陳新拓,漆定梅,何 鑫,韓 遷,張玉嬌,王照麗
(成都市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610072)
隨著科技的發(fā)展和人類(lèi)環(huán)境健康意識(shí)的不斷加強(qiáng),動(dòng)物皮革制品的安全衛(wèi)生環(huán)保要求越來(lái)越高。我國(guó)是皮革制品生產(chǎn)、出口大國(guó),傳統(tǒng)的鞣制工藝以及加工過(guò)程中使用的鞣劑、染料、助劑和顏料等都會(huì)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(guò)汗液的浸漬經(jīng)皮膚侵入人體,嚴(yán)重危害健康。因此,世界各國(guó)對(duì)此制定了嚴(yán)格的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)[1,2],如歐盟標(biāo)準(zhǔn)2002/232/EC中規(guī)定,在裘革制品中不得含有鉛鹽;76/769/EEC標(biāo)準(zhǔn)要求皮革涂層材料不得檢出鉛、砷;91/338/EC標(biāo)準(zhǔn)中要求總鎘含量小于100 mg/kg;94/27/EC標(biāo)準(zhǔn)中還要求與身體接觸的服飾制品鎳釋放量不得超過(guò)0.5 μg/cm2/week。
目前,測(cè)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(guān)研究。本項(xiàng)目利用人工汗液對(duì)皮革樣品進(jìn)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(cè)試方法。該方法具有靈敏度高、干擾小、線(xiàn)性范圍寬、精密度好等優(yōu)點(diǎn)。
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(jìn)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(cè)讀取3次,控制測(cè)量時(shí)間10~30 s。
砷、鎘、鉻、汞、鉛、銻、硒、鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L,美國(guó) Perkin Elmer公司),先配置質(zhì)量濃度為50 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,臨用前逐級(jí)稀釋配成標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)所需質(zhì)量濃度。
人工汗液按《GB/T 3922—2013 紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐汗?jié)n色牢度》標(biāo)準(zhǔn)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(diào)節(jié)試液pH至5.5±0.2。實(shí)驗(yàn)所用水均為超純水(電阻率≥18.2,MΩ·cm)。
選取待測(cè)皮革樣品剪碎,準(zhǔn)確稱(chēng)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(guò)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(shí)驗(yàn)。
進(jìn)行ICP-OES測(cè)試時(shí),各元素都可同時(shí)選擇多條特征譜線(xiàn),不同特征譜線(xiàn)的響應(yīng)強(qiáng)度不同,抗干擾能力也不同。對(duì)待測(cè)的每種元素選取2~3條譜線(xiàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)試混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,從發(fā)射強(qiáng)度、共存元素干擾情況、峰性及穩(wěn)定性等方面進(jìn)行篩選,選取響應(yīng)強(qiáng)度值高、受共存元素干擾小、精密度高的譜線(xiàn)作為分析譜線(xiàn),選定結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 元素分析譜線(xiàn)
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(jié)果表明:上述元素在20 mg/L以下基本不干擾檢測(cè)。
在優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件下,各個(gè)元素的線(xiàn)性范圍、線(xiàn)性回歸方程、線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)及檢出限見(jiàn)表2。檢出限的計(jì)算按照重復(fù)測(cè)定10次的全程序空白樣品,取其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為檢出限。
表2 方法線(xiàn)性工作范圍、相關(guān)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(gè)質(zhì)量濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。加標(biāo)樣品平行做10次,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,樣品加標(biāo)回收率在96.8%~104.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3.7%。
分別選取羊軟皮、牛軟皮、豬軟皮、牛皮鞋內(nèi)襯革和豬皮衣袖口革樣品,按照處理步驟對(duì)上述樣品進(jìn)行處理,在最佳儀器條件下對(duì)處理后的樣品浸漬液進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算樣品的重金屬析出量,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 樣品分析結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)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(cè)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(cè)試參數(shù)及實(shí)驗(yàn)條件。在選擇的最佳測(cè)試條件下, 樣品加標(biāo)回收率在96.8%~104.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3.7%。該方法的線(xiàn)性范圍、檢出限、回收率及精密度等滿(mǎn)足分析檢測(cè)的要求,能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定皮革及其制品中的可溶性重金屬含量,可應(yīng)用于皮革紡織品的檢驗(yàn)領(lǐng)域。