铬是人体必需的微量元素之一，也是自然界分布较广泛的一种元素，铬的毒性与其价态有关，六价铬具有很强的毒性，可干扰重要的酶体系，具有致癌和诱发基因突变的作用。近日，市场上出现了皮革奶风波。皮革奶是用皮革水解蛋白生产出来的乳制品，这是一种类似于三聚氰胺的物质，加入乳制品中的目的是提高产品蛋白含量。重铬酸钾和重铬酸钠是令皮革软化的化工原料，皮革水解蛋白中含有的重铬酸钾和重铬酸钠，人体吸收后可致关节疏松、肿大，甚至造成儿童死亡。
目前，测定六价铬的方法主要有光谱法、分光光度法、色谱法、质谱法等。本文利用二苯碳酰二肼作衍生试剂，离子色谱与紫外检测器联用技术测定牛奶中六价铬，方法简便快速、灵敏度高，检测下限可达到μg/L。方法的回收率高、重现性好、出峰快，5min之内即可完成样品检测，本方法可以作为牛奶中六价铬的快速检测方法。
一、实验部分
1.仪器与试剂
离子色谱仪:CIC-300型离子色谱仪，配有柱后衍生装置和紫外检测器， 青岛盛瀚色谱技术有限公司。超纯水制备设备:优普超纯水机，成都超纯科技有限公司。分析天平: 北京赛多利斯天平有限公司，BS110S。台式离心机:常州丹瑞实验仪器设备有限公司。
阴离子色谱柱:SH-Anion-003 (4.6mm×250mm)，青岛盛瀚色谱技术有限公司。
二苯碳酰二肼(DPC)、硫酸、甲醇、氨水、硫酸铵、重铬酸钾(分析纯)。
实验用水为去离子水，电阻率≥18.2MΩ·cm。
2.实验原理
由于铬酸根的紫外吸收比较弱，如果直接进入紫外检测器进行测定灵敏度太低，然而铬酸根与生成紫红色络合物在530nm处有强烈的吸收。其次，由于牛奶样品成分比较复杂，干扰比较多，采用比色法或者分光光度法误差较大。因此，笔者首先采用离子色谱柱将铬酸根分离出来， 从而排除了其他物质的干扰，之后与柱后另一路所泵二苯碳酰二肼衍生剂混合进行络合反应，于530nm处进行检测，此方法极大地提高了铬酸根的检测灵敏度，检出限可以达到ppb级。
3.实验方法
铬酸根标准溶液的配制方法:准确称取0.1361g重铬酸钾于小烧杯中，加入少许去离子水溶解，转移至100mL容量瓶中，烧杯用去离子水洗涤3次，合并溶液，用0.05mol 氢氧化钠定容至100mL (pH值6 以上时，Cr2O72-才以CrO42-的形式存在)， 此为1000mg/L的六价铬储备液(即1000mg/L CrO42-)。将储备液稀释适当倍数后即可进入离子色谱检测。
牛奶样品前处理: 移取1mL牛奶于10mL离心管中，加入2mL乙腈，摇匀后，于离心机上以5000r/min离心10min，取上清液2mL于10mL试管中，用淋洗液定容至刻度。取上述溶液过RP柱去除有机物，过0.22μm滤膜去除样品中的微粒杂质，弃去前3mL，收集后面2mL液体进入离子色谱系统进行分析。
本实验采用SH-Anion -003 阴离子色谱柱， 以0.1mol/L硫酸铵、-0.05mol/L 氨水作淋洗液， 流速为1.0mL/min，柱后衍生试剂为2mmol/L二苯碳酰二肼，流速为0.5mL/min，采用紫外可见光检测器于530nm处进行测定，采用外标法峰面积定量。实验数据的采集、计算均通过色谱软件完成。
<CTSM>图1铬酸根离子标准谱</CTSM>
<CTSM>表1铬酸根的线性方程、线性范围、相关系数、检出限
注:X为离子浓度，Y为色谱峰面积。</CTSM>
<CTSM>表2牛奶中铬酸根测定结果及加标回收率实验结果(n=5)
注:“ND”表示未检出。</CTSM>
<CTSM>图2牛奶样品及加标测定谱图</CTSM>
二、结果与讨论
1.条件优化
(1)淋洗液条件的选择
硫酸铵与氨水不同浓度及配比对分离度和出峰时间的影响的试验结果表明，随着硫酸铵和氨水浓度的增加，铬酸根出峰时间提前，响应信号也随之增加，然而浓度过高，铬酸根出峰过快，与系统峰距离太近，峰形变差。当硫酸铵浓度为0.10mol/L、氨水浓度为0.05mol/L时，铬酸根出峰时间快，5min内全部出完，峰形对称，与系统峰及干扰峰分离良好。故本实验选择0.10mol/L硫酸铵、-0.05mol/L氨水作淋洗液。
(2)衍生剂的选择
通过试验了解DPC浓度以及流速对实验结果的影响，结果表明，DPC浓度太小时信号强度低，但是浓度太大时噪声也相应很大， 因此本实验选择2mmol/LDPC作为柱后衍生试剂浓度。当DPC流速为0.5mL/min时，检测的信噪比高，故选择衍生剂流速为0.5mL/min。
(3)检测波长的选择
对铬酸根与DPC混合溶液进行全波长扫描， 扫描范围为(490～560)nm， 结果表明其最大吸收波长为530nm，因此本实验选择的检测波长为530nm。
2.工作曲线及检出限
准确移取1.(3)中所配制1000mg/L的六价铬储备液1mL于100mL容量瓶中， 去离子水定容到刻度即得10mg/L的六价铬标准溶液。准确移取上述所配10mg/L六价铬标准溶液1mL于100mL容量瓶中， 去离子水定容到刻度即得0.1mg/L(即100μg/L)六价铬标准溶液。将此100μg/L六价铬标准溶液依次稀释2 倍、4 倍、20倍、50倍，按照1.(3)所描述实验方法进行测定，测得铬酸根线性方程、线性范围、相关系数如表1所示，以线性方程最低浓度按照3倍信噪比(S/N=3)计算检出限为1.2μg/L。
3.样品测定结果及加标回收率结果
测定了市售某品牌牛奶中六价铬含量，使用标准加入法测定了铬酸根的加标回收率，两次加标量分别为10μg/L 和20μg/L， 加标回收率分别为105.6%和97.5%，如表2所示。铬酸根标准品谱图、牛奶样品谱图及样品加标谱图如图1、图2所示。从图中可以看出，铬酸根标准品及牛奶样品均在5min之内完成检测，铬酸根峰形对称，与系统峰完全分离，检测牛奶实际样品时铬酸根出峰位置无干扰， 加标10μg/L和20μg/L出峰良好，并明显成比例递增。
三、结束语
采用离子色谱-紫外检测联用柱后衍生的方法测定牛奶中六价铬含量，可以有效地排除干扰，提高六价铬检测的灵敏度。方法简便快速，于5min之内即可完成一次的进样分析，既发挥了离子色谱在分离阴阳离子方面的优势，又将离子色谱与紫外可见光检测器在检测显色络合反应方面的优势结合起来，是离子色谱柱后衍生联用技术的典型应用，同时也为牛奶中六价铬的检测和皮革奶的鉴定提供了有利依据。
