陳新拓,漆定梅,何 鑫,韓 遷,張玉嬌,王照麗
(成都市環(huán)境保護科學研究院環(huán)境監(jiān)測與分析實驗室,四川成都 610072)
隨著科技的發(fā)展和人類環(huán)境健康意識的不斷加強,動物皮革制品的安全衛(wèi)生環(huán)保要求越來越高。我國是皮革制品生產(chǎn)、出口大國,傳統(tǒng)的鞣制工藝以及加工過程中使用的鞣劑、染料、助劑和顏料等都會使產(chǎn)品中含有一定量的重金屬元素,其中砷、鎘、鉻、汞、鉛、銻、硒、鎳等重金屬可通過汗液的浸漬經(jīng)皮膚侵入人體,嚴重危害健康。因此,世界各國對此制定了嚴格的法規(guī)和標準[1,2],如歐盟標準2002/232/EC中規(guī)定,在裘革制品中不得含有鉛鹽;76/769/EEC標準要求皮革涂層材料不得檢出鉛、砷;91/338/EC標準中要求總鎘含量小于100 mg/kg;94/27/EC標準中還要求與身體接觸的服飾制品鎳釋放量不得超過0.5 μg/cm2/week。
目前,測試皮革中重金屬的方法主要有火焰原子吸收光譜法[3,4]、石墨爐原子吸收光譜法[5]、原子熒光光譜法[6]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)[7-11]等,但鮮有皮革及其制品中可溶性重金屬含量研究的相關研究。本項目利用人工汗液對皮革樣品進行浸漬處理,采用ICP-OES研究了皮革制品中8種可溶性重金屬的含量,建立了可行的分析測試方法。該方法具有靈敏度高、干擾小、線性范圍寬、精密度好等優(yōu)點。
Perkin Elmer-Avio200電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,儀器發(fā)射功率為1 300 W;霧化器、等離子氣、輔助氣流量和進樣流量分別為0.8 L/min、13.0 L/min、1.2 L/min和1.5 mL/min;檢測讀取3次,控制測量時間10~30 s。
砷、鎘、鉻、汞、鉛、銻、硒、鎳標準溶液(1 000 mg/L,美國 Perkin Elmer公司),先配置質量濃度為50 mg/L混合標準溶液,臨用前逐級稀釋配成標準曲線所需質量濃度。
人工汗液按《GB/T 3922—2013 紡織品 色牢度試驗 耐汗?jié)n色牢度》標準中酸性汗液的配置方法制備,即每1 000 mL試液中含L-組氨酸鹽酸鹽一水合物0.5 g,氯化鈉5.0 g,磷酸二氫鈉二水合物2.2 g,用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)試液pH至5.5±0.2。實驗所用水均為超純水(電阻率≥18.2,MΩ·cm)。
選取待測皮革樣品剪碎,準確稱取0.3 g并置于150 mL具塞三角燒瓶中, 加入50 mL人工汗液充分浸漬,燒瓶于(36.5±1)℃恒溫水浴中放置60 min后冷卻至室溫,過濾,移取25 mL濾液至50 mL容量瓶中,加濃鹽酸1 mL,用純水定容。同樣步驟做試劑空白實驗。
進行ICP-OES測試時,各元素都可同時選擇多條特征譜線,不同特征譜線的響應強度不同,抗干擾能力也不同。對待測的每種元素選取2~3條譜線進行實驗,通過測試混合標準溶液,從發(fā)射強度、共存元素干擾情況、峰性及穩(wěn)定性等方面進行篩選,選取響應強度值高、受共存元素干擾小、精密度高的譜線作為分析譜線,選定結果見表1。
表1 元素分析譜線
皮革樣品中,除微量的Cd、Ni、Pb和Cr等重金屬元素外,還可能存在痕量的Al、Ba、Fe、K、Ca等元素。利用人工汗液浸泡皮革樣品析出微量的重金屬元素,考察共存元素的干擾,結果表明:上述元素在20 mg/L以下基本不干擾檢測。
在優(yōu)化后的實驗條件下,各個元素的線性范圍、線性回歸方程、線性相關系數(shù)及檢出限見表2。檢出限的計算按照重復測定10次的全程序空白樣品,取其標準偏差的3倍作為檢出限。
表2 方法線性工作范圍、相關系數(shù)及檢出限
分別向皮革樣品浸漬液添加0.1 mg/L、0.5 mg/L和1.0 mg/L3個質量濃度水平的混合標準溶液,進行加標回收實驗。加標樣品平行做10次,計算相對標準偏差,樣品加標回收率在96.8%~104.8%,相對標準偏差小于3.7%。
分別選取羊軟皮、牛軟皮、豬軟皮、牛皮鞋內襯革和豬皮衣袖口革樣品,按照處理步驟對上述樣品進行處理,在最佳儀器條件下對處理后的樣品浸漬液進行測定,計算樣品的重金屬析出量,結果見表3。
表3 樣品分析結果
本實驗采用人工汗液浸漬提取,建立了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定皮革及其制品中可溶性重金屬含量的方法,優(yōu)化了儀器測試參數(shù)及實驗條件。在選擇的最佳測試條件下, 樣品加標回收率在96.8%~104.8%,相對標準偏差小于3.7%。該方法的線性范圍、檢出限、回收率及精密度等滿足分析檢測的要求,能快速、準確地測定皮革及其制品中的可溶性重金屬含量,可應用于皮革紡織品的檢驗領域。