魏敏生
【摘 要】本文主要研究不銹鋼餐具重金屬析出量超標(biāo)的主要原因,提出購(gòu)買(mǎi)、使用不銹鋼餐具的注意事項(xiàng)。據(jù)研究不銹鋼餐具的材料種類、加工形變量、表面質(zhì)量以及使用條件對(duì)鉻離子的遷移量均有不同程度的影響。研究結(jié)果對(duì)消費(fèi)者日常選擇和使用不銹鋼食具容器的有較高的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】不銹鋼餐具;重金屬析出量;購(gòu)買(mǎi)、使用注意
0 前言
不銹鋼餐具是指使用不銹鋼材料制成的盛放食物的器皿,其具有美觀,易加工,防腐蝕,耐加熱,耐用等特點(diǎn),因此被越來(lái)越多的家庭購(gòu)買(mǎi)、使用。然而,日常使用不銹鋼餐具時(shí),不銹鋼中含有鉻、鎳等重金屬元素會(huì)釋出進(jìn)入食物中,被人體吸收并累積,當(dāng)人體內(nèi)重金屬元素達(dá)到某一限度時(shí),就會(huì)危害人體健康。國(guó)際上對(duì)食品接觸不銹鋼餐具的重金屬析出量做出了嚴(yán)格的限制,我國(guó)也制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1],但是消費(fèi)者日常購(gòu)買(mǎi)和使用不銹鋼餐具僅從外觀很難分辨產(chǎn)品是否合格,本文從不銹鋼餐具的材料種類、加工形變、表面質(zhì)量及使用環(huán)境等因素入手,指導(dǎo)消費(fèi)者如何正確的購(gòu)買(mǎi)和使用不銹鋼餐具。
1 實(shí)驗(yàn)方法
1.1 不同化學(xué)成分比例的不銹鋼材料對(duì)重金屬遷移量的影響
實(shí)驗(yàn)樣品選用市場(chǎng)選購(gòu)的不銹鋼餐具,按照國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),使用4%醋酸溶液作為樣品浸泡溶液,浸泡溶液的量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2ml醋酸溶液每平方厘米試樣表面積的量。
從不銹鋼餐具中切取40mm×40mm×3的樣品,放入100ml燒杯中,倒入定量的浸泡液,按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)間進(jìn)行浸泡,采用全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀ICP-AES檢測(cè)浸泡液中的鉻含量。
2 結(jié)果分析
通過(guò)全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀ICP-AES檢測(cè)浸泡液中的鉻含量,不同型號(hào)不銹鋼材料的檢測(cè)結(jié)果如下:
表1 不同鋼材鉻離子的析出量
從表1可以看出,奧氏體不銹鋼的鉻離子析出量明顯少于馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼,而鐵素體不銹鋼的鉻離子析出量又少于馬氏體不銹鋼。表1中鉻離子析出量和材料本身的元素含量不成比例,因此可以得出,不銹鋼材料本身的組織結(jié)構(gòu)是影響鉻離子析出量的主要因素之一,采用奧氏體不銹鋼制成的餐具能有效減少鉻離子的析出量。
2.1 形變量對(duì)不銹鋼餐具鉻離子遷移量的影響
不銹鋼餐具生產(chǎn)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)冷軋、拉伸等,使用過(guò)程也可能因?yàn)楦鞣N原因產(chǎn)生形變,根據(jù)研究,奧氏體不銹鋼在形變的過(guò)程中部分奧氏體組織會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織[3-4],變形量越大,產(chǎn)生的馬氏體相變量越多。由于馬氏體不銹鋼的鉻離子析出量明顯高于奧氏體不銹鋼,且?jiàn)W氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的應(yīng)變過(guò)程主要是切變過(guò)程,會(huì)產(chǎn)生大量的位錯(cuò)和缺陷,從而進(jìn)一步降低了材料的耐腐蝕性。如表2所示,奧氏體不銹鋼在形變過(guò)程中,鉻離子析出量逐步增加,因此日常使用不銹鋼餐具,如餐具發(fā)生了較大形變,建議及時(shí)更換。
表2 奧氏體不銹鋼形變量對(duì)鉻離子的遷移量影響
從表2可以得出,奧氏體不銹鋼經(jīng)過(guò)拉伸變形之后,鉻遷移量增多,且隨著拉伸率增加而增多。
2.2 表面質(zhì)量對(duì)鉻離子析出量的影響
根據(jù)菲克擴(kuò)散定律[5],鋼材表面的粗糙度大時(shí),比表面和比表面能都很大,可產(chǎn)生較強(qiáng)的表面效應(yīng),從而改變化學(xué)腐蝕反應(yīng)的速率和平衡常數(shù)等熱力學(xué)的量,加快了化學(xué)腐蝕的時(shí)間、程度。不銹鋼餐具表面處理是生產(chǎn)過(guò)程的最后步驟,表面處理的質(zhì)量嚴(yán)重影響不銹鋼餐具的耐腐蝕性,從而也會(huì)對(duì)鉻離子等重金屬的析出量產(chǎn)生影響。由表3可以看出隨著奧氏體不銹鋼表面粗糙度的增加,鉻離子析出量逐漸增加。因此,在選購(gòu)不銹鋼餐具時(shí),因關(guān)注餐具表面的光滑度,日常使用過(guò)程中如餐具表面粗糙度發(fā)生變化,如劃傷,應(yīng)及時(shí)更換。
表3 不同表面粗糙度的鉻離子析出量
2.3 使用條件對(duì)鉻離子遷移量的影響
不銹鋼餐具的日常使用經(jīng)常要接觸酸性或堿性的食物,由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不銹鋼的鉻離子析出量的檢測(cè)采用醋酸,因此酸性環(huán)境對(duì)鉻離子析出量的影響較大。實(shí)驗(yàn)采用不同濃度的醋酸對(duì)奧氏體不銹鋼樣品進(jìn)行浸泡,結(jié)果如圖1所示,隨著醋酸濃度的增加,鉻離子析出量明顯增多,由于醋酸為弱電解質(zhì),酸度的增加可以改變其電阻,從而影響其電化學(xué)腐蝕過(guò)程,因此應(yīng)避免使用不銹鋼餐具盛放酸性食品。
3 不銹鋼餐具的選擇
由以上分析可以得出,不銹鋼餐具的材料種類、表面質(zhì)量對(duì)重金屬的析出量有影響,在選擇不銹鋼餐具時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇奧氏體304不銹鋼制成的餐具,可以減少重金屬的析出量,可選擇正規(guī)廠家的產(chǎn)品,正規(guī)產(chǎn)品均在產(chǎn)品表面應(yīng)有材料的型號(hào)。由于表面質(zhì)量對(duì)重金屬析出量有影響,所以購(gòu)買(mǎi)時(shí)應(yīng)注意觀察不銹鋼餐具表面是否光滑,盡量選用無(wú)缺陷的不銹鋼餐具,能有效控制鉻離子的析出。
4 不銹鋼食具容器的使用注意
由于形變量、表面質(zhì)量、使用條件都會(huì)影響不銹鋼餐具重金屬的析出量,因此必須控制好不銹鋼餐具的使用,可以從以下幾方面入手:
4.1 不銹鋼餐具在使用過(guò)程發(fā)生形變時(shí),應(yīng)及時(shí)更換
由于形變過(guò)程中奧氏體組織容易轉(zhuǎn)換成馬氏體,馬氏體組織容易析出重金屬,因此當(dāng)我們使用的不銹鋼餐具發(fā)生形變時(shí),應(yīng)及時(shí)更換,避免因形變導(dǎo)致重金屬析出量超標(biāo)。
4.2 不銹鋼餐具表面質(zhì)量發(fā)生變化時(shí),應(yīng)及時(shí)更換
由于不銹鋼餐具表面質(zhì)量對(duì)重金屬析出量有影響,因此日常使用不銹鋼鋼餐具過(guò)程中,如發(fā)生劃傷,燒壞等影響餐具表面質(zhì)量的情況,應(yīng)及時(shí)更換,避免由于不銹鋼餐具表面粗糙發(fā)生變化導(dǎo)致的重金屬析出量超標(biāo)。
4.3 避免使用不銹鋼餐具盛放酸性食物
酸性物質(zhì)能加速不銹鋼餐具中重金屬的析出,因此在日常使用過(guò)程應(yīng)避免使用不銹鋼餐具盛放酸性食品。
5 結(jié)論
經(jīng)過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程,提出以下幾點(diǎn)日常選擇和使用不銹鋼食具容器的注意點(diǎn):
(1)購(gòu)買(mǎi)不銹鋼食具容器應(yīng)優(yōu)先選用304奧氏體不銹鋼制成的餐具,選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的印有304標(biāo)志的產(chǎn)品;
(2)購(gòu)買(mǎi)不銹鋼餐具中應(yīng)選用表面質(zhì)量好,無(wú)缺陷的產(chǎn)品,餐具表面質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
(3)避免使用不銹鋼餐具盛放酸性食物。
【參考文獻(xiàn)】
[1]GB 9684-1988不銹鋼食具容器衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn).
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[3]許淳淳,張新生,胡鋼.AISI304不銹鋼在冷加工過(guò)程中的微觀組織變化[J].北京化工大學(xué)學(xué)報(bào),2002,29(6).
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