ICPMS法测定纺织品中9种可迁移重金属元素 (1)

表1 仪器工作条件
Table 1 Conditions of instrument
萃取电压/
V - 122. 0
透镜 1/
V - 1 140
透镜 2/
V - 67. 5
透镜 3/
V - 191. 4
极偏压/
V/ 0. 9
采样深度/
mm 160 D1 电压/ V - 39. 2
水平/
mm 77
垂直/
mm 360 D2 电压/ V - 140
冷却气/
(L/ min) 13. 0
辅助气/
(L/ min) 0. 90
雾化气/
(L/ min) 0. 81
功率/
W 1 200
模拟电压/
V 1 800
总电压/
V 3 184
聚焦电压/
V 19. 0
六极杆偏压/
V - 1. 0
表2 采集参数
Table 2 Acquisition parameters
20 世纪 80 年代以来 , 受欧洲环保主义潮流 的影响 , 消费者在购买纺织品时 , 对纺织品的安 全性 、 健康性提出了更高的要求 。1992 年 , 国际
环保 纺 织 协 会 ( Oeko2 Tex ) 制 定 了 Oeko2 Tex Standard 100 [ 1 ] 标准 , 该标准每年修订一次 , 其 禁用或限制使用的化学物质种类不断增加 ,限量
Determination of 9 Migratory Heavy Metals in Textiles by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry
WAN G Xin ,XIN G Yuan2na , C H EN Ze2yo ng
( S henz hen A ca dem y of Met rolog y an d Qualit y I ns pection , S henz hen 518109 , Chi na)
121
Sb ,
Tb ,
Bi
3 3
111
202
Hg
248 1. 2 主要试剂
质 谱 学 报 第 32 卷
Sb 、 As、 Pb 、 Cd 、 Cr 、 Co 、 Cu 、 Ni 、 Hg 单元素
标准储备溶液 ( 1 000 mg/ L ) : 由国家标准物质 研究 中 心 提 供 ; A u 元 素 标 准 储 备 溶 液 ( 100 mg/ L ) ,质谱调谐液 Ba 、 Be 、 Ce 、 Co 、 In 、 Mg 、 Pb 、 45 72 ( ) Rh 、 U 10 mg/ L 和 混 合 内 标 溶 液 Sc 、 Ge 、 89 115 159 209 Y、 In 、 Tb 、 Bi ( 10 mg/ L ) 均由美国 Ther2
同位素
45 83
通道数目
Ge , Pb ,
75 209
积分时间/ ms
20 40
分辨率 标准 标准
每个通道间隔 AMU
0. 02 0. 02
Sc , Kr , Cd ,
52 89
Cr , Y,
59 111
Co ,
60
Ni ,
65 159
Cl ,
82
Se ,
In ,
体质谱仪 : 美国 Thermo2fisher 公司产品 , 配有 自动进样器 、 半导体制冷雾化器 、 等离子体屏蔽 装置 、 六极杆碰撞池/ 反应池 ,内标溶液通过三通 1∶ 1 在线加入 , 仪器工作条件和采集参数列于 表 1 和表 2 ;Mili2Q 纯水机 : 美国 Millipore 公司 产品 ; 实验器皿均用 40 % HNO3 溶液浸泡 24 h 后使用 ,容量瓶和移液管均为石英材质 。
Abstract :Nine migratory heavy metal s in textiles , including Sb , A s , Pb , Cd , Cr , Co , Cu , Ni , Hg were determined by inductively co upled plasma mass spect ro met ry ( ICP2MS) . The detectio n limit s are in t he range of 0. 01 — 0. 49 μg/ kg , t he RSDs are less t han 6. 1 % , and t he recoveries of 9 migratory heavy metal s are in t he range of 90. 0 % — 109. 6 % , which meet t he determinatio n requirement s. 9 migratory heavy metals in 4 p roduct classes of textiles , including p roduct s for babies , p roduct s wit h direct co ntact to skin , p roduct s wit ho ut direct co ntact to skin and decoratio n material s were determined by ICP2MS. The result s are satis2 facto ry. Key words : inductively co upled plasma mass spect ro met ry ( ICP2MS) ; textiles ; heavy met 2 al s ; migratory
ICP2A ES 法灵敏度难以达到 Oeko2 Tex Stand2 ard 100 标准的限量要求 ( 如婴幼儿用品中 Pb 最
pled plasma mass spect ro met ry , ICP2MS) 是 20
世纪 90 年代以来发展最快的痕量元素分析技术 之一 ,以其快速 、 多元素同时测定 、 线性范围宽 、 精密度高 、 准确性好 、 检出限低等优点被广泛使 [2 ] 用 。目前 , ICP2MS 已被应用于多种样品 ( 如 水 [ 325 ] 、 食品 [ 627 ] 、 土壤 [ 8 ] 、 塑料 [ 9 ] 、 生物样品 [ 10211 ] 等) 的分析 。 本研究针对 Oeko2 Tex Standard 100 标准 的限量要求 ,拟通过模拟人体酸性汗液提取的方 法 ,采用 ICP2MS 技术测定纺织品中 9 种可迁移 重金属元素 Sb 、 As、 Pb 、 Cd 、 Cr 、 Co 、 Cu 、 Ni 、 Hg 的含量 。采用耐高盐接口 ( Xt ) 和内标法降低非 质谱干扰 , 用干扰方程校正质谱干扰 , 考察方法 的精密度和准确度 ,并测定各类纺织品样品 。
酸二氢钠二水合物 ( Na H2 PO4 ・ 2 H2 O ) , 氢氧化 钠 ( NaO H ) 和硝酸 ( HNO3 ) 均为优级纯试剂 ; 水 为 Milli2Q ( 18. 2 MΩ) 超纯水 。 模拟 酸 性 汗 液 : 称 取 0. 5 g C6 H9 O2 N 3 ・ HCl ・ H2 O , 5 g NaCl 和 2. 2 g Na H2 PO4 ・ 2 H2 O 于烧杯中 ,加入少量蒸馏水搅拌至完全溶 解 ,并稀释至 1 L , 再用 0. 1 mol/ L NaO H 溶液 调整试液 p H 值至 5. 5 ,即制得模拟的人体酸性 汗液 。模拟汗液需现配现用 。 1. 3 取样及样品前处理 取样 及 样 品 前 处 理 方 法 参 见 Oeko2 Tex
mo2fisher 公司提供 ; L2组氨酸盐酸盐一水合物 ( C6 H9 O2 N 3 ・HCl ・H2 O ) , 氯化钠 ( NaCl ) , 磷
婴幼儿使用的产品 ; 2 ) 直接接触皮肤用品 : 在穿着或使用时 , 其 大部分面积与人体皮肤直接接触的产品 , 如衬 衫、 内衣 、 毛巾 、 床单等 ; ) 3 非直接接触皮肤用品 : 在穿着或使用时 , 不直接接触皮肤或其小部分面积与人体皮肤直 接接触的产品 ,如外衣等 ; 4 ) 装饰材料 : 用于装饰的产品 , 如桌布 、 墙 布、 窗帘 、 地毯等 。 取有代表性的样品 , 剪碎至 5 mm ×5 mm 以下 ,混匀 ,称取 4 g 样品于 250 mL 具塞锥形瓶 中 , 加入 80 mL 模拟酸性汗液将纤维充分浸湿 , 在 ( 37 ± 2) ℃ 的恒温振荡器上振荡 1 h 后取出 , 静置冷却至室温 ( 约 1 h ) , 过滤至 100 mL 容量 瓶中 ,并用超纯水冲洗锥形瓶及滤纸 3 次 , 定容 并摇匀 。每个样品做 2 次平行实验 ,同时做空白 实验 。 1. 4 标准系列的配制 取 Sb 、 As、 Pb 、 Cd 、 Cr 、 Co 、 Cu 、 Ni 单元素标 准储备溶液 ,用 1 % HNO3 稀释成不同浓度的混 合标准 溶液 ( 各 元 素 浓 度 范 围 根 据 Oeko2 Tex Standard 100 标准中限量值而定 ) , 测定并绘制 标准工作曲线 。Hg 的标准系列单独配制 , 加入 少量 20. 0 μg/ L 的 A u 溶液 ,防止 Hg 吸附在容 量瓶壁上 。标准系列的具体浓度列于表 3 。
第 4 期 王 欣等 : ICP2MS 法测定纺织品中 9 种可迁移重金属元素
247
日趋严格 。 纺织品在印染和后处理过程中 ,为提高纺织 品的色牢度及改善成品风格 , 使用的染料 、 助剂 和处理剂常常含有微量重金属元素 ,当纺织品与 人体皮肤接触时 ,这些重金属就有可能对人体健 康造成危害 。 Oeko2 Tex Standard 100 标准关注 纺织品中的重金属污染 ,规定了纺织品中可迁移 重金属的限量 。我国也参照 Oeko2 Tex Stand2 ard 100 标准制定了生态纺织品技术要求 ( GB/ T 18885 — 2009) ,并制定了纺织品中可迁移重金属 元素的测定方法 ( GB/ T 17593 ) , 包括石墨炉原 子吸收光谱 ( GAA S) 、 原子荧光光谱 ( A FS) 和电 感耦合等离子体发射光谱 ( ICP2A ES) 法 。然而 ,
收稿日期 :2010211225 ; 修回日期 :2011201214 基金项目 : 国家质检总局项目 ( 欧盟 REACH 法规及其对策研究 ,总局编号 2008Q K268) 资助 作者简介 : 王 欣 (1983～) ,男 ,福建福州人 ,工程师 ,从事有毒有害物质检测研究 。E2mail : x_wang @yahoo . cn
Cr , Co , Cu , Ni , Hg 的含量 。方法检出限为 0. 01～ 0. 49 μg/ kg , 精密度均优于 6. 1 % , 回收率为 90. 0 %～ 109. 6 % ,可以满足测定要求 。测定了 4 大类纺织品 ( 包括婴幼儿用品 、 直接接触皮肤用品 、 非直接接触皮肤
用品和装饰材料) 中的 9 种可迁移重金属元素 ,分析结果令人满意 。 关键词 : 电感耦合等离子体质谱 ( ICP2MS) ; 纺织品 ; 重金属 ; 可迁移 中图分类号 :O 657. 63 文献标识码 :A 文章编号 :100422997 (2011) 0420246206
Vol. 32 No . 4 J ul. 2011
ICP2MS 法测定纺织品中 9 种可迁移重金属元素
王 欣 ,幸苑娜 ,陈泽勇
( 深圳市计量质量检测研究院 ,广东 深圳 518109)
摘要 : 建立了电感耦合等离子体质谱 ( ICP2MS) 法测定纺织品中 9 种可迁移重金属元素 Sb , As , Pb , Cd ,
GAA S 法的灵敏度勉强可以达到要求 , 但无法 进行多元素同时分析 , 耗时长 。因此 , 建立一种 可以快速 、 灵敏 、 准确测定纺织品中 9 种可迁移 重金属元素的方法具有重要的意义 。 电感耦合等离子体质谱 ( inductively co u2
1 实验部分
1. 1 仪器和工作条件 Thermo X Series 2 四极杆电感耦合等离子
高限 量 为 0. 2 mg/ kg , A s 最 高 限 量 为 0. 2 mg/ kg ; GB/ T 17593. 2 — 2007 中 ICP2A ES 法对 Pb 的测定低限为 0. 23 mg/ kg , 对 A s 的测定低 限为 0. 20 mg/ kg) ; A FS 法操作繁琐 , 且只能用 于纺 织 品 中 可 迁 移 重 金 属 A s 、 Hg 的 测 定 ;
取有代表性的样品剪碎至5mm5mm以下混匀称取4g样品于250ml具塞锥形瓶中加入80ml模拟酸性汗液将纤维充分浸湿在372的恒温振荡器上振荡1h后取出静置冷却至室温约1h过滤至100ml容量瓶中并用超纯水冲洗锥形瓶及滤纸3次定容并摇匀
第 32 卷 第 4 期
2011 年 7 月
质谱学报
Jo urnal of Chinese Mass Spect ro met ry Society