纺织品和皮革中重金属含量的检测方法

基于表5－3中纺织品及皮革中重金属含量的检测方法标准，下面以GB/T 17593.1-2006、GB/T 22930-2008及EN 71－3∶2013中的内容为基础，对样品中可萃取出的重金属含量及总重金属含量的检测过程进行介绍。

（一）纺织品中可萃取重金属含量的测试

1. 酸性汗液萃取

对于常规纺织品（不用于儿童玩具材料），通常采用该方式对样品进行提取，然后对萃取液中的重金属总量进行分析。样品的萃取过程如下：取有代表性样品，剪碎至5mm×5mm，混匀后称取4g（精确至0.01g），然后将样品装入150mL具塞锥形瓶中，加入80 mL酸性汗液，加塞后手动振摇，使试样碎片全部被浸湿，然后将锥形瓶放入恒温水浴振荡器中，于37℃下振荡60min，取出锥形瓶，冷却至室温，样液过滤后进行仪器分析。

酸性汗液应现用现配，配制方法如下：分别称取0.5 g的L－组氨酸盐酸盐、5.0 g氯化钠、2.2 g磷酸二氢钠，加入900 mL蒸馏水使其完全溶解，然后用0.1 mol/L的NaOH调整pH至5.5，将溶液转移至1 L容量瓶中，蒸馏水定容至刻度，摇匀备用。

2. 盐酸溶液萃取

对于用于儿童玩具的纺织品，萃取则采用0.07 mol/L的HCl溶液进行。萃取操作过程如下：取有代表性样品，剪碎至5mm×5mm，混匀后称取1g（精确至0.01g），然后将样品装入100mL具塞锥形瓶中，加入50mL的0.07mol/L HCl，加塞后手动振摇，使试样碎片全部被浸湿，然后将锥形瓶放入恒温水浴振荡器中，于37℃下振荡60min，再于37℃下静置60min，然后快速将锥形瓶中的液体过滤出，滤液冷却至室温后，进行仪器分析。

如果得到的滤液浑浊，可采用离心净化处理。

3. 仪器分析

所采用的仪器类型依赖于所测金属元素的性质及其在样液中的浓度。对于纺织品中的镉、钴、铬、铜、镍、铅、锑、锌8种元素，采用原子吸收分光光度计（AAS）可完全满足分析要求。对于砷、汞两种冷原子的分析，需要采用带有氢化物发生器的原子吸收光度计或原子荧光分光光度计进行测定，以提高检测的灵敏度。如果采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP），可以对样液中砷、镉、钴、铬、铜、镍、铅、锑8种元素同时进行测定。

关于样液中六价铬的测试，目前多采用二苯基碳酰二肼（二苯卡巴肼）显色后于分光光度计上进行。该方法简单易行，灵敏度也能满足要求。具体显色过程如下：准确移取20 mL萃取液至比色管中，先后加入1 mL磷酸溶液（50%）及1 mL二苯卡巴肼溶液（1% 的丙酮溶液），混匀后静止15min，然后用光程为4cm比色皿测量该溶液在540 nm处的吸光度值。六价铬与二苯卡巴肼的衍生物光谱图如图5－1所示。

图5－1 六价铬－二苯卡巴肼衍生物光谱图

然而分光光度法无选择性，检测结果易受样液中的有色物质及还原性物质的干扰。若想提高检测结果的准确度，可以采用带有质谱的电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP －MS）进行，但该仪器价格昂贵，不利于常规试验分析。

（二）皮革中可萃取重金属含量的测试

1. 酸性汗液萃取

采用酸性汗液对皮革样品中的重金属萃取时，过程条件与纺织品基本相同，仅样品使用量不同，具体操作如下：取有代表性样品，剪碎至约4mm×4mm，混匀后称取2g（精确至1mg），然后将样品装入100mL具塞锥形瓶中，加入50mL酸性汗液，加塞后手动振摇，使试样碎片全部被浸湿，然后将锥形瓶放入恒温水浴振荡器中，于37℃下振荡60min，取出锥形瓶，样液过滤后进行仪器分析。

2. 盐酸溶液萃取

采用盐酸溶液对皮革中重金属的萃取过程，同上述中纺织品的萃取方法一致。但该过程应注意保持萃取液的pH在1.0~1.5（通过滴加2 mol/L的HCl调节），因为皮革纤维对酸具有吸收能力。

3. 磷酸盐缓冲溶液萃取(www.xing528.com)

磷酸盐缓冲溶液是针对皮革样品中六价铬萃取时所使用的萃取液，操作如下：取有代表性样品，剪碎至约4mm×4mm，混匀后称取2g（精确至1mg），装入250mL具塞锥形瓶中，加入100 mL磷酸盐缓冲溶液，然后用氩气或氮气将瓶内空气置换出，将瓶加塞后，置于振荡器中振摇3h，然后将萃取液过滤出，备显色使用。

磷酸盐缓冲溶液配制过程如下：称取22.8 g的磷酸氢二钾（相对分子质量228），溶解于900 mL蒸馏水中，用适量浓磷酸将调节pH至8，将溶液转移至1 L容量瓶中，蒸馏水定容至刻度，摇匀备用。

4. 仪器分析

由于皮革通常经过三价铬鞣制处理，因此萃取液中三价铬含量一般较高。那么对于样液中的三价铬的测定，采用分光光度计可满足要求。对于其它指定的金属元素，可以采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP）或原子吸收分光光度计（AAS）进行测试。

对于萃取液中六价铬的测试，仍然采用分光光度法，其原理及操作与上述纺织品的基本相同，但略有差别，具体操作如下：准确移取10 mL萃取液至25 mL容量瓶中，用磷酸盐缓冲液稀释至该容量瓶容积的3/4处，加入0.5 mL磷酸溶液（70%），然后再加入0.5mL二苯卡巴肼溶液（1%的丙酮溶液），用磷酸盐缓冲液稀释至刻度并混匀，静止15 min后用光程为2 cm比色皿测量该溶液在540 nm处的吸光度值。

（三）重金属总量的检测

1. 皮革中重金属总量的检测

测定皮革中重金属总量时，需要对样品进行消解处理，所采用的消解方式有两种：微波消解法及混酸消解法。相对于混酸消解法，微波消解法具有消解效率高、自动化程度高、消解彻底等优点，但需要专门的微波消解仪，且价格较高。该两种消解方法过程如下所述。

（1）微波消解法

称取0.5g（精确至1mg）剪碎后的皮革样品，置于聚四氟乙烯消解罐内，加入1mL双氧水（30%含量）、4mL浓硝酸，在可控温加热板上于140℃下加热10min，冷却后密封消解罐，放入微波消解仪中，在指定的程序下消解（如0.5MPa消解1min，2MPa消解2min，3MPa消解4min），消解完成后，将消解罐于微波消解仪中冷却20min后取出，打开盖子，使罐内液体冷却至室温，将液体充分转移到25 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，供仪器分析使用。

（2）混酸消解法

称取1g（精确至1mg）剪碎后的皮革样品，放入1L的凯氏烧瓶中，加入数个玻璃珠（防止暴沸），然后依次加入10~20 mL混酸溶液（硝酸、硫酸、高氯酸），在烧瓶口处放一个小漏斗，再将烧瓶放于电炉上加热至沸腾，并保持沸腾至瓶内无红色蒸气散出，停止加热，使烧瓶冷却，再加入10~20 mL的混酸溶液，重复操作1次，然后将烧瓶冷却至室温。

向烧瓶中加入30 mL蒸馏水，然后将瓶内液体过滤，滤液收集至100 mL容量瓶中，再用30 mL蒸馏水洗涤烧瓶及滤器，滤液合并到容量瓶中，并定容至刻度、摇匀，供仪器分析使用。

注：混酸溶液由硝酸（65%）、硫酸（98%）和高氯酸（70%）配制，体积比为3∶1∶1。

（3）仪器分析

对消解后样液中的各重金属元素进行分析时，可根据各元素的含量及性能选择合适的仪器，相关论述见上述中相关内容。

2. 纺织品中重金属总量的检测

针对纺织品中重金属总量的检测方法未见发布。但实际检测经验表明，纺织品中重金属总量的检测可按照上述皮革样品的测试方法进行。