關(guān)于紡織品中六價鉻檢測方法的探討

張煌博

摘要

現(xiàn)在紡織品染色過程中常使用鉻酸鉀作為氧化劑，從而導(dǎo)致紡織品上可能殘留有六價鉻。本試驗從樣品的萃取、顯色過程兩個主要方面來探討影響測定的因素，以期作為GB/T 17593.3—2006紡織品六價鉻檢測方法的補充。

關(guān)鍵詞：六價鉻；分光光度法；紡織品

1 引言

鉻廣泛存在于電鍍、紡織、制革、防腐等工業(yè)的產(chǎn)品及其所產(chǎn)生的廢物中。在紡織品中常常作為染色的媒染劑和氧化劑。很多國家及進口商均對進口產(chǎn)品中鉻的含量進行限定。六價鉻是很容易被人體吸收的，它可通過消化、呼吸道、皮膚及黏膜侵入人體，因其強氧化作用，進入人體后與血液中鐵結(jié)合，使人慢性中毒，造成不可逆轉(zhuǎn)的損害[1-2]。在酸性汗液作用下，六價鉻會接觸到皮膚并被吸收，從而造成一定的危害。所以在Oeko-Tex Standard 100《通用及特別技術(shù)條件》和GB/T 18885—2002《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》中對六價鉻都做了限量要求[2]。本文在GB/T 17593.3—2006的基礎(chǔ)上，對六價鉻測定結(jié)果的部分影響條件進行探討。

2 試驗部分

2.1 試驗準備

試劑：純度99.96%鉻（VI）標準品（上海安普實驗科技有限公司），二苯基碳酰二肼，丙酮，磷酸，L-組氨酸鹽酸鹽一水合物，氯化鈉，磷酸二氫鈉二水化合物，氫氧化鈉均為分析純。

儀器設(shè)備：Cary 60紫外分光光度計（安捷倫科技有限公司）；三用恒溫水箱（天津泰斯特儀器有限公司）；水浴振蕩器（南通宏大實驗儀器有限公司）。

2.2 試驗方法

取代表性樣品，剪成5 mm×5 mm以下，混勻、稱取4 g置于反應(yīng)器中。加入80mL酸性汗液，放入水浴振蕩器中振蕩60min，靜置冷卻至室溫。過濾后取20mL樣液，加入1mL磷酸溶液和1mL顯色劑，在室溫下放置15min后，在540nm波長下測定顯色液中的吸光度?？疾煲幌盗械姆磻?yīng)因素對六價鉻檢測方法的影響。

3 結(jié)果與分析

3.1 緩沖液pH值對測定結(jié)果的影響

二苯基碳酰二肼分光光度法測定六價鉻時在酸性汗液中，利用六價鉻與顯色劑反應(yīng)生成紫紅色的螯合物從而進行定量測定[3]，因此考察其pH值對其檢測結(jié)果的影響至關(guān)重要。本試驗配制了不同pH值的緩沖鹽溶液，分別為2、3、4、5、5.5、6、7，控制其他條件相同。由圖1可知，吸光度的測定結(jié)果幾乎相差不大，在此范圍內(nèi)，六價鉻均能很好地與顯色劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，pH值對其幾乎沒有影響。標準中采用酸性汗液配制pH值為5.5±0.2是為了更好地符合紡織品在人體使用的實際情況。

3.2 不同酸對測定結(jié)果的影響

紡織品中六價鉻的測定最重要的一個步驟是顯色反應(yīng)，適宜的顯色條件對準確測定六價鉻含量至關(guān)重要，試驗中考察了不同酸對紡織品中六價鉻的影響。試驗結(jié)果如圖2，發(fā)現(xiàn)硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸對其影響效果幾乎是一致的，因此判定在此顯色過程中，加入的磷酸只是起到酸性作用，目的也是防止萃取出來的紡織品溶液呈堿性影響測定結(jié)果。GB/T 7467—1987水質(zhì)中六價鉻的測定標準中，其顯色過程是加入（1+1）硫酸溶液0.5 mL 和（1+1）磷酸溶液0.5mL，混勻，加入2mL二苯碳酰二肼顯色劑，充分混勻，靜置。因此，為探討混酸是否對測定結(jié)果有更好的作用，本文中也做了混酸對六價鉻的測定影響并與單獨添加磷酸時的結(jié)果相比較，如圖3，發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果并沒有太大變化，因此也說明了酸液在此過程中只是為顯色反應(yīng)起到一個酸性環(huán)境，對其顯色反應(yīng)影響不大。

3.3 顯色劑濃度對測定結(jié)果的影響

六價鉻的顯色原理主要是利用在酸性溶液中，六價鉻將二苯基碳酰二肼氧化成二苯縮二氨基脲，二苯縮二氨基脲與六價鉻還原產(chǎn)物三價鉻形成紫紅色絡(luò)合物，從而實現(xiàn)六價鉻的光譜測定。在這過程中如果顯色劑濃度過低將嚴重影響到測定結(jié)果。

本試驗篩選不同濃度對測定結(jié)果的影響，如圖4。在低濃度條件下，顯色劑與六價鉻的結(jié)合量過少，生成的紫色螯合物的量少，而隨著顯色劑濃度增大，吸光度慢慢增大，到1g/L時已經(jīng)達到最大值，隨著濃度的繼續(xù)增加趨于穩(wěn)定。而標準中顯色劑的濃度是10g/L已遠遠超出最大值。

3.4 不同顯色時間對測定結(jié)果的影響

由圖5結(jié)果可知，顯色液的吸光度在顯色劑加進去1min即達到最大值，后來隨著時間的推移趨于穩(wěn)定，在1h之后開始緩慢下降，因此該試驗最好在1h內(nèi)完成測試。根據(jù)試驗結(jié)果可知由于加入顯色劑的濃度較大，所以在一開始加進去時反應(yīng)迅速達到穩(wěn)定，本標準中要求室溫靜置15min符合我們的試驗結(jié)果，且有相關(guān)文獻表明汞鹽、Mo6+、V6+在酸性條件下能與顯色劑進行氧化還原-絡(luò)合反應(yīng)而生成同六價鉻與顯色劑反應(yīng)顏色相似的紫紅色絡(luò)合物，從而影響準確性。但上述離子同顯色劑反應(yīng)生成的絡(luò)合物穩(wěn)定性較差，幾分鐘后顏色就會消失。因此，本標準靜置15min后也能排除以上離子的干擾。

3.5 不同顯色溫度對測定結(jié)果的影響

GB/T 17593.3—2006標準中的顯色溫度為室溫，而中國國土遼闊，不同區(qū)域不同季節(jié)溫差相差較大，因此了解其反應(yīng)溫度具有重大意義，本試驗中設(shè)定10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃對測定結(jié)果的影響，結(jié)果見圖6，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在10℃～30℃范圍內(nèi)吸光度達到最大值，隨著溫度的增加吸光度逐漸下降?？赡苁菧囟冗^高使紫色螯合物分解，吸光度下降。

4 結(jié)論

考察了緩沖鹽的pH值、不同酸性介質(zhì)條件下、反應(yīng)的溫度、顯色劑的濃度、反應(yīng)時間對紡織品六價鉻測定結(jié)果的影響，其中反應(yīng)的溫度、顯色劑的濃度和反應(yīng)時間對六價鉻檢測結(jié)果影響較大，而在本試驗中也證明了標準上的設(shè)置條件是較為合理的，因此在日常的樣品檢測中我們應(yīng)該嚴格遵守標準。

參考文獻：

[1]官江明， 姜華強， 姜少華， 等. 紡織品中六價鉻含量測定方法的探討[J]. 中國纖檢， 2006（11）：27-29.

[2]謝鴻義， 張鵬， 張建揚， 等. 分光光度法測定紡織品中六價鉻應(yīng)注意的問題[J]. 中國纖檢， 2006， （12）：19-20.

[3]段博， 袁斌， 呂松. 試紙法快速檢測水中重金屬鉻[J]. 工業(yè)水處理， 2008（10）：68-70.

[作者單位：福建省纖維檢驗局、福建省紡織產(chǎn)品檢測技術(shù)重點實驗室、國家服裝服飾質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（福建）]endprint