ICP-OES測定皮革制品中的汗液可溶性重金屬

陳新拓，漆定梅，何 鑫，韓 遷，張玉嬌，王照麗

（成都市環境保護科學研究院環境監測與分析實驗室，四川成都 610072）

隨著科技的發展和人類環境健康意識的不斷加強，動物皮革制品的安全衛生環保要求越來越高。我國是皮革制品生產、出口大國，傳統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和標準[1,2]，如歐盟標準2002/232/EC中規定，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、精密度好等優點。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作參數

Perkin Elmer-Avio200電感耦合等離子體發射光譜儀，儀器發射功率為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。

1.2 主要試劑

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 耐汗漬色牢度》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）。

1.3 樣品處理

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。

2 結果與討論

2.1 工作條件的選擇

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，從發射強度、共存元素干擾情況、峰性及穩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。

2.2 線性范圍和檢出限

在優化后的實驗條件下，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、相關系數及檢出限

2.3 精密度和回收率

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%。

2.4 樣品測試

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

3 結語

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，優化了儀器測試參數及實驗條件。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。