一次性筷子中亚硫酸盐残留量的离子色谱法测定

国标GB19790.2-2005 一次性筷子第2部分：竹筷用蒸馏法来检测一次性筷子中二氧化硫残留量，但这种方法的滴定终点通过视觉判断不够明显，容易对结果造成人为的影响。本文着力于建立一种更高效的检测方法，通过系统地实验研究发现，将离子色谱技术应用于亚硫酸盐的检测，具有高效、灵敏、分离度好的特点。

亚硫酸盐

亚硫酸盐通常是指二氧化硫及能够产生二氧化硫的无机亚硫酸盐类，包括二氧化硫、硫磺、亚硫酸、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐、低亚硫酸盐。亚硫酸盐类通过产生二氧化硫产生防腐、漂白、抗氧化等作用，二氧化硫在通常状态下是一种无色的有刺激气味的气体，密度大于空气，有毒性，易溶于水。二氧化硫及含硫化合物的硫原子的化合价是正四价，同时具有还原性和氧化性，可阻断微生物氧化酶作用，从而影响其生理氧化过程，故具有杀菌、防腐、抗氧化的作用。

分析方法

仪器和试药

仪器：戴安 IC-1500型离子色谱仪(抑制型)；电导检测器；AS23阴离子分析柱；通用保护柱；水蒸汽蒸馏装置；破碎机；超纯水。

试药：碳酸氢钠(NaHCO₃ )、碳酸钠(Na₂CO₃)（优级纯），EDTA、硫代硫酸钠(Na₂ S₂O₃)、碘(I₂)、淀粉、亚硫酸钠(Na₂SO₃)（分析纯）；实验用水均为去离子水（电阻率为18.2 ΜΩ.cm）；硫酸盐标准溶液购自国家标准物质中心（编号为0942，标示值为 1000μg·ml^-1 ）；样品为熏硫一次性筷子和未熏硫的一次性筷子；市售一次性筷子

对照品溶液的配制

用去离子水将硫酸盐标准溶液稀释，使浓度分别为5μg·ml^-1 、10μg·ml^-1、20μg·ml^-1、30μg·ml^-1 、50μg·ml^-1、75μg·ml^-1、100μg·ml^-1 、150μg·ml^-1 、200 μg·ml^-1、250μg·ml^-1、300μg·ml^-1 、400μg·ml^-1、500μg·ml^-1 ，作为对照品溶液。

样品溶液的制备

连接水蒸汽蒸馏装置如下图。

精密称取破碎样品5克，置水蒸汽蒸馏装置样品瓶中，取3%的双氧水20ml置100ml量瓶中作为接受液，弯形管导入液面以下，加去离子水30ml将一次性筷子润湿，迅速用移液枪吸取盐酸5ml加入样品瓶后密封，加热进行水蒸汽蒸馏；当容量瓶中液体接近100ml时，停止蒸馏，取下容量瓶，用去离子水定容至刻度，摇匀，放置3小时，作为样品溶液。

色谱条件戴安 IC-1500型离子色谱仪；色谱柱：AS23阴离子柱(150mm×4.0mm)；通用型保护柱；淋洗液： 3.2mmol·L^-1 Na ₂CO₃,1.0 mmol·L^-1NaHCO₃；流速：0.7ml·min^-1 ；等度淋洗；进样量：20μl。

线性范围

将上述配制的不同浓度的对照品溶液，分别进样20μl，对照品色谱图见下图1，以峰面积和浓度绘制标准曲线，得回归方程为Y=1.35275x+177.242，硫酸根标准溶液5μg～500μg(以SO₂计为3.3345μg～333.45μg)之间呈良好的线性关系，相关系数r ＝0.99937，见下图2。

专属性试验

取未熏硫和熏硫的一次性筷子按上述样品溶液的制备方法分别制成阴性对照溶液和样品溶液，按上述色谱条件测定，以考察是否有假阳性峰干扰，结果表明，未熏硫的一次性筷子中未检出亚硫酸盐，见下图3、图4。

精密度试验

取已制备好的同一份样品溶液，在上述色谱条件下进样6次，进样量20μL，记录峰面积，计算RSD值（n＝6），结果表明精密度良好。见表1。

稳定性试验

取制备好的同一份样品溶液，在上述色谱条件下，分别在0、1、2、4、8、12、24小时进样，记录峰面积，计算RSD值（n＝7），结果表明样品溶液24h内稳定性良好。见表2。

重复性试验

精密称取熏硫一次性筷子，按样品溶液制备方法平行制备六份，按上述色谱条件测定，检测结果折以SO₂计算，平均含量为419.70μg·g^-1 ，RSD为2.24%。见表3。

加样回收试验

取无水亚硫酸钠精密称定，用0.05％EDTA溶液溶解，临用前用碘量法标定，折以 SO2计算，浓度为472.6μg·ml^-1 。分别取熏硫一次性筷子1.7g、2.5g、3.3g，精密称定，分别精密量取亚硫酸钠对照品溶液2.90mL、2.20mL、1.50mL加入，按上述样品溶液制备方法制备，并在同样的色谱条件下测定，每个浓度水平平行重复3份，以最终测定的9个结果计算回收率，结果显示平均回收率95.61%，RSD为3.87%（n=9），见表4。

市售十批一次性筷子测定结果

随机抽取了市场所售的一次性筷子，以上述方法制备后在相同色谱条件。

结论：用离子色谱法来检测一次性筷子中的二氧化硫残留量具有：

（1）灵敏度高。直接进样可达ppb级，用浓缩柱可达ppt级，对常见的阴离子的检出限小于10μg／L。

（2）选择性好。可通过选择适当的分离方式、分离柱、检测方法来分析无机阴、阳离子和有机阴、阳离子，已有多种成熟的固定相和选择性的检测器，与高效液相色谱法相比，离子色谱法中固定相对选择性的影响比较大。

（3）可多组分同时测定。很短时间内即可得到阴、阳离子及样品组成的全部信息，但对样品成分之间的浓度差太大的样品有一定的限制。

（4）运行费用非常低，不需特殊试剂。

（5）分离柱的容量高、稳定性好。与高效液相色谱仪中采用的硅胶填料不同，离子色谱的柱填料具有较广的PH范围，允许用强酸强碱作为淋洗液，对有机试剂较稳定性，使得应用范围扩大，对复杂基体分析具有可行性。

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主题：【第六届原创】一次性筷子中亚硫酸盐残留量的离子色谱法测定标题，例如：气相色谱是做什么的？