[发明专利]一种测定痕量铅的分析试剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及分析化学领域，更具体地说，本发明涉及一种对烟草及其添加剂中的铅进行测定的分析试剂。同时，本发明还涉及该试剂的制备方法和在烟草工业中的应用。

背景技术

烟草中的铅是一种有害元素，烟草、卷烟辅料及烟用添加剂中铅的测定对保证卷烟产品安全性具有重要意义。现有技术中，铅含量的测定的方法有分光光度法、原子吸收法、原子荧光法、等离子体发射光谱法、等离子体质谱法等。分光光度法因仪器设备简单、成本低，是最常用的方法。

目前我国的国标采用双硫腙萃取光度法，该方法需用三氯甲烷萃取，不但操作麻烦，而且有机溶剂用量大，容易污染环境，引入误差因素也多。近几年来虽然有其它光度法测定铅的报道，但由于样品中铅含量很低，需要富集后才能用光度法准确测定，不能适应生产实际的需要，迫切地需要加以改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新的分析试剂。

本发明的另一目的是提供一种所述分析试剂的制备方法。

本发明进一步的目的是提供所述分析试剂在测定痕量铅中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

*除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

A.本发明提了一种新的分析试剂，它具有下述结构式：

其命名为5-对磺酸基苯偶氮-8-氨基喹哪啶。

B.本发明提供了一种所述分析试剂的制备方法，该法采用下述步骤：

(1)将0.02mol的对氨基苯磺酸溶于400ml无水乙醇中，加入2g氨基钠，水浴加热回流4小时；

(2)加入8g亚硝酸异戊酯，再回流30分钟，冷却，制得重氮盐；

(3)向重氮盐溶液中加入0.02mol的8氨基8-氨基喹哪啶，2.5g碳酸钠，搅拌0.5小时，放置过液，减压蒸去大部分的乙醇，滤出沉淀可得粗品；

(4)将粗品用乙醇重结晶2～3次即得到所需的分析试剂。

C.本发明基于新合成的分析试剂，提供了测定痕量铅的新方法，并将该方法应用于烟草工业的分析测试中：

(1)准确称取样品(烟草、卷烟辅料或烟用添加剂)0.2g于聚四氟乙烯微波消化罐中，加入1.5mL浓硝酸和2mL 30％H₂O₂，于微波消化炉中消化10min；消化完后于电热板上加热蒸发至近干，用20mL 5％的盐酸溶解残渣，转入50mL比色管中；然后加入0.1％的5-对磺酸基苯偶氮-8-氨基喹哪啶溶液4mL，充分摇匀，放置10min，显色液以10mL/min的流速通过预活化好的Waters Sep-Pak-C₁₈固相萃取小柱，富集完后小柱离心脱水，以5mL/min的流速用1.0mL乙醇洗脱，洗脱液准确调节体积到1.0mL，以试剂空白为参比，用容量为0.5mL的1cm半微量比色皿，于610nm处测定吸光度。

(2)5-对磺酸基苯偶氮-8-氨基喹哪啶与铅在酸介质中显色可用盐酸控制酸度；生成络合物的摩尔比为3∶1。试剂最大吸收为420nm，其和铅的显色络合物吸收为610nm，体系对比度很大。该显色反应可在室温下迅速迅速，放置5min后吸光度可达到稳定，显色完全后体系至少可稳定12h，当固相萃取用乙醇洗脱后，显色体系在乙醇介质中至少可稳定20h。

本发明所提供的分析测定方法的工作原理：

显色络合物的萃取可用疏水缔合原理解释，5-对磺酸基苯偶氮-8-氨基喹哪啶与铅生成的络合物具有一定疏水性，以水溶液通过小柱时由于水的洗脱能力弱，不能洗脱络合物，因此显色络合物能定量地被富集在小柱上，改用少量洗脱力强的溶剂(DMF，乙醇、乙氰、四氢呋喃等)就能把络合物淋洗下来，从而达到显色络合物的富集。小柱活化和样品富集的流速均为10mL/min，小柱先用2mL乙醇浸润，再用10mL水洗去残留的乙醇；样品(显色液)以10mL/min的流速通过小柱时络合物和过量的试剂均能完全保留在小柱上(小柱的萃取容量为50mg，对络合物的萃取容量为21mg，而样品中铅的含量只为微克级，因此不会超过小柱的萃取容量)。样品富集完后即用洗脱剂洗脱；由于乙醇无毒，挥发性弱且价格便宜，由此本实验选用乙醇洗脱，由于用1mL的乙醇就可把显色络合物完全洗下，富集倍数可达50倍，大大提高了光度分析的灵敏度。