周 慧,馬義虔
(貴州省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院,貴州 貴陽(yáng) 550016)
紡織品中可能存在對(duì)人體有傷害的金屬元素主要有鉛、鎳、砷、汞、鎘等,其中鉛和鎘及其化合物進(jìn)入機(jī)體后將對(duì)神經(jīng)、造血、消化、腎臟、心血管、內(nèi)分泌等多個(gè)系統(tǒng)造成危害,含量過(guò)高時(shí)還會(huì)引起中毒[1]。金屬鉛和鎘一旦進(jìn)入人體后,除了少部分會(huì)隨著身體代謝排出體外,其余大部分會(huì)在體內(nèi)沉積。紡織品中鉛和鎘主要來(lái)源于動(dòng)植物生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)環(huán)境重金屬的吸附、富集和紡織品后續(xù)生產(chǎn)加工引入[2]。
我國(guó)于2021年5月1日正式實(shí)施的針對(duì)紡織品有害物質(zhì)限量的標(biāo)準(zhǔn) GB/T 18885-2020[3]《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》覆蓋了生態(tài)紡織品四種用途(嬰幼兒用品、直接接觸皮膚用品、非直接接觸皮膚用品和裝飾用品)的限量,對(duì)對(duì)四種用品中總鉛和總鎘最大限量值分別為90 mg/kg和40 mg/kg。這一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,對(duì)紡織品產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的生產(chǎn)以及政府監(jiān)管提供了明確的依據(jù)。何秋旻[4]采用分光光度計(jì)測(cè)定紡織品中鉛含量,在0~ 10 mg/L范圍內(nèi),線性關(guān)系好且精密度、重現(xiàn)性和回收率RSD均小于5%。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30157-2013[5]《紡織品 總鉛和總鎘含量的測(cè)定》采用火焰原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定紡織品中總鉛和總鎘的含量,該方法只提到用原子吸收分光光度法測(cè)定紡織品中總鉛和總鎘的含量,但未具體描述方法細(xì)節(jié)。本方法是對(duì)GB/T 30157-2013[5]《紡織品 總鉛和總鎘含量的測(cè)定》的補(bǔ)充,采用微波消解法對(duì)紡織品進(jìn)行消解后,使用火焰原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定紡織品中總鉛和總鎘的含量。
PinAAcle 800原子吸收分光光度計(jì),美國(guó)PerkinElmer;電子天平,梅特勒儀器有限公司。
鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 mg/L),國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心;鎘元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 mg/L),國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心;濃硝酸(優(yōu)級(jí)純),Merck公司。
通過(guò)儀器自動(dòng)優(yōu)化,原子吸收分光光度計(jì)儀器條件見(jiàn)表1。
表1 原子吸收分光光度計(jì)儀器條件Table 1 Atomic absorption spectrophotometer instrument conditions
取有代表性試樣,將試樣剪碎至5 mm×5 mm的小片,稱取0.2 g左右的試樣于微波消解管中,加入8.0 mL濃硝酸,放入微波消解儀中進(jìn)行消解。消解完成后將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL的容量瓶中,用少量水分3次淋洗消解管,用水定容至刻度。同時(shí)做空白試劑。
按照設(shè)定的儀器條件測(cè)定空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液中各待測(cè)元素的光譜強(qiáng)度,從工作曲線上得出待測(cè)元素的濃度。試樣找那個(gè)總鉛和總鎘元素的濃度按以下公式計(jì)算:
式中:X為重金屬元素的含量,mg/kg;C1為樣品溶液中重金屬的濃度,mg/L;C0為樣品溶液中重金屬的濃度,mg/L;V為樣品溶液的定容體積,mL;m為試樣的稱樣量,g。
配制一系列質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在1.2的條件下測(cè)定得到線性方程、相關(guān)系數(shù),見(jiàn)表2所示。由表2可以看出鉛元素在0~5.0 mg/L范圍內(nèi)線性良好,鎘元素在0~1.0 mg/L范圍內(nèi)線性良好。
表2 鉛和鎘元素線性范圍、相關(guān)系數(shù)和線性方程Table 2 Linear range, correlation coefficient and linear equation of lead and cadmium elements
分別準(zhǔn)確稱取0.2 g空白樣品于微波消解管中,分別加入一定濃度的鉛和鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后分別加入8.0 mL濃硝酸,將消解容器密封并放置到微波消解儀中進(jìn)行消解。待消解完成后,將消化后的溶液轉(zhuǎn)移至50 mL的容量瓶中,用少量水分 3次淋洗微波消解管,合并淋洗液于容量瓶中,用水定容至刻度,混勻,用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。
由表3可以看出:分別在空白溶液中添加0.5、1.0、 3.0 mg/L的總鉛和0.2、0.4、0.8 mg/L的總鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液,其回收率達(dá)到92%~105%之間;總鉛和總鎘的精密度RSD分別為3.0%和3.5%,表明方法準(zhǔn)確度高、儀器穩(wěn)定,能滿足紡織品中鉛和鎘元素的測(cè)定要求。
表3 紡織品中鉛和鎘的回收率和精密度結(jié)果Table 3 Recovery and precision results of lead and cadmium in textiles
將樣品空白溶液連續(xù)測(cè)定11次,根據(jù)檢出限公式:
式中:CL為方法檢出限;Sb為空白樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
樣品稱樣量以0.2 g,定容體積以50 mL計(jì),得總鉛的檢出限為5.7 mg/kg,總鎘的檢出限為2.0 mg/kg。本研究的檢出限低于文獻(xiàn)[6]用火焰吸收測(cè)定紡織品中總鉛和總鎘的研究(鉛檢出限10 mg/kg,鎘檢出限5 mg/kg)。
使用微波消解法消解紡織品,能夠有效的將紡織品消解干凈,然后采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定紡織品中總鉛和總鎘元素,得到總鉛和總鎘檢出限分別為5.7 mg/kg和2.0 mg/kg,總鉛和總鎘回收率在92%~105%之間,RSD均小于5%。表明方法線性關(guān)系好,準(zhǔn)確度高,儀器穩(wěn)定,能夠滿足紡織品中鉛和鎘元素的測(cè)定。