中學(xué)生暑假社會(huì)調(diào)查報(bào)告
陶瓷餐具中鉛含量的測(cè)定及簡(jiǎn)易處理方法
摘要：陶瓷餐具是我國五千年文化的延存，凝結(jié)著中華民族的藝術(shù)才華和智慧，但在色彩斑斕的陶瓷餐具制造過程中，使用了大量含有一定量鉛，鎘的顏料，這些重金屬離子在使用中會(huì)逐步釋放，對(duì)人體產(chǎn)生危害、因此，本實(shí)驗(yàn)采用雙硫腙法對(duì)陶瓷餐具的鉛含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明所收集的陶瓷餐具中鉛的含量均接近和超過WTO規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)、針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我認(rèn)為可采用醋酸和微波加熱法對(duì)購置的陶瓷餐具進(jìn)行處理，從而使餐具的使用安全可靠、
關(guān)鍵詞：陶瓷餐具，鉛，比色法，雙硫腙法
一、前言
陶瓷餐具是我國五千年文化的延存，結(jié)晶著中華民族的藝術(shù)才華和智慧，與我們每個(gè)人的日常生活息息相關(guān)、但是，在餐具的制造過程中，為了使餐具更加美觀，人們會(huì)使用大量的無機(jī)顏料，而這些顏料一般都含有一定量的鉛和鎘等重金屬離子，尤其是餐具內(nèi)壁的花紋，更容易在使用過程中釋放出這些重金屬離子，對(duì)我們?nèi)梭w造成危害、因此，陶瓷餐具中金屬離子含量的問題已經(jīng)引起科學(xué)家越來越多的關(guān)注[1]、
針對(duì)人們用餐具盛放米醋，浸泡腌菜，孩子用餐具盛放弱酸性飲料這些日常生活習(xí)慣，我走訪了專家，并查閱了大量的資料，最后設(shè)計(jì)了用一定濃度的醋酸浸泡餐具觀察鉛離子釋放的實(shí)驗(yàn)方案，希望通過實(shí)驗(yàn)，提醒人們?cè)谫徺I和使用餐具時(shí)盡量避免使用內(nèi)壁有花紋的餐具、
二、儀器和試劑
1、儀器：U—3400分光光度計(jì)，50毫升比色管，100毫升比色管、
2、試劑：雙硫腙，檸檬酸銨，鹽酸羥胺，酚紅指示劑，氨水，三氯甲烷，鹽酸，氫氧化鈉，醋酸、（以上試劑均為分析純）
三、實(shí)驗(yàn)方法
1、樣品的購置
陶瓷餐具在杭州市某農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)中的購得、
圖1陶瓷餐具樣品
2、樣品的處理
1）按照文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)[2]，將所購置的樣品用醋酸（4%，v/v）浸泡，煮沸2小時(shí)，再浸泡24小時(shí)，濃縮浸泡液，待分析、
2）將所購置的樣品用醋酸（4%，v/v）和NaCl（10%），體積比為1：1的溶液浸泡，煮沸2小時(shí)，再浸泡24小時(shí)，濃縮浸泡液，待分析、
3）將所購置的樣品用NaCl（10%）浸泡，煮沸2小時(shí)，再浸泡24小時(shí)，濃縮浸泡液，待分析、
4）將所購置的樣品用醋酸（4%，v/v）浸泡，微波爐加熱（中火）3分鐘，濃縮浸泡液，待分析、
5）將所購置的樣品用醋酸（4%，v/v）浸泡，微波爐加熱（中火）5分鐘，再浸泡24小時(shí)，濃縮浸泡液，待分析、
3、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
鉛濃度的測(cè)定采用文獻(xiàn)[3]報(bào)導(dǎo)的雙硫腙顯色法進(jìn)行、雙硫腙法是以雙硫腙為絡(luò)合劑，在PH為8—9時(shí)與鉛形成酒紅色的絡(luò)合物，在520納米波長(zhǎng)有最大吸收，并測(cè)定其吸收值、
吸取2、50，3、00，3、50，4、00，4、50，5、00毫升鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（相當(dāng)于25、0，30、0，35、0，40、0，45、0，50、0毫克鉛）于100毫升比色管中，加無鉛雙蒸餾水至20毫升，加入2毫升檸檬酸銨溶液，1毫升20%的鹽酸羥胺和2滴酚紅指示劑，用1：1氨水調(diào)節(jié)至紅色，混勻，各加5、0毫升雙硫腙使用液，劇烈振搖1分鐘，靜止分層，取三氯甲烷層加入1cm比色皿中，在520納米波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、
4、樣品的測(cè)定
將上述樣品處理后的樣液，經(jīng)濃縮后定容至20毫升，加入2毫升檸檬酸銨溶液，1毫升20%的鹽酸羥胺和2滴酚紅指示劑，用1：1氨水調(diào)節(jié)至紅色，混勻，各加5、0毫升雙硫腙使用液，劇烈振搖1分鐘，靜止分層，三氯甲烷層加入1cm比色皿中，在520納米波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度、
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、圖2和圖3分別是雙硫腙法對(duì)鉛標(biāo)準(zhǔn)品的顯色照片和鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線圖、
圖2雙硫腙法對(duì)鉛標(biāo)準(zhǔn)品的顯色照片圖3鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線
鉛標(biāo)準(zhǔn)品的濃度分別為25、0，30、0，35、0，40、0，45、0，50、0mg/mL，所得的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式為：A=2、700×10—3C+0、2510（n=6，R2=0、99）
從標(biāo)準(zhǔn)曲線來看，顯色濃度與鉛含量具有良好的相關(guān)性、
2、為檢驗(yàn)杭州市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)中的陶瓷餐具含鉛量的情況，本實(shí)驗(yàn)收集杭州市某農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)中的紅色花紋，藍(lán)色花紋，青色花紋，綠色花紋和花色湯瓢樣品，經(jīng)過處理后他們均顯示出有較高的鉛含量、圖4是樣品的顯色照片、
圖4陶瓷餐具樣品的顯色照片
3、針對(duì)所購置的陶瓷餐具樣品中鉛含量的程度，我們的實(shí)驗(yàn)著重篩選了紅色花紋和藍(lán)色花紋的陶瓷餐具進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)、表1為實(shí)驗(yàn)結(jié)果、
表1不同條件下餐具鉛離子的釋放量
陶瓷餐具
實(shí)驗(yàn)條件
紅色花紋餐具（重量0、38千克）
�。╩g/kg）
藍(lán)色花紋餐具（重量0、28千克）
�。╩g/kg）
醋酸（4%，v/v）
醋酸+微波（5分鐘）
醋酸+微波（3分鐘）
NaCl（10%）
醋酸+NaCl（10%）（1：1）
圖5陶瓷餐具樣品與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照的顯色照片
從對(duì)樣品的檢測(cè)結(jié)果顯示，用微波加熱3分鐘和5分鐘后的樣品浸泡液中鉛含量比只用醋酸浸泡樣品的濃度明顯增加，說明微波加熱法可能會(huì)使鉛的溶出速度加快，而且從兩種陶瓷餐具的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，增加微波加熱時(shí)間，浸泡液中鉛濃度增加、
用NaCl（10%）溶液處理浸泡樣品，對(duì)紅色花紋餐具而言，鉛的濃度增加明顯，說明NaCl（10%）鹽溶液在一定程度上也會(huì)增加紅色花紋餐具中鉛的溶出；而對(duì)藍(lán)色花紋餐具而言，NaCl（10%）對(duì)其影響較小，說明鹽溶液對(duì)不同的顏料影響不同、
用醋酸+NaCl（10%）混合溶液浸泡樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，對(duì)藍(lán)色花紋餐具而言，所測(cè)定的鉛含量比用醋酸（4%v/v）浸泡的樣品要高、
針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在微波爐作用下，用氯化鈉溶液或醋酸溶液浸泡餐具，都能使餐具釋放出較多的鉛離子、因此，我設(shè)想，如果用微波爐對(duì)餐具進(jìn)行處理，是否能加快重金屬離子的釋放，使不安全的餐具在處理后，對(duì)人體的危害變小呢我設(shè)計(jì)了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)、
4、將樣品用醋酸浸泡24小時(shí)及微波爐處理后，再進(jìn)行醋酸處理，然后對(duì)樣品中鉛含量的測(cè)定值、（實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2）
表2微波爐處理后餐具的鉛離子釋放量
陶瓷餐具
實(shí)驗(yàn)條件
紅色花紋餐具（重量0、38千克）
�。╩g/kg）
藍(lán)色花紋餐具（重量0、28千克）
�。╩g/kg）
醋酸+微波（5分鐘）
再用醋酸浸泡1小時(shí)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示樣品用醋酸浸泡24小時(shí)和微波爐處理后，樣品再進(jìn)行醋酸處理，其鉛含量明顯降低、
五、討論
在實(shí)驗(yàn)過程中，我在輔導(dǎo)教師的幫助下，嚴(yán)格按照文獻(xiàn)[2]所提出的有關(guān)陶瓷品中鉛含量測(cè)定時(shí)應(yīng)注意的操作問題，如浸泡溫度的控制在25±1°C，浸泡時(shí)間上在煮沸2小時(shí)后，再浸泡24h±10min，在容器上用薄膜加蓋，減少醋酸的揮發(fā)、
根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WTO）及美國和加拿大食品衛(wèi)生機(jī)構(gòu)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，陶瓷餐具中鉛的含量標(biāo)準(zhǔn)是600mg/Kg[4—6]，即每千克陶瓷餐具中鉛的重量不高于600毫克、以這個(gè)濃度為標(biāo)準(zhǔn)，我所收集的陶瓷餐具樣品中鉛的含量均接近或超過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、
通過文獻(xiàn)的查閱，我發(fā)現(xiàn)陶瓷制品的燒制溫度為1250—1350°C，而顏料中鉛的化合物一般為鉛丹（Pb3O4）和黃丹（PbO），前者的分解溫度為500°C，熔融溫度為880°C，后者的熔融溫度為850°C、因此，在陶瓷制品中即使使用了鉛丹，在1000°C的高溫下，鉛的化合物已經(jīng)發(fā)生熔融或者已經(jīng)揮發(fā)，有的則與石英生成了不溶于水的硅酸鉛、因此，我們的餐具在通常情況下使安全的、
通過實(shí)驗(yàn)證明，鉛元素在餐具的使用過程中都可能溶出、但是不同的使用方法鉛溶出的濃度各有不同，其中微波加熱會(huì)明顯增加鉛在浸泡液中的濃度、
因此，我們建議，第一，選購陶瓷餐具應(yīng)該在正規(guī)的大商場(chǎng)里購買，而不要貪圖便宜去街頭地?cái)偵腺徺I；第二，盡量不要選擇內(nèi)壁花紋色彩過于鮮艷的陶瓷餐具；第三，在陶瓷餐具的使用時(shí)，不要長(zhǎng)時(shí)間用米醋或鹽水浸泡餐具，這樣會(huì)使餐具中的鉛等重金屬元素溶出、
最后，我建議，如果購買了內(nèi)壁有鮮艷花紋的陶瓷餐具，除了用一般的清水或洗潔精清洗餐具表面的污垢外，可以用低濃度的醋酸（或食用米醋）浸泡24小時(shí)后，再用微波爐中火加熱5分鐘、經(jīng)過這樣處理的陶瓷餐具，可以去除表面顏料中一些游離的鉛，從而可以安全地用于日常生活中，其鉛的含量會(huì)大大低于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的陶瓷餐具中鉛的標(biāo)準(zhǔn)、
六、參考文獻(xiàn)
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