hg2+和双硫腙反应生成疏水性的络合物被萃取到表面活性剂TritonX-114中，对pH值、缓冲溶液浓度、螯合剂浓度、TritonX-114浓度、平衡温度和时间、干扰离子等影响浊点萃取的因素进行了试验，确定了汞的最佳萃取条件。经水浴、离心、冷却和分相后，采用可见分光光度法测定络合物的吸光度，从而确定汞的浓度。在pH=3.16，TritonX-114浓度为0.5%、双硫腙的浓度为2×10-5 mol/L时，对0.5 g样品中痕量汞进行预富集分离测定，其富集倍率为20，检测限是0.05 μg/L。

1 实验部分

1.1 主要仪器

TU-1201 紫外分光光度计；722 型分光光度计；pHS-3C 精密酸度计；116R 型恒温水浴锅；80-2 型电动离心机；电子天平；电热恒温箱；反应釜；高压消解罐；离心管；容量瓶等常用玻璃仪器。 1.2 试剂

固定液：准确称取0.2 g K2Cr2O7于烧杯中溶解加入980 mL水20 mL HNO3转移至1000 mL容量瓶中。

汞标液（0.1 mg/mL）：准确称取0.1356 g HgCl2于100 mL烧杯中，用固定液充分溶解然后移至1000 mL容量瓶。

2×10-3 mol/L双硫腙丙酮溶液：称取0.052 g双硫腙溶于丙酮中，并定容到100 mL容量瓶。置于棕色容量瓶中保存。

1 mol/L邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液：20.423 g邻苯二甲酸氢钾，溶于蒸馏水并定容到100 mL容量瓶。定量配置成PH=2~7（邻苯二甲酸氢钾—盐酸）

1 mol/L盐酸：4.5 mL盐酸溶于500 mL容量瓶。 1 mol/L氯化钠：4 g氯化钠溶于100 mL容量瓶。

5%（v/v）TritonX-114水溶液：准确量取5 mL TritonX-114，置于100 mL容量瓶，用蒸馏水定容至刻度。使用时用精密酸度计校定。试剂均为分析纯，水

为二次蒸馏水。实验用水电导率≤1.0 s/cm。 1.3实验方法

取1 mL 0.3µg/mL的汞标液于10 mL离心管中，加入盐酸溶液0.5 mL，双硫腙溶液0.5 mL，邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液0.5ml，TritonX-114 1mL，氯化钠1mL，用蒸馏水定容至10 mL。置于75℃恒温水浴中20min，以4000 r/min离心分离20min使相分离，再置于冰水浴5 min，使表面活性剂变得粘滞，然后翻转离心管弃去水相，向表面活性剂富集相中加蒸馏水至1 mL。在波长520 nm处，用10cm比色皿测定吸光度。

2 结果与讨论

2.1最佳条件的选择 2.1.1测定波长的选择

按实验方法以试剂空白为参比，扫描含汞的吸收曲线如图1。由图1可知，络合物在520 nm波长处有最大吸收峰值，故选择520 nm为测定波长。

图1 吸收曲线

2.1.2 pH值的影响

在浊点萃取金属离子时，需要合适的络合剂与金属离子形成疏水性的络合物，然后被萃取到表面剂相。介质pH值主要影响络合物的形成，当pH值过高时，金属离子与络合剂形成的络合物不稳定，进而会对萃取率产生影响。本实验考查了pH值在2~7时邻苯二甲酸氢钾缓冲体系对萃取率的影响。见图2，由图

可知pH2.5~5时吸光度较大且稳定，因而选择pH3.16作为实验的pH值。

图2 pH值对汞浓度萃取率的影响

2.1.3双硫腙浓度的影响

络合剂用量是影响络合反应能否定量进行的一个重要因素。本实验考察了络合剂双硫腙用量对0.3 g/mL汞萃取率的影响，见图3。结果表明双硫腙溶液用量少时，金属离子为完全络合，萃取率低。当双硫腙浓度小于2×10-5 mol/L，吸光度的值随双硫腙增大而明显增大，其后基本不变。故实验中选择2×10-5 mol/L双硫腙为测定条件。

图3 双硫腙浓度对汞萃取率的影响

2.1.4 TritonX-114浓度对萃取率的影响

在保证萃取完全的前提下，尽可能减少相比，以提高萃取效率和富集能力。TritonX-114浓度的大小决定了表面活性剂相得体积大小。

当汞浓度为0.3 µg/ml时，实验了不同浓度的TritonX-114对汞萃取率的影响，结果如图4。随着TritonX-114浓度的增加，吸光度值逐渐增大，当到达0.5%时基本不变。

图4 TritonX-114浓度对萃取率的影响

2.1.5 平衡温度和时间的影响

在保证萃取完全的前提下，应采用尽可能低的平衡温度和较短的平衡时间。为了在尽可能低的温度和最短的时间内达到尽可能大的萃取率，按照实验方法研究了不同萃取温度和时间对萃取率的影响见图5和图6。结果表明温度在75℃，萃取时间在20 min以上，萃取率大且稳定。因此本实验选择的浊点萃取温度为75℃，萃取时间为20 min。

图5 温度对汞萃取率的影响

图6 萃取时间对汞萃取率的影响

2.1.6 冰浴时间的影响

冰浴可使表面活性剂相变得粘滞而易于分离。实验表明，冰浴5 min后，两相容易分离，超过5 min后影响不大。 2.1.7 共存离子的影响

在优化的实验条件下，对一些常见的共存离子进行了考察，所得各离子的最大允许量。200倍的Mn2+；100倍的Ca2+ 、Mg2+；50倍的Zn2+、Ag+、Al3+、

Co+、Cd2+不干扰测定。Fe3+、Cu2+干扰较大，与汞等倍时即干扰测定。加入20%的抗坏血酸溶液1mL和10% …… 此处隐藏：6109字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……