1、苏州科技学院本科生毕业论文I毕业论文：茶叶及其提取液中重金属 Cu、Pb 的检测摘 要近年来，茶叶的质量和安全备受关注，而茶叶中的铅铜含量直接关乎饮用者的身体健康。本文使用火焰原子吸收光谱测定了铁观音、西湖龙井、碧螺春、黄山毛峰、祁门祁红、信阳毛尖、福建白茶、云南普洱等 8 种茶叶中的 Cu 和 Pb 的含量。分别采用酸加热消解和沸水浸泡溶出法处理茶叶样品，确定了两种方法的最佳实验条件，最后对这两种方法进行了比较。实验结果表明：所选择的 8 种茶叶中铅、铜的含量都没有超出国家限值，都可以放心使用，并比较得出酸法消解能更准确的测定茶叶中铅、铜的含量。关键词 火焰原子吸收光谱；茶叶；酸法消解；沸水
2、溶出苏州科技学院本科生毕业论文IIDetermination of Pb and Cu in teas and its extract AbstractThe quality and safety of teas becomes an important concern of Chinese in recent years. And the contents of Cu and Pb have a directly effect on people health. The concentrations of Cu and Pb by Flame atomic absorption spectr
3、ometry from eight Chinese teas, that is，Oolong tea, West Lake Longjing, Spring snail, Mount Huangshan Mao Feng, Qimen black tea, Xinyang Maojian tea, Fujian white tea and Yunnan Puer. are determined in this thesis. Tea samples are pretreated with acid digestion method and boiled water immersion and
4、extraction method. The optimal pretreatment conditions are selected and the results between mentioned two methods are compared. Our experiments indicates that the concentrations of Cu and Pb from selected tea samples are all below the maximum values of national tea standards and thus safety to be us
5、ed. Moreover, results from acid digestion are better than those from boiled water extraction. Keywords Flame atomic absorption spectrometry, Tea, Acid degistion , boiled water immersion苏州科技学院本科生毕业论文III目 录1 绪论 .11.1 铅、铜的测定意义 .11.1.1 铅、铜的简介 .11.1.2 铅、铜对人体的影响 .21.2 研究背景 .41.2.1 相关标准 .41.2.2 各种测定方法 .41.
6、3 研究目的 .52 实验部分 .62.1 仪器和试剂 .62.1.1 仪器 .62.1.2 试剂 .62.2 实验内容和方法 .62.2.1 样品 .62.2.2 标准曲线 .72.2.3 实验方法 .72.2.4 加标回收率 8.83 结果与讨论 .93.1 实验结果 .93.1.1 最佳实验条件确定 .93.1.2 标准曲线 .113.2 样品测定结果 .113.2.1 酸法消解 .113.2.2 沸水溶出法 .123.3 加标回收率 .133.3.1 酸法消解测铜的加标回收率 .133.3.2 酸法消解测铅的加标回收率 .133.3.3 沸水溶出法测定铜的加标回收率 .14苏州科技学院
7、本科生毕业论文IV3.3.4 沸水溶出法测定铅的加标回收率 .143.4 方法优越性比较 .153.4.1 两种方法测铜优越性比较 .153.4.1 两种方法测铅优越性比较 .153.5 两种方法相关性 .163.5.1 两种方法测铜的相关性 .163.4.2 两种方法测铅的相关性 .16结 论 .17致 谢 .18参 考 文 献 .19附录 A 原始数据 .20附录 B 译文及外文原文 .24苏州科技学院本科生毕业论文11 绪论1.1 铅、铜的测定意义中国是茶叶的故乡，茶叶是一种具有资源优势、文化底蕴和消费传统的特色农产品，也是传统的天然健康食品。茶叶以其抗癌、抗氧化、消除人体自由基等独特的
8、保健功效，深受世人喜爱，被誉为“东方文明象征” ，已成为仅次于碳酸饮料和饮用水的世界第三大饮料。随着人民生活水平的日益提高，人们在饮茶的同时也越来越关注茶叶的卫生质量问题，在关注茶叶中能对人体产生速效性危害的农药残留指标基础上，又开始关注对人体产生迟效性危害的重金属含量的研究 1。放入句号内，下同1.1.1 铅、铜的简介铅主要用于制造铅 蓄 电 池 ；铅合金可用于铸铅字，做焊锡；铅还用来制造放射性辐射、X 射线的防护设备；铅及其化合物对人体有较大毒性，并可在人体内积累。铅被用作建筑材料，用在乙酸铅电池中，用作枪弹和炮弹，焊锡、奖杯和一些合金中也含铅。铅还可以做成开 花 弹 (又名达 姆 弹 )
9、。 铅在地壳中含量不大，自然界中存在很少量的天然铅。但由于含铅矿物聚集，熔点又很低（328） ，使铅在远古时代就被人们所利用了。方铅矿（PbS）直到今天都是人们提取铅的主要来源。远古时代人们偶然把方铅矿投进篝火中，它首先被烧成氧化物，然后受到碳的还原，形成了金属铅。铅表面在空气中能生成碱 式 碳 酸 铅 薄膜，防止内部再被氧化。制造铅砖或铅衣以防护 X-射线及其他放 射 线 。用于制造合金。等量之铅与锡组成的焊条可用于焊接金属。制活字金。铅与锑的合金熔点底，用于制造保 险 丝 。可用于制造铅弹。2007年全球铅的消费比例为：汽车蓄电池69.7%，电缆护套2.5%，轧制材和挤压材6.5%，弹药、
10、军火6.9% ，合金2.8%，染料和其他化合物8.9%，其他2.7% 2。 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。用于各种电 缆 和导线，电 机 和变 压 器 的这种，开 关 以及印刷线路板在机械和运输车辆制造中，用于制造工 业 阀 门 和配件、仪表、滑 动 轴 承 、模 具 、热交换器和泵等。在化 学 工业 中广泛应用于制造真空器、蒸 馏 锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造子弹、炮苏州科技学院本科生毕业论文2弹、枪炮零 件 等，每生产300万发子弹，需用铜13-14吨。在建筑工业中，用做各种管 道 、管道配件、装饰器 件 等 3。尽管铅铜在人们的生产生活中作用巨大，也曾
11、今很大程度的改变了人们的生活。但是若是茶叶中含有了过量的铅铜，在人们饮茶的同时随之摄入人体，将会对人们的身体造成巨大的影响。所以本论文着力于茶叶中铅铜的测定。1.1.2 铅、铜对人体的影响(1) 铅对人体的影响在当今众多危害人体健康和儿童智力发育的“罪魁” 中，铅的危害成明显上升趋势。据权威调查报告透露，现代人体内的平均含铅量已大大超过1000年前古人的500倍数！而人类却缺乏主动、有效的防护措施。据调查，现在很多儿童体内平均含铅量普遍高于年轻人。铅进入人体后，除部分通过粪便、汗液排泄外，其余在数小时后溶入血液中，阻碍血液的合成，导致人体贫血，出现头痛、眩晕、乏力、困倦、便秘和肢体酸痛等；严重
12、者口中有金属味，据调查动脉硬化、消化道溃疡和眼底出血等症状也与铅污染有关。儿童铅中毒则出现发育迟缓、食欲不振、行走不便和便秘、失眠；若是小学生，还伴有多动、听觉障碍、注意不集中、智力低下等现象。这是因为铅进入人体后通过血液侵入大脑神经组织，使营养物质和氧气供应不足，造成脑组织损伤所致，严重者可能导致终身残废。特别是儿童处于生长发育阶段，对铅比成年人更敏感，进入体内的铅对神经系统有很强的亲和力，故对铅的吸收量比成年人高好几倍，受害尤为严重。铅进入孕妇体内则会通过胎盘屏障，影响胎儿发育，造成畸形等。有效地防止铅中毒，是当今科学家正在探索、攻克的课题之一。但作为个人，加强防范、进行自我保护是十分重要
13、的。首先不要使用含铅材料做饮食用具，最好不要用彩釉陶瓷制品盛装酸性食物和饮料；经过大量的调查发现，大多数人们铅摄入是源于饮食，近年来大量使用含铅的铜制水暖器材，严重污染家庭的饮食用水，危害家人的健康与生命安全 4。(2) 铜对人体的影响尽管铜是重要的必需微量元素，但应用不当，也易引起中毒反应。一般而言重苏州科技学院本科生毕业论文3金属都有一定的毒性，但毒性的强弱与重金属进入体内的方式及剂量有关。口服时，铜的毒性以铜的吸收为前提，金属铜不易溶解，毒性比铜盐小，铜盐中尤以水溶性盐如醋酸铜和硫酸铜的毒性大。人体铜中毒的最早报告见于1785年，17岁女性，因食含铜化合物食品过多而致。表现为腹痛，皮疹、
14、腹泻、呕吐，呕吐物为绿色，不久死亡。据 Luckey 报道，当铜超过人体需要量的100150倍时，可引起坏死性肝炎和溶血性贫血。铜中毒有急性和慢性两种： 急性铜中毒 在日常生活中发生急性铜中毒的原因包括治疗上应用硫酸铜过量、用含铜绿的铜器皿存放和储存食物，以及有意无意吞服可溶性铜盐等。其中，与铜器皿存放食品、饮料或含醋食品、盐渍食品在铜器皿中烹调时产生毒性，在铜器皿中制茶也可引起中毒。 急性铜中毒的临床表现为急性胃肠炎，中毒者口中有金属味，流涎、恶心、呕吐、上腹痛、腹泻，有时可有呕血和黑便。口服大量铜盐后，牙齿、齿龈、舌苔蓝染或绿染，呕吐物呈蓝绿色、血红蛋白尿或血尿，尿少或尿闭，病情严重者可因
15、肾衰而死亡；有些病人在中毒第23天出现黄疸。铜可与溶酶体的脂肪发生氧化作用，导致溶酶体膜的破裂，水解酶大量释放引起肝组织坏死；也可由红细胞溶血引起黄疸。另外，熔炼铜工人、焊接磨光镀铜物体工人、油漆厂研磨氧化铜粉工人，在吸入氧化铜细微颗粒后发生急性铜中毒，可以表现为急性金属烟尘热，表现为工作完毕后几小时出现发冷、发热，高达39以上，大量出汗，口渴，乏力，肌肉疼痛、头痛、头晕、咽喉干、咳嗽、胸痛、呼吸困难，有时恶心、食欲不振。一般夜间发病，次日早晨退热，呈一过性表现，但12天内感觉疲乏无力，若伴发支气管炎或支气管肺炎时症状可延续数日。患者血清铜可升高，血铜含量升高可达126166g/100mL(正
16、常值为76.6g/100mL)。另外铜盐和铜尘进入眼内可引起结膜炎、角膜溃疡、眼睑水肿等。铜的另一毒理表现是损伤红细胞引起溶血和贫血。通常铜进入体内后主要在肝脏中累积，一旦超过肝脏的处理水平时，铜即释放入血，过量的 Cu2+与-SH 结合后在红细胞中大量积集，引起酶系统的氧化失活，损伤红细胞，增加细胞膜的通透性，破坏其稳定性并使细胞质和细胞器易于受损，变性血红蛋白增加；另一方面，铜与血红蛋白结合形成 Heinz 小体，使细胞内葡萄糖6-磷酸脱氢酶、谷胱甘肽还原酶失活，还原型谷胱甘肽减少，从而导致血红蛋白苏州科技学院本科生毕业论文4的自动氧化加剧，变性血红蛋白大量进入血液，最终导致溶血和贫血。
17、铜的慢性中毒一般因为长期大量的吸入含铜的气体或摄入含铜的食物所致。长期接触高浓度铜尘的工人，X 射线照射胸透时可出现条索状纤维化，有的可出现结节影，上述改变可能是铜尘慢性刺激与肺部感染有关；神经系统的临床表现有记忆力减退、注意力不集中、容易激动，还可以出现多发性神经炎、神经衰弱综合症，周围神经系统比中枢神经系统敏感，脑电图显示脑电波节律障碍，出现弥漫性慢波节律等；消化系统方面可出现食欲不振、恶心呕吐、腹痛腹泻黄疸、部分病人出现肝肿大、肝功能异常等；在心血管方面可出现心前区疼痛，心悸，高血压或低血压；在内分泌方面，少部分病人出现阳痿，还可能出现蝶鞍扩大、非分泌性脑垂体腺瘤，表现为肥胖、面部潮红及
18、高血压等。 51.2 研究背景1.2.1 相关标准表1-1 无公害茶叶的卫生指标序号 项 目 限量 序号 项 目 限量1 铅（以铅计） 5 2 铜（以铜计） 60表 1-2 有机茶的卫生指标序号 项 目 限量 序号 项 目 限量1 铅（以铅计） 2 2 铜（以 Cu 计） 301.2.2 各种测定方法目前，国内测定茶叶中铅、铜的分析方法主要包括火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法等三种种方法。火焰原子吸收法。此方法原理：从铅、铜空心阴极灯辐射出的特征波长的光，通过火焰（乙炔- 空气）原子化系统产生的样品蒸汽，被蒸汽中铅、铜元素的基态原子所吸
19、收，测量吸光度便可定量测出样品中铅、铜的浓度。石墨炉原子吸收分光光度法。此方法原理：将样品注入石墨管，用电加热方式使石墨炉升温，样品蒸发离解形成原子蒸气，并对铅、铜空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，测定铅、铜的吸光度。 苏州科技学院本科生毕业论文5电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法。此方法原理：以电感耦合等离子矩为激发光源的光谱分析方法。特点：检出限低、可同时测定多种元素、线性范围宽。本实验采用火焰原子吸收光谱法因为火焰原子吸收光谱法具有较高的灵敏度，相对费用较低，易实现在线分析等优点。在重金属元素的分析中应用很广泛。 61.3 研究目的采集8种不同
20、种类的茶叶进行分析处理，测定其中 Cu、Pb 含量，并对前处理方法进行比对，确定一种最佳的处理方法。苏州科技学院本科生毕业论文62 实验部分2.1 仪器和试剂除非另有说明，实验时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。2.1.1 仪器(1) 3510火焰原子吸收分光光度计(上海安捷伦有限公司)(2) BS-224S电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)(3) 800型离心机 (上海手术器械厂)SB-36-4型电热板(上海浦东荣丰科学仪器有限公司 )所有玻璃仪器使用前用10%硝酸浸泡24h，用自来水、蒸馏水分别冲洗干净备用2.1.2 试剂(1) 浓硝酸(分析纯，
21、65%-68%，上海联试化工试剂有限公司) (2) 高氯酸(优级纯，菱湖升生化工有限公司)(3) 铅标准储备液用电子天平准确称取0.1克铅粉放入小烧杯中加入稀硝酸溶解，待溶解完，将溶解溶液倒入500ml容量瓶中，用蒸馏水润洗小烧杯2-3次，将润洗的溶液同样倒入容量瓶中。用0.2% 的稀硝酸定容至500ml。配好的Pb(NO 3)2 溶液浓度为200ppm 。(4) 铜标准储备液用电子天平准确称取0.1克铜片放入小烧杯中加入硝酸溶解，待溶解完，将溶解溶液倒入500ml容量瓶中，用蒸馏水润洗小烧杯2-3次，将润洗的溶液同样倒入容量瓶中。用0.2% 的稀硝酸定容至500ml。配好的Cu(NO 3)2 溶液浓度为200ppm。2.2 实验内容和方法2.2.1 样品
