孟彩鳳

摘要：

本文參考GB/T 30157—2013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)定紡織品中鉛、鎘兩種重金屬元素的含量，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.73%～4.88%，加標(biāo)回收率為87.8%～93.5%。

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

1 引言

2016年6月1日正式實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 31701—2015《嬰幼兒及兒童紡織產(chǎn)品安全技術(shù)規(guī)范》對(duì)于嬰幼兒服裝中重金屬含量有了明確的強(qiáng)制性限定，其他相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)紡織品中重金屬含量的限量提出要求，比如FZ/T 81014—2008《嬰幼兒服裝》、GB/T 18885—2009《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》以及FZ/T 73025—2013《嬰幼兒針織服飾》。GB 31701—2015明確了對(duì)含有涂層和涂料印染的織物需要考核其總鉛和總鎘的含量，而其他產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中主要考核游離態(tài)重金屬含量。

現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30157—2013《紡織品 總鉛和總鎬含量的測(cè)定》采用了微波消解前處理技術(shù)，配合電感耦合等離子體光譜（ICP-OES）或原子吸收分光光度計(jì)的方法測(cè)定紡織品中總鉛和總鎘的含量，電感耦合等離子體光譜（ICP-OES）或原子吸收分光光度計(jì)分析方法相對(duì)來(lái)說(shuō)檢測(cè)精度不高，并且伴隨著有不同程度的光譜干擾，結(jié)果穩(wěn)定性稍差，原子吸收分光光度計(jì)在檢測(cè)速度上也較為劣勢(shì)[1]。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法（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(xiàn)性范圍寬、譜線(xiàn)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[2]，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。ICP-MS分析技術(shù)可以在1～2分鐘內(nèi)完成整個(gè)分析過(guò)程，檢出限可以達(dá)到ppt級(jí)，結(jié)果穩(wěn)定性非常好，由于是質(zhì)譜分析，其干擾因素很少。

本文采用GB/T GB/T 30157—2013中的前處理萃取方法獲得待測(cè)溶液，優(yōu)化ICP-MS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)定紡織品中總鉛、總鎘含量的目的。

2 試驗(yàn)部分

本試驗(yàn)采用空白樣品加標(biāo)的方式，空白樣品選擇為棉、桑蠶絲、錦綸以及聚酯纖維貼襯（兒童服裝多以純棉織物為主）。

2.1 儀器和試劑

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）：美國(guó)安捷倫科技有限公司；微波消解儀：奧地利安東帕（中國(guó)）有限公司；硝酸：優(yōu)級(jí)純，天津風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司；

用10%的硝酸將鉛、鎘兩種重金屬元素的儲(chǔ)備溶液（1000μg/mL，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）分別配制成10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

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)用水均為一級(jí)水。

2.2 樣品分析

取0.2g樣品，剪碎后置于消解罐中，加入6.0mL濃硝酸，消解程序?yàn)?00W保持5min，600W保持25min。消解待冷卻后取出，靜置待酸霧散去后轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用超純水分三次沖洗消解罐，并將沖洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容，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。

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(xiàn)。

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。

2.3 儀器分析

2.3.1 儀器工作條件

儀器分析之前，根據(jù)儀器說(shuō)明書(shū)對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)節(jié)優(yōu)化，考慮待測(cè)元素的性質(zhì)以及其他相關(guān)因素，最優(yōu)工作條件見(jiàn)表1。

2.3.2 消除干擾

對(duì)于ICP-MS來(lái)說(shuō)，干擾主要源于樣品基體，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降低由于基體帶來(lái)類(lèi)似于氧化物或者雙電荷等的干擾。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。

3 結(jié)果與討論

3.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)

分別吸取5mL的鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液于同一50mL容量瓶中，用10%硝酸定容，使混標(biāo)濃度為1000μg/L。再分別吸取不同量的混標(biāo)于7個(gè)50mL容量瓶中，使混合液中混標(biāo)含量為0、1μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、40μg/L、50μg/L。

3.2 線(xiàn)性范圍

在試驗(yàn)的最佳條件下，按照試驗(yàn)方法，測(cè)定鉛、鎘兩種元素濃度與儀器響應(yīng)值（CPS）的關(guān)系曲線(xiàn)如圖1、圖2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0～50?g/L范圍內(nèi)線(xiàn)性良好，兩種元素線(xiàn)性回歸方程與線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2，不同材質(zhì)、不同濃度平均回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表3、表4。

3.3 結(jié)果分析

通過(guò)測(cè)試鉛、鎘兩種元素在一定范圍內(nèi)其線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)均大于0.999，線(xiàn)性很好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差基本控制在5%以?xún)?nèi)，加標(biāo)平均回收率基本保持在88%以上，儀器在1?g/L時(shí)響應(yīng)值明顯，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。

4 結(jié)論

本文以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的總鉛、總鎘含量測(cè)試方法為基礎(chǔ)加以改進(jìn)，利用微波消解技術(shù)，采用了電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)大量試驗(yàn)，不斷優(yōu)化微波消解參數(shù)以及ICP-MS的分析條件，最終確定了最佳的試驗(yàn)分析參數(shù)。從紡織品總鉛、總鎘含量分析測(cè)試結(jié)果可以看出，其標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)在一定范圍內(nèi)線(xiàn)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)，不同材質(zhì)的空白加標(biāo)試驗(yàn)回收率效果滿(mǎn)意。該方法分析結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定、干擾低，在保證檢測(cè)速度同時(shí)保證低含量測(cè)定的靈敏度和穩(wěn)定性，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重金屬含量的測(cè)定以及其他元素分析。

參考文獻(xiàn)：

[1] 白子竹.電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)定紡織品中部分重金屬含量[J]. 紡織科技進(jìn)展， 2011（06）：53-58.

[2] 劉真，黃勇. ICP-MS法測(cè)定紡織品中可萃取重金屬方法探討[J]. 中國(guó)纖檢， 2011（06）：53-55.

（作者單位：山西省纖維檢驗(yàn)局）