劉婷　吳儉儉　謝維斌　相波英　朱玲琴　高麗紅　李艷

摘要：采用X熒光光譜法（XRF），以自制紡織織物為基底的標(biāo)準(zhǔn)品，快速定性和半定量紡織品中重金屬鎘的含量。研究了不同種類紡織基底標(biāo)準(zhǔn)品、方法的穩(wěn)定性及織物不同特性對(duì)測(cè)試方法的影響等。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，用聚酯纖維自制的標(biāo)準(zhǔn)品準(zhǔn)確度較高，能快速對(duì)紡織品中的鎘元素進(jìn)行篩查檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：X熒光光譜法；紡織品；鎘；標(biāo)準(zhǔn)品

中圖分類號(hào)：TS197文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-265X（2017）04-0061-04Study on Rapid Determination of Cadmium Standard Substance

in Textiles with X Fluorescence Spectrometry

LIU Ting， WU Jianjian， XIE Weibin， XIANG Boying，

ZHU Lingqin， GAOLihong， LI Yan

（Zhejiang Academy of Science and Technology for Inspection and Quarantine， Hangzhou 311215， China）Abstract：Rapid qualitative analysis and semiquantitative of cadmium （heavy metal） content in textiles were carried out with X fluorescence spectrometry （XRF） and standard substance with selfmade textiles as the substrate. The stability of standard substance with different textile substrates and the effect of different properties of textiles were studied. Comparison shows that selfmade standard substance with polyester fiber is of high accuracy， and can be used for rapid screening and testing of cadmium in textiles.

Key words：Xray fluorescence spectrometry； textiles； cadmium； standard substance

1試驗(yàn)

1.1試劑、材料與儀器

試劑：硝酸鎘（阿拉丁）、硼酸鋰（國(guó)藥試劑）、硝酸（永華化學(xué)科技有限公司）、氟硼酸（阿拉?。⑦^氧化氫（兩隴化工），均為分析純。鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg/mL，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心），微晶纖維素（國(guó)藥試劑），超純水。

材料：棉、毛、聚酯纖維紡織標(biāo)準(zhǔn)貼襯（上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所），陶瓷碾缽。

儀器：720電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國(guó)瓦里安公司），MARS5微波消解儀（美國(guó)CEM公司），EDX720熒光光譜儀（日本島津公司），YP2壓片機(jī)（上海山岳科學(xué)儀器有限公司），HZST420軋車（杭州三拓印染設(shè)備技術(shù)開發(fā)有限公司）。

1.2樣品的制備

1.2.1壓片法

稱取一定量的硝酸鎘，加入適量硼酸鋰，置于陶瓷碾缽，碾磨均勻，作為標(biāo)品原濃度。用硼酸鋰稀釋得到不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品。將棉、羊毛和聚酯等纖維樣品充分剪碎，再將已稀釋的鎘鹽分別加入各碎樣中碾磨壓片。

1.2.2浸軋法

將一定大小的織物浸入浴比為1∶50（重量比）鎘溶液中，充分浸泡后，取出織物，在一定軋車壓力下，采用兩浸兩軋的方式，以保證織物的均勻，然后放置平整，在通風(fēng)條件下晾干，備用。

1.2.3消解法

稱取0.25～0.5 g樣品，加入4 mL硝酸、1 mL過氧化氫和1 mL氟硼酸，190 ℃微波消解30 min，待冷卻后轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶純水定容待測(cè)。

1.3測(cè)試條件

1.3.1電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的測(cè)試條件見表1。

2結(jié)果與討論

2.1壓片法與浸軋法均勻性比較

先后用浸軋法和壓片法制備不同纖維標(biāo)準(zhǔn)樣品，分別隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn)，采用X熒光光譜法測(cè)試樣品中重金屬鎘的均勻性（表3）。浸軋法制得的樣品中重金屬測(cè)試相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差基本大于20%，說(shuō)明用浸軋法制得的樣品均勻性存在問題，且樣品的均勻性較差，并且該法難以控制樣品的濃度，尤其是低濃度樣品，而壓片法制得的樣品重金屬測(cè)試相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差基本小于20%，壓片法均勻性優(yōu)于浸軋法是非常明顯的。因此，選用壓片法制備標(biāo)準(zhǔn)品。

2.2.1壓片法制樣的理論濃度與ICP測(cè)試結(jié)果

比較試驗(yàn)分別用棉、羊毛、聚酯纖維3種標(biāo)準(zhǔn)貼襯，選擇壓片法制得鎘的各檔質(zhì)量分?jǐn)?shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣品，消解后采用等離子體發(fā)射光譜分析（ICP）檢測(cè)（表4），并與實(shí)際添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較，相對(duì)偏差均小于10%，而使用聚酯纖維貼襯時(shí)的相對(duì)偏差較小，準(zhǔn)確度更高。

2.2.2基材的確定

由于微晶纖維素是一種純凈的纖維素解聚產(chǎn)物，呈結(jié)晶粉末狀，容易碾磨，本身不含重金屬元素，因此考慮用壓片法將重金屬鹽類添加入微晶纖維素中，制成微晶纖維素陽(yáng)性樣品片劑。試驗(yàn)將棉、羊毛、聚酯纖維基材充分剪碎，添加不同量鎘元素，碾磨壓片，制得含鎘系列濃度自制標(biāo)準(zhǔn)片劑（標(biāo)品號(hào)1-6），用XRF法測(cè)試強(qiáng)度（表5），制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。以此類曲線分別測(cè)試已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)的微晶纖維素（AF）XRF結(jié)果，與ICP結(jié)果進(jìn)行比較（表6）。在強(qiáng)度方面，雖然添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，但是不同基材制成的片劑強(qiáng)度有所差異，聚酯纖維的強(qiáng)度大于其他兩種基材，這也可能是因?yàn)椴煌脑谀肽ミ^程中對(duì)鎘元素硝酸鹽的粘附能力不同所致，棉和羊毛作為基材的標(biāo)準(zhǔn)曲線下對(duì)微晶纖維素中鎘的含量測(cè)試結(jié)果接近，而且質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高越接近，但是與ICP的結(jié)果相差很大。這說(shuō)明，在制作以棉和羊毛為基材的標(biāo)準(zhǔn)片劑時(shí)，金屬硝酸鹽的粘附偏少，導(dǎo)致結(jié)果偏高。并且毛不易成型，片劑很容易松散掉屑，不適合壓片。同時(shí)曲線的線性較好又說(shuō)明棉和羊毛對(duì)鎘的粘附是同比例縮小。分析產(chǎn)生的原因可能與毛、棉自身的纖維結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。

2.3檢測(cè)低限的確定

以表5中聚酯纖維為基材的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)和測(cè)試強(qiáng)度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1）。試驗(yàn)選擇一批鎘質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低的紡織樣品，用ICP法測(cè)得的結(jié)果作為樣品的真值，XRF法以自制聚酯纖維基材作為標(biāo)準(zhǔn)品，測(cè)試同一批樣品中鎘，比較兩種方法的結(jié)果（表7）。當(dāng)樣品中鎘質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于35 mg/kg時(shí)，相對(duì)誤差明顯減小，且隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，相對(duì)誤差均小于20%。由于X熒光光譜法自身?xiàng)l件限制，不適合測(cè)試低濃度的試樣。根據(jù)X射線熒光光譜儀的精度及定性、半定量要求，并結(jié)合歐美限制紡織品重金屬鎘質(zhì)量分?jǐn)?shù)100 mg/kg，為提高準(zhǔn)確性并滿足測(cè)試需求，確定本方法檢測(cè)低限為50 mg/kg。

3結(jié)語(yǔ)

X熒光光譜法定性及半定量篩查測(cè)定紡織樣品中的鎘，不僅減少傳統(tǒng)方法中化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)人體的危害，更實(shí)現(xiàn)快速篩查檢測(cè)，滿足市場(chǎng)需求。從均勻性和標(biāo)準(zhǔn)曲線線性考慮，選擇聚酯纖維貼襯作為XRF法標(biāo)準(zhǔn)品的基材來(lái)篩查紡織品中重金屬鎘是合適的。參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：陳和榜）