石墨炉原子吸收分光光度法测定纺织品中可萃取铅元素方法研究

摘要 本文采用了原子吸收分光光度计―石墨炉法直接测定纺织品中可萃取铅元素。通过对仪器参数的优化，建立用石墨炉原子吸收分光光度法测定纺织品中可萃取重金属Pb的方法，仪器的检出限可达到1.04 µg/L，方法的精密度RSD为3.02％，加标回收率在96.48%~103.44%。

关键词：纺织品；石墨炉；重金属；铅

1 引言

现代的服装款式越来越多样化，大量的助剂及染料被应用，随之带来的有害物质也越来越多，纺织品中重金属残留也随之引起人们的关注。纺织品中残留的铅元素可能被人体皮肤吸收而损伤人的中枢神经、肾及免疫系统，具有潜在致癌性。为此，国际环保纺织协会国际生态纺织品技术要求OEKO-Tex® Standard 100―2010[1] 以及我国生态纺织品技术要求GB/T 18885―2009[2]对纺织品中可能对人体健康引起伤害的可萃取铅进行了同样严格的限量，规定直接接触皮肤与非直接接触皮肤的限量为1.0 mg/kg。

本试验通过对工作条件及升温程序进行优化，提高标准方法的检出限，并通过对精密度与回收率进行评估，建立了用石墨炉原子吸收分光光度法测定纺织品中可萃取重金属Pb的方法，测试结果满意。

2 试验部分

2.1 仪器

日立Z-5000原子吸收分光光度计；热解涂层石墨管；Pb空心阴极灯（Hitachi High-technologies Corporation）；锥形瓶（250 mL）；量筒（100 mL）；DHZ-CA大容量恒温振荡器；pH计（pH510）；超声仪。

试验中使用的所有玻璃器皿均浸泡于硝酸（1+5）中24 h，超纯水洗净，晾干。

2.2 试剂

超纯水（电阻率在18.25 MΩ・cm以上）；L-组氨酸盐酸盐一水合物C6H9O2N3・HCl・H2O（生物试剂）；氯化钠NaCl（分析纯）；磷酸二氢钠二水化物NaH2PO4・2H2O（分析纯）；氢氧化钠NaOH（分析纯）；人造酸性汗液：将0.50 g L-组氨酸盐酸盐一水合物，5.0 g氯化钠，2.2g磷酸二氢钠二水合物，溶解于1000 mL超纯水中，用浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠调节其pH值，直至其pH=5.5；铅标准储备溶液（购自国家标准物质研究中心）：1000mg/L；铅标准使用液：50 µg/L。

2.3 试验方法

随机抽取具有代表性的样品，剪碎至5 mm×5 mm，混匀，称取样品4 g（精确至0.01 g）于250 mL锥形瓶中，准确加入现配人造酸性汗液80 mL，让纤维充分湿润，放入（37±2）℃恒温气浴振荡器中振荡1 h，1 h后立即取出样品过滤，作为待测溶液。按照上述方法，不加样品进行空白试验[3]。

3 结果与讨论

3.1 灰化温度的选择

取50 µg/L的铅标准使用液为试验样品，改变灰化温度，固定其他条件，考察灰化温度对Pb吸光度的影响，结果见图1。由图1可知，当温度从400℃上升到600℃时，Pb的吸光度升高，当温度继续上升时，吸光度反而下降。最佳灰化温度是在保证样品中的基体和其他被测元素不损失的情况下，尽可能高的温度，以去除其他杂质。因此本试验灰化温度优化选择为600℃。

3.2 原子化温度的选择

取50 µg/L的铅标准使用液为试验样品，改变原子化温度，固定其他条件，考察原子化温度对Pb吸光度的影响，结果见图2。由图2可知，当原子化温度达到1600℃~2000℃时，原子化的效率较低，对复杂样品未完全原子化；当原子化温度超过2100℃时，吸光度降低，样品可能有所损失。原子化理想温度是原子吸收最大吸光度时的最低温度，温度升高，会影响石墨管使用寿命。本次试验结果表明，最佳原子化温度为2100℃。

3.3 净化温度的选择

以高于原子化温度100℃~200℃，保持时间在4 s左右，以挥发掉石墨管中可能残留有的样品残渣。本试验设置温度为2300℃，保持时间4 s，将前一个样品的残留物吹扫干净。

3.4 灯电流的选择

灯电流的大小可直接影响测定时的灵敏度和稳定性。取50 µg/L的铅标准使用液为试验样品，在商家允许可使用的电流范围改变灯电流的大小，固定其他条件，考察灯电流对Pb吸光度的影响，结果见图3。由图3可知，当灯电流增大时，吸光度降低，因此选择最佳灯电流为6.0 mA。

3.5 基体改进剂的选择

萃取汗液基体成分复杂，盐分含量高达0.72%以上，最主要的盐分为NaCl基体，测铅时加入基体改进剂，可以降低铅的原子化温度，提高原子化效率，提高测定的灵敏度。故本试验选择标准推荐的1%NH4PO4＋0.06%Mg(NO3)2和0.1%Pd＋0.06%Mg(NO3)2为基体改进剂进行比较。取50 µg/L的铅标准使用液为试验样品，各加入10 µg/L基体改进剂，考察基体改进剂的影响，结果见表2。由表2可知，1%NH4PO4＋0.06%Mg(NO3)2为基体改进剂可使铅的吸光度值增加，提高铅测试的灵敏度。

3.6 标准曲线的建立

以50 µg/L的标准使用液为母液，设置6个梯度点为0.00 µg/L、10.00 µg/L、20.00 µg/L、30.00 µg/L、40.00µg/L、50.00 µg/L，由仪器计算得出回归曲线方程为：A=0.0092CPb+0.01404，其中A为吸光度，CPb为浓度（µg/L）线性系数为0.9994，线性关系良好。

3.7 方法的回收率

在样品中分别加入0.8 mL的1 µg/L和2 mL的1 µg/L的铅标准溶液，实际加入量分别为10.00 µg/L和25.00 µg/L，同时做空白加标试验。回收率范围83.00 %~99.27 %，见表3。

3.8 方法的检出限

按试验条件，对空白的人造汗液进行10次的测试，计算方法检出限及其相对标准偏差，数据见表4。

3.9 重现性

3.9.1 空白重现性

分别测10次的空白样，得出数据见表4。经优化后，仪器重现性可达到较高的准确性与较好的精密度，可以满足纺织品中游离铅含量的测定。

3.9.2 样品重现性

分别重复测10次样品，得出数据见表5。

由表5表明，经过以上仪器条件测得的样品的RSD为3.02%，说明本方法试验的重现性良好。

4 结论

纺织品中的游离重金属测定时，仪器的灵敏度直接影响测定的结果，选择灰化温度600℃和原子化温度为2100℃，净化温度选择2300℃，灯电流控制在6 mA左右，可以很好地提高仪器的灵敏度，仪器的检出限为1.04µg/L，可以满足平时的试验要求。

参考文献：

[1] Oeko-Tex® Standard 100/200 2010 [S].

[2] GB/T 18885―2009 生态纺织品技术要求 [S].

[3] GB/T 17593.1―2006 纺织品 重金属的测定 第1部分：原子吸收分光光度法 [S].

(作者单位：福建省纤维检验局)