白子竹++++袁媛++++崔禹

摘要 本文采用GB/T 17593.2—2007中的前處理萃取方法，通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測(cè)定紡織品中銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞9種游離態(tài)重金屬元素的含量，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.46%～ 5.96% ，加標(biāo)回收率為88.6%～94.5%。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）；紡織品；重金屬

重金屬的危害早已成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，無(wú)論在食品或者化妝品中問(wèn)題商品層出不窮，而對(duì)于紡織品來(lái)說(shuō)也可能含有部分重金屬元素，它們有可能來(lái)源于原材料、染料、助劑等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于紡織品中重金屬含量的限量目前主要是FZ/T 81014—2008《嬰幼兒服裝》[1]、GB/T 18885—2009《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》[2]以及FZ/T 73025—2013《嬰幼兒針織服飾》[3]。FZ/T 81014—2008主要是對(duì)鉛、鉻、銅、砷和汞5種元素進(jìn)行了限定，GB/T 18885—2009和FZ/T 73025—2013主要是參照Oeko-Tex Standard 100標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)際環(huán)保紡織標(biāo)準(zhǔn)100），該標(biāo)準(zhǔn)是瑞士國(guó)際環(huán)保紡織（Oeko-Tex）協(xié)會(huì)于2009年1月1日修訂的，GB/T 18885—2009中限定了銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞9種重金屬元素以及六價(jià)鉻的含量。

而對(duì)于測(cè)試紡織品中可萃取重金屬含量的方法標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)一般采用GB/T 17593，GB/T 17593中的4個(gè)部分，分別為原子吸收分光光度計(jì)法、電感耦合等離子體光譜法、分光光度計(jì)法以及原子熒光法，4個(gè)部分分別測(cè)試不同的元素，也有一部分元素可以用兩種方法測(cè)試，但是，對(duì)于FZ/T 81014—2008和GB/T 18885—2009中規(guī)定需要分別利用兩種和三種方法才能完成測(cè)試，并且由于電感耦合等離子體光譜（ICP-OES）的方法中某些元素的檢測(cè)低限無(wú)法滿足以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以通常測(cè)定一個(gè)樣品需要多種方法才能測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)中限定的元素，花費(fèi)的測(cè)試時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)。

電感耦合等離子體質(zhì)譜（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的分析測(cè)試技術(shù)，它以獨(dú)特的接口將電感耦合等離子體（ICP）的高溫電離特性與四極質(zhì)譜儀的靈敏快速掃描特性相結(jié)合，近年來(lái)已成為一種強(qiáng)大的元素分析技術(shù)。該技術(shù)具有檢出限低、動(dòng)態(tài)線性范圍寬、譜線簡(jiǎn)單、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特征，主要用于痕量分析，如動(dòng)植物組織、食品、地質(zhì)樣品、水及環(huán)境樣品中痕量元素的分析。GB/T 18885—2009和FZ/T 73025—2013中除六價(jià)鉻外其余9種元素都能夠利用ICP-MS進(jìn)行測(cè)定，并且相較于原子吸收分光光度計(jì)和原子熒光分光光度計(jì)來(lái)說(shuō)，它可以同時(shí)測(cè)定多種元素，以9種元素為例大約測(cè)定一個(gè)樣品只需要3分鐘左右時(shí)間，極大地縮短了測(cè)試時(shí)間，并且檢出限可以達(dá)到ppt級(jí)，其優(yōu)勢(shì)不言而喻。

本文采用GB/T 17593.2—2007中的前處理萃取方法獲得萃取溶液，優(yōu)化ICP-MS的各項(xiàng)儀器參數(shù)，在保證試驗(yàn)結(jié)果精確度和準(zhǔn)確度的前提下大大縮短試驗(yàn)分析時(shí)間，從而達(dá)到快速準(zhǔn)確測(cè)定紡織品中游離態(tài)重金屬的目的。

1 試驗(yàn)部分

本試驗(yàn)采用空白樣品加標(biāo)的方式，空白樣品選擇為純棉貼襯（兒童服裝多以純棉織物為主）。

1.1 儀器和試劑

電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）：美國(guó)安捷倫科技有限公司。

硝酸：分析純，北京化工廠。氯化鈉：分析純，北京化工廠。二水磷酸二氫鈉：分析純，北京化工廠。氫氧化鈉：分析純，北京化工廠。L-組氨酸鹽酸鹽：CP級(jí)，紡織試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)耗材中心。

酸性汗液：準(zhǔn)確稱取0.5g L-組氨酸鹽酸鹽、5.0g氯化鈉 （NaCl）、2.2g 二水磷酸二氫鈉于1L容量瓶中，用水定容至1L。用0.1mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)整試液pH值至5.5±0.2。

用1%的硝酸將銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞9種重金屬元素的儲(chǔ)備溶液（1000μg/mL ，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）分別配制成10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

恒溫水浴振蕩器：（37±2）?C，60r/min；三角燒瓶：具塞，150mL；玻璃砂芯漏斗：60mL。

在檢測(cè)過(guò)程中使用的所有玻璃器皿在使用前用5%硝酸溶液浸泡至少24h，再用水沖洗干凈；試驗(yàn)用水均為超純水。

1.2 消除干擾

對(duì)于ICP-MS來(lái)說(shuō)，干擾主要源于樣品基體中，選擇合適的被測(cè)同位素以及優(yōu)化儀器的分析條件可以有效地降低由于基體帶來(lái)類似于氧化物或者雙電荷等干擾。如試驗(yàn)效果不好可考慮加入相應(yīng)的內(nèi)標(biāo)物或選擇碰撞反應(yīng)模式。

1.3 樣品分析

1.3.1 萃取液制備

將樣品剪碎至5mm×5mm以下的小塊，在混勻的樣品中稱取4g試樣兩份（供平行試驗(yàn)），精確至0.01g，置于150mL三角燒瓶中。加入80mL酸性汗液，蓋上瓶塞，用力振搖使樣品充分浸潤(rùn)。置于恒溫水浴振蕩器中（37±2）?C，60r/min振蕩（60±5）min。取出靜置，冷卻至室溫，用玻璃砂芯漏斗過(guò)濾，樣液供分析用。同樣步驟做試劑空白試樣，過(guò)濾后供分析用。

1.3.2 測(cè)定

將標(biāo)準(zhǔn)工作溶液用酸性汗液逐級(jí)稀釋成適當(dāng)濃度的系列工作溶液。根據(jù)試驗(yàn)要求和儀器情況，設(shè)置儀器的分析條件，點(diǎn)燃等離子體焰炬，待焰炬穩(wěn)定后，在相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)下，按濃度由低至高順序測(cè)定系列工作溶液中各待測(cè)元素的響應(yīng)值，繪制成曲線。

先測(cè)定試劑空白試樣，在儀器中設(shè)定自動(dòng)扣除空白，以此測(cè)定樣品。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

分別吸取0.5mL的銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液于同一50mL容量瓶中，用酸性汗液定容，使混標(biāo)濃度為100μg/L。再分別吸取不同量的混標(biāo)于6個(gè)50mL容量瓶中，使混合液中混標(biāo)含量為0、5μg/L、10μg/L、15μg/L、20μg/L、25μg/L，再吸取0.5mL汞的標(biāo)準(zhǔn)溶液于一50mL容量瓶中，用酸性汗液定容，使汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度為100μg/L，分別吸取不同量的汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于6個(gè)50mL容量瓶中，使溶液中汞含量為0、0.1μg/L、0.5μg/L、1.0μg/L、1.5μg/L、2.0μg/L。

2.2 線性范圍

在試驗(yàn)的最佳條件下，按照試驗(yàn)方法，測(cè)定9種元素濃度與儀器響應(yīng)值（CPS）的關(guān)系曲線如圖1至圖9所示，圖中橫坐標(biāo)表示濃度（?g/L），縱坐標(biāo)表示儀器響應(yīng)值（CPS），由圖可以看出除汞外其余4種元素濃度在0～25?g/L 范圍內(nèi)線性良好，汞元素濃度在0～2.0?g/L范圍內(nèi)線性良好，9種元素線性回歸方程與線性相關(guān)系數(shù)、不同濃度平均回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見表1。

圖1 銻（Sb）標(biāo)準(zhǔn)曲線 圖2 砷（As）標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖3 鉛（Pb）標(biāo)準(zhǔn)曲線 圖4 鎘（Cd）標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖5 鉻（Cr）標(biāo)準(zhǔn)曲線 圖6 鈷（Co）標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖7 銅（Cu）標(biāo)準(zhǔn)曲線 圖8 鎳（Ni）標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖9 汞（Ng）標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 結(jié)果分析

通過(guò)測(cè)試，銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞9種元素在一定范圍內(nèi)其線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999，線性很好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差基本控制在5%以內(nèi)，加標(biāo)平均回收率基本保持在90%以上，結(jié)果表明該方法在準(zhǔn)確度、精密度以及回收率方面均能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 結(jié)論

本文以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的游離態(tài)重金屬測(cè)試方法為基礎(chǔ)，采用了電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)測(cè)定GB/T 18885—2009及FZ/T 73025—2013中規(guī)定的9種可萃取重金屬元素的含量。通過(guò)優(yōu)化儀器條件，同時(shí)測(cè)試銻、砷、鉛、鎘、鉻、鈷、銅、鎳、汞9種元素，其標(biāo)準(zhǔn)曲線在一定范圍內(nèi)線性良好，精密度、準(zhǔn)確度以及靈敏度都優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該方法前處理簡(jiǎn)單、快捷，儀器分析準(zhǔn)確、快速、干擾低，并且大大提高了檢測(cè)速度，能夠在3分鐘左右時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成9種元素的測(cè)試，相對(duì)于現(xiàn)今的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更加先進(jìn)，更加適用于紡織品中多種重金屬含量的測(cè)定以及其他元素分析。

參考文獻(xiàn)：

[1] FZ/T 81014—2008 嬰幼兒服裝[S].

[2] GB/T 18885—2009生態(tài)紡織品技術(shù)要求[S].

[3] FZ/T 73025—2013嬰幼兒針織服飾 [S].

（作者單位：北京市紡織纖維檢驗(yàn)所）