姜 威，龔 麗，楊文娟，朱桂華，何賓賓，牛司江，史 鑫

（1.國(guó)家磷資源開(kāi)發(fā)利用工程技術(shù)研究中心, 云南 昆明 650600；2.云南省磷化工節(jié)能與新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650600）

0 引言

Cr6+毒性較大，攝入量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致機(jī)體中毒。GB 22549—2017 給定了飼料添加劑磷酸氫鈣中鉻的限值為30 mg/kg。目前飼料添加劑中鉻的測(cè)定方法為火焰原子吸收光譜法或石墨爐原子吸收光譜法［1］，一些文獻(xiàn)中報(bào)道采用等離子體發(fā)射光譜法［2］。其樣品前處理方式及儀器測(cè)定原理，決定了測(cè)定結(jié)果為全態(tài)鉻含量。飼料添加劑磷酸氫鈣中六價(jià)鉻含量測(cè)定方法還未見(jiàn)報(bào)道。在酸性溶液中，Cr6+可與二苯碳酰二肼（OC［HNNHC6H5］2）作用生成紫紅色絡(luò)合物，且在一定范圍內(nèi)顏色深淺跟含量高低呈線(xiàn)性關(guān)系［3］，可依此進(jìn)行比色定量。筆者建立二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定飼料級(jí)磷酸氫鈣中六價(jià)鉻含量的方法，通過(guò)加標(biāo)回收率、實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)驗(yàn)證其準(zhǔn)確度，檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器及工作參數(shù)

電子天平，分度值0.1 mg；可調(diào)式電熱板，3型30X30，上海坤誠(chéng)科學(xué)儀器有限公司；紫外分光光度計(jì)，TU-1901，配10 mm吸收池，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

紫外分光光度計(jì)最佳工作參數(shù)：波長(zhǎng)190～900 nm；光譜帶寬2.0 nm；波長(zhǎng)重復(fù)性± 0.1 nm；波長(zhǎng)準(zhǔn)確度±0.3 nm；光度準(zhǔn)確性±0.002；光度重復(fù)性0.001；分辨率±0.001；雜散光≤0.010%。

1.2 主要試劑

二苯碳酰二肼丙酮溶液（2.0 g/L）: 準(zhǔn)確稱(chēng)取二苯碳酰二肼0.2 g溶于50 mL丙酮中，加蒸餾水稀釋至100 mL，盛放于棕色玻璃瓶中，置冰箱內(nèi)可保存2周，顏色變渾濁時(shí)停止使用［3］。

氨水，w（NH3）27.5%；硝酸溶液（1+4）；鹽酸溶液（1+4）。

鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（ρ（Cr6+）100 μg/mL）：稱(chēng)取經(jīng)105～110 ℃烘至恒質(zhì)量的基準(zhǔn)重鉻酸鉀0.282 8 g，溶于蒸餾水，轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中，加入10 mL硝酸溶液（1+4）稀釋至刻度，搖勻［3］。

鉻標(biāo)準(zhǔn)工作溶液（ρ（Cr6+）10 μg/mL）：移取5.00 mL 鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于50 mL 容量瓶中，加入2 mL 硝酸溶液（1+4），用純水定容，搖勻，臨用前配制［3］。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 樣品前處理

（1）消化分解：準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣1.0 g（精確至0.000 1 g）于100 mL 燒杯中，用少許蒸餾水潤(rùn)濕樣品，慢慢添加鹽酸溶液（1+4）約10 mL，于電熱板上緩慢加熱分解，分解過(guò)程中保持微沸狀態(tài)，直至分解完全。同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。

（2）沉淀分離消除干擾離子：溶液近干時(shí)取下燒杯，用少量蒸餾水清洗杯壁后冷卻至常溫。將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，滴加氨水至出現(xiàn)黃褐色渾濁后再過(guò)量1 mL，將溶液定容后，倒入離心管內(nèi)離心2 min。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制

精準(zhǔn)吸取相應(yīng)體積的鉻標(biāo)準(zhǔn)工作溶液于50 mL容量瓶中（見(jiàn)表1），向各容量瓶中依次加入2.5 mL硝酸溶液（1+4）和2.5 mL 二苯碳酰二肼丙酮溶液，搖勻，定容，靜置10 min。取10 mm吸收池于波長(zhǎng)540 nm 處測(cè)吸光度。以標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中鉻質(zhì)量為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列吸取鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液體積及其對(duì)應(yīng)Cr6+質(zhì)量

1.3.3 樣品測(cè)定

取1.3.1 節(jié)前處理后上清液25.00 mL 于50 mL容量瓶中，按標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制方法測(cè)定吸光度，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性回歸方程計(jì)算Cr6+的質(zhì)量。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理方法

鹽酸能有效分解試樣，但在一定濃度下，鉻與鹽酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。因此用鹽酸分解磷酸氫鈣樣品，關(guān)鍵在于控制溶液酸度。為了驗(yàn)證不同酸度下鈍化反應(yīng)程度，選擇ZK-1、ZK-7 試樣按1.3.1 節(jié)的方法在不同鹽酸濃度條件下，以相同鹽酸溶液體積和加標(biāo)量測(cè)定Cr6+回收率，尋找適宜的樣品分解酸度，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，濃鹽酸環(huán)境中，鉻明顯被鈍化，回收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)要求。隨著溶液酸度降低，回收率逐漸提高，但稀釋程度過(guò)大時(shí)，樣品不能完全被分解，測(cè)定結(jié)果也會(huì)偏低。鹽酸溶液（1+4）可以有效抑制鉻的鈍化反應(yīng)，同時(shí)也可以完全分解試樣。

表2 鹽酸濃度對(duì)Cr6+測(cè)定結(jié)果的影響

2.2 顯色反應(yīng)酸度

通過(guò)控制硝酸溶液（1+4）的加入量，調(diào)整體系pH，檢測(cè)吸光度，顯色反應(yīng)吸光度與pH 關(guān)系曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。由圖1 可知，pH 為0.52～1.30，即氫離子濃度0.05～0.30 mol/L 時(shí)，Cr6+與二苯碳酰二肼顯色反應(yīng)吸光度穩(wěn)定。

圖1 顯色反應(yīng)吸光度與pH關(guān)系曲線(xiàn)

2.3 顯色反應(yīng)溫度

配制一份顯色溶液，每隔1～2 ℃，通過(guò)儀器自動(dòng)掃描繪制吸光度與溫度關(guān)系曲線(xiàn)，見(jiàn)圖2。

圖2 顯色反應(yīng)吸光度與溫度關(guān)系曲線(xiàn)

由圖2可知，15～18 ℃時(shí)Cr6+與二苯碳酰二肼顯色穩(wěn)定。

2.4 顯色時(shí)間

配制一份顯色溶液，從加入顯色劑起計(jì)算時(shí)間，以純水作參比，通過(guò)儀器自動(dòng)掃描，繪制吸光度與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)，見(jiàn)圖3。

圖3 顯色反應(yīng)吸光度與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)

由圖3 可知，Cr6+與二苯碳酰二肼顯色后2～3 min，吸光度最大但不穩(wěn)定，于5～15 min吸光度保持穩(wěn)定。

2.5 共存元素的干擾及消除方法

當(dāng)溶液中的其他組分含量較高而影響被測(cè)組分吸光度時(shí)就構(gòu)成了干擾。筆者采用氨水使磷酸氫鈣中鐵、鎂等大部分干擾離子形成沉淀而分離，并結(jié)合二苯碳酰二肼顯色劑本身無(wú)顏色，以空白試液作參比，盡可能消除干擾離子的影響。

2.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和檢出限

在儀器最佳工作條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)空白溶液連續(xù)測(cè)定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算Cr6+的檢出限，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性回歸方程和檢出限見(jiàn)表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的線(xiàn)性回歸方程和檢出限

由表3可知，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性回歸方程相關(guān)系數(shù)為0.999 2，檢出限為0.14 μg。

2.7 質(zhì)控樣測(cè)定結(jié)果

將質(zhì)控樣品按照1.3.1 節(jié)進(jìn)行樣品前處理后測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 代表性樣品測(cè)定結(jié)果 mg/kg

由表4 可知，本實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果與具有CMA（檢驗(yàn)檢測(cè)）機(jī)構(gòu)認(rèn)定標(biāo)志資質(zhì)實(shí)驗(yàn)室一致，準(zhǔn)確度較高。

2.8 精密度與回收率實(shí)驗(yàn)

按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定ZK-1和ZK-7，開(kāi)展精密度和回收率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 精密度和回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從表5 可以看出，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=11）在2.1%～3.2%，回收率為95%～102%，重復(fù)性好，準(zhǔn)確度高，滿(mǎn)足分析測(cè)試要求。

3 結(jié)論

利用鹽酸溶液（1+4）分解飼料級(jí)磷酸氫鈣試樣，選擇沉淀分離消除磷酸氫鈣中共存元素對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾，以二苯碳酰二肼作顯色劑采用分光光度法檢測(cè)試樣中六價(jià)鉻含量，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)及加標(biāo)回收率，可以看出該方法準(zhǔn)確度高，可作為飼料級(jí)磷酸氫鈣中六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法推廣使用。