ICP-OES测定皮革制品中的汗液可溶性重金属

陈新拓，漆定梅，何 鑫，韩 迁，张玉娇，王照丽

（成都市环境保护科学研究院环境监测与分析实验室，四川成都 610072）

随着科技的发展和人类环境健康意识的不断加强，动物皮革制品的安全卫生环保要求越来越高。我国是皮革制品生产、出口大国，传统的鞣制工艺以及加工过程中使用的鞣剂、染料、助剂和颜料等都会使产品中含有一定量的重金属元素，其中砷、镉、铬、汞、铅、锑、硒、镍等重金属可通过汗液的浸渍经皮肤侵入人体，严重危害健康。因此，世界各国对此制定了严格的法规和标准[1,2]，如欧盟标准2002/232/EC中规定，在裘革制品中不得含有铅盐；76/769/EEC标准要求皮革涂层材料不得检出铅、砷；91/338/EC标准中要求总镉含量小于100 mg/kg；94/27/EC标准中还要求与身体接触的服饰制品镍释放量不得超过0.5 μg/cm2/week。

目前，测试皮革中重金属的方法主要有火焰原子吸收光谱法[3,4]、石墨炉原子吸收光谱法[5]、原子荧光光谱法[6]、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）[7-11]等，但鲜有皮革及其制品中可溶性重金属含量研究的相关研究。本项目利用人工汗液对皮革样品进行浸渍处理，采用ICP-OES研究了皮革制品中8种可溶性重金属的含量，建立了可行的分析测试方法。该方法具有灵敏度高、干扰小、线性范围宽、精密度好等优点。

1 实验部分

1.1 仪器及工作参数

Perkin Elmer-Avio200电感耦合等离子体发射光谱仪，仪器发射功率为1 300 W；雾化器、等离子气、辅助气流量和进样流量分别为0.8 L/min、13.0 L/min、1.2 L/min和1.5 mL/min；检测读取3次，控制测量时间10～30 s。

1.2 主要试剂

砷、镉、铬、汞、铅、锑、硒、镍标准溶液（1 000 mg/L，美国 Perkin Elmer公司），先配置质量浓度为50 mg/L混合标准溶液，临用前逐级稀释配成标准曲线所需质量浓度。

人工汗液按《GB/T 3922—2013 纺织品 色牢度试验 耐汗渍色牢度》标准中酸性汗液的配置方法制备，即每1 000 mL试液中含L-组氨酸盐酸盐一水合物0.5 g，氯化钠5.0 g，磷酸二氢钠二水合物2.2 g，用0.1 mol/L氢氧化钠溶液调节试液pH至5.5±0.2。实验所用水均为超纯水（电阻率≥18.2，MΩ·cm）。

1.3 样品处理

选取待测皮革样品剪碎，准确称取0.3 g并置于150 mL具塞三角烧瓶中, 加入50 mL人工汗液充分浸渍，烧瓶于（36.5±1）℃恒温水浴中放置60 min后冷却至室温，过滤，移取25 mL滤液至50 mL容量瓶中，加浓盐酸1 mL，用纯水定容。同样步骤做试剂空白实验。

2 结果与讨论

2.1 工作条件的选择

进行ICP-OES测试时，各元素都可同时选择多条特征谱线，不同特征谱线的响应强度不同，抗干扰能力也不同。对待测的每种元素选取2～3条谱线进行实验，通过测试混合标准溶液，从发射强度、共存元素干扰情况、峰性及稳定性等方面进行筛选，选取响应强度值高、受共存元素干扰小、精密度高的谱线作为分析谱线，选定结果见表1。

表1 元素分析谱线

皮革样品中，除微量的Cd、Ni、Pb和Cr等重金属元素外，还可能存在痕量的Al、Ba、Fe、K、Ca等元素。利用人工汗液浸泡皮革样品析出微量的重金属元素，考察共存元素的干扰，结果表明：上述元素在20 mg/L以下基本不干扰检测。

2.2 线性范围和检出限

在优化后的实验条件下，各个元素的线性范围、线性回归方程、线性相关系数及检出限见表2。检出限的计算按照重复测定10次的全程序空白样品，取其标准偏差的3倍作为检出限。

表2 方法线性工作范围、相关系数及检出限

2.3 精密度和回收率

分别向皮革样品浸渍液添加0.1 mg/L、0.5 mg/L和1.0 mg/L3个质量浓度水平的混合标准溶液，进行加标回收实验。加标样品平行做10次，计算相对标准偏差，样品加标回收率在96.8%～104.8%，相对标准偏差小于3.7%。

2.4 样品测试

分别选取羊软皮、牛软皮、猪软皮、牛皮鞋内衬革和猪皮衣袖口革样品，按照处理步骤对上述样品进行处理，在最佳仪器条件下对处理后的样品浸渍液进行测定，计算样品的重金属析出量，结果见表3。

表3 样品分析结果

3 结语

本实验采用人工汗液浸渍提取，建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定皮革及其制品中可溶性重金属含量的方法，优化了仪器测试参数及实验条件。在选择的最佳测试条件下, 样品加标回收率在96.8%～104.8%，相对标准偏差小于3.7%。该方法的线性范围、检出限、回收率及精密度等满足分析检测的要求，能快速、准确地测定皮革及其制品中的可溶性重金属含量，可应用于皮革纺织品的检验领域。