纳米镀银纤维纺织品银含量测定预处理方法的改进

第43卷第3期2018年6月
广州化学
Guangzhou Chemistry
V ol. 43 No. 3
Jun. 2018
文章编号：1009-220X(2018)03-0056-04 DOI:10.16560/ki.gzhx.20180313
纳米镀银纤维纺织品银含量测定预处理方法的改进
庄桂裕，罗金英*，潘厚军
（广州中科检测技术服务有限公司，广东广州510650；中国科学院广州化学研究所分析测试中心，广东广州510650）
摘要：在微波消解预处理的条件下通过添加氨水的方法来提高镀银纤维中银含量检测的精确度，实
验结果表明，改进后的预处理方法使样品消解程度更彻底、银含量检测数据更准确，此方法有较高的
实用性，可作为纳米镀银纤维纺织品银含量检测的预处理方式。

关键词：纳米镀银纤维纺织品；银含量；预处理；微波消解；氨水
中图分类号：O652.4 文献标识码：A
随着健康环保理念逐渐深入人心，纳米镀银纤维[1]作为一种新型纺织产品，以除臭、抗菌、防静电、防辐射等一系列特殊性能得到了广泛的关注[2]，但由于纳米镀银法是将纳米银植入了纤维内部[3]，纤维中银含量的检测常常会出现数据异常波动与回收率偏低的情况，因此准确测定纳米镀银纤维纺织品中的银含量也成为目前纺织品银含量检测的一个难点。

银本身的价值较高，而银含量的大小也直接影响了含银纤维除臭、抗菌、防静电、防辐射等功能的强弱，因此，银含量检测成为企业评定纳米镀银纤维功能性质量的一项关键指标。

目前，针对纤维纺织品银含量的定量分析方法主要有滴定法、分光光度法[4]、电感耦合等离子体发射光谱法和原子吸收光谱法，预处理方法主要有干法灰化法[5]、湿法消解法和微波消解法，其中原子吸收光谱法[6]和微波消解法又以精密度高、样品损失少、交叉污染小等优势成为纤维金属含量检测的主流方向。

由于纳米镀银技术自身的发展时间较短，其产品开发与应用目前仍处于探索和初步发展阶段[7]，且国家及行业针对纳米镀银纤维纺织品的相关检测标准也暂未形成一套完整的质量体系，针对目前纤维纺织品银含量检测前处理过程中经常遇到消解不彻底而导致检测结果偏低的情况。

本文主要对纳米镀银纤维中银含量测定的微波消解预处理方法做出改进，与文献方法相比，本方法检测精确度和回收率都较高，测定结果准确可靠。

1 实验
1.1仪器、试剂与材料
日本岛津AA-6300原子吸收分光光度计，美国CEM-MARS6微波消解仪，瑞士梅特勒电子分析天平（精密度0.1 mg），美国Millipore超纯水系统，恒温电热板。

银标准溶液（1 000 µg/mL，国家钢材总院），硝酸（GR），30%过氧化氢（GR），氨水（GR），已知银含量的纤维样品1、2、3（联庄科技有限公司），50 mL容量瓶，可调节移液器等。

1.2标准系列工作溶液配置
用可调节移液器移取2.5 mL银标准溶液（1 000 µg/mL）于50 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液定容，得
收稿日期：2018-04-12
作者简介：庄桂裕（1987~），男，广东普宁人，本科；主要从事化学分析检测方面的工作。

zhuanggy@
* 通讯作者：罗金英（1990~），女，广东湛江人；主要从事化学化工和环境保护方面的工作。

3330600640@
第3期
庄桂裕等：纳米镀银纤维纺织品银含量测定预处理方法的改进
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到浓度为50 µg/mL 的银标准使用液，分别移取0.4、0.8、1.2、2、4 mL 银标准使用液于50 mL 容量瓶中并用2%硝酸溶液定容，得到浓度分别为0.4、0.8、1.2、2、4 µg/mL 的银标准系列工作溶液。

1.3 样品预处理方法
将所有待测纤维纺织品剪碎至5 mm ×5 mm 以下，待用。

称取0.2 g 剪碎的纺织品于微波消解管中，依次加入6 mL 硝酸和2 mL 30%过氧化氢溶液，在恒温电热板上低温预消解30分钟后放入微波消解仪中，按照预定程序进行微波消解[7]。

消解结束，待消解管冷却后将管中往消解管中加入不同体积的氨水，在恒温电热板上继续低温消解30分钟，将管中的消解液全部转移到50 mL 容量瓶中并用超纯水定容，摇匀待测。

1.4 样品检测
调节原子吸收分光光度计到最佳检测状态，使用银系列标准工作溶液上机测定吸光度值并绘制标准溶液工作曲线，将已处理的样品待测液和样品试剂空白液放入仪器进行吸光度值测定，对照标准工作曲线确定待测溶液的银含量浓度，按式（1）计算出样品中的银含量： Ag/ (mg·kg -1)＝
0()−××C C m
V
F （1）
式中：C 为样品消解液中银的浓度（mg/L ），V 为消解液定容体积（mL ），C 0为样品空白液中银的浓度（mg/L ），m 为样品称样量（g ），F 为稀释倍数。

2 结果与讨论
2.1 银标准系列工作曲线
用原子吸收分光光度计对标准系列工作曲线进行测定得到吸光度值，每个浓度的银标准工作液分别进行3次测定，根据测得的吸光度值和银标准工作溶液浓度绘制标准工作曲线，测定结果和标准工作曲线分别如图1所示。

根据上述数据拟合得到银标准曲线回归方程为y ＝0.048 48 x ＋0.001 25，实验结果表明在0〜4 mg/L 的浓度范围内，银含量浓度与所测得的吸光度值线性关系良好，相关系数R 2为0.999 8。

2.2 不同消解体系下纳米镀银纤维纺织品的银含量检测
现代分析检测技术中金属含量的测定方法已经日趋成熟，而针对纳米镀银纤维纺织品中银含量检测的关键主要在于样品的预处理阶段，因此，在“硝酸＋过氧化氢”的常规消解体系下做了适当的改进，提出“硝酸＋过氧化氢＋氨水”这一新型的消解体系方法，并对这两个消解体系下的纳米镀银纤维纺织品银含量检测结果进行比较和分析，样品检测结果见表3。

根据表3的检测数据分析可以看出，预处理中“硝酸＋过氧化氢”、“硝酸＋过氧化氢＋氨水”两个消解体系都能使待测元素银溶解于消解液中，但针对纳米镀银纤维纺织品这类特定样品，使用“硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解的效果更为彻底，检测结果更为准确，其体系明显优于普通的“硝酸＋过氧化氢”消解体系。

图1 银含量测定标准工作曲线
A b s
浓度/ (µg ·mL -1
)
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表3 不同消解体系在纳米镀银纤维纺织品银含量测定的检测结果（mg/kg）
消解体系样品1 样品2 样品3 实测值实测值实测值
硝酸+过氧化氢（6 mL＋2 mL）13.2 73.2 131.5 硝酸+过氧化氢+氨水（6 mL＋2 mL＋1 mL）18.4 86.7 162.6
硝酸+过氧化氢+氨水（6 mL＋2 mL＋2 mL）18.9 95.2 177..9
硝酸+过氧化氢+氨水（6 mL＋2 mL＋4 mL）18.5 94.6 190.3
硝酸+过氧化氢+氨水（6 mL＋2 mL＋5 mL）18.4 95.7 189.2
2.3“硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解体系下氨水使用量对银含量测定的影响
通过表3中同一样品不同氨水使用量的实验数据分析可以知道，在“硝酸＋过氧化氢＋氨水”的消解体系下，氨水的使用量也会影响检测的结果，随着氨水使用量的逐渐增加，样品中的银含量数据也呈现逐渐增加的趋势，当氨水的用量增加到了一定程度时，样品中的银含量数据开始趋于平稳。

2.4“硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解体系下银含量测定的重复性实验
采用“硝酸＋过氧化氢＋氨水”（6 mL＋2 mL＋4 mL）的消解体系，对3个已知标准值且不同含银量的样品分别进行6次重复性实验检测，检测结果如表4所示。

表4 “硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解体系下银含量测定重复性实验的检测结果（mg/kg）
样品名称标准值
重复性
测定平均值RSD/ % 1 2 3 4 5 6
样品1 20±2 19.1 17.9 19.8 18.2 17.3 18.7 18.5 4.83 样品2 100±10 95.1 92.7 99.1 88.3 97.6 94.8 94.6 4.03 样品3 200±20 179.9 188.5 195.8 201.5 191.4 184.7 190.3 4.07
由表4的实验统计数据可以看出，标准值分别为20、100、200 mg/kg的样品在6次重复性实验中的测定平均值为18.5、94.6、190.3 mg/kg，经计算重复性测定结果的相对标准偏差分别为4.83%、4.03%和4.07%。

2.5 “硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解体系下银含量测定的加标回收实验
采用“硝酸＋过氧化氢＋氨水”（6 mL＋2 mL＋4 mL）的消解体系，对3个不同本底值的样品分别进行3次不同加标浓度水平的测试，检测结果见表5。

表5 “硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解体系下银含量测定加标回收实验的检测结果（mg/kg）
样品名称标准值加标后理论值加标后实测值回收率/ %
样品1 20 25 23.3 93.2 40 35.7 89.2 50 46.2 92.4
样品2 100 125 106.9 85.5 200 185.7 92.8 250 228.4 91.3
样品3 200 250 238.2 95.2 400 370.3 92.5 500 458.7 91.7
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由表5的实验统计数据可以看出，标准值为20 mg/kg的样品在25、40、50 mg/kg的理论加标水平测得的回收率为89.2%～93.2%；标准值为100 mg/kg的样品在125、200、250 mg/kg的理论加标水平测得的回收率为85.5%～92.8%；标准值为200 mg/kg的样品在250、400、500 mg/kg的理论加标水平测得的回收率为91.7%～95.2%。

3 结论
1）纳米镀银纤维纺织品银含量测定过程中，“硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解体系可以使样品预处理更彻底、检测结果更准确，主要是因为纤维中的银离子深入到纤维内部，常规消解体系无法彻底消解出样品中的银离子，而加入氨水是运用了银离子与氨水反应生成的银氨络合物，从而让原本难以消解出的银离子溶解于消解液中，实验的重复性与加标回收率良好，样品预处理方法改进效果明显。

2）“硝酸＋过氧化氢＋氨水”消解体系中氨水使用量的不同会直接影响银含量检测结果的准确性，主要是因为当氨水处于少量时，银离子与氨水反应生成的氢氧化银和部分氧化银均属于沉淀物质，无法彻底溶解于消解液中，测定时得到相应的银含量数据就会出现偏小的情况，而当反应中的氨水处于过量的状态下时，反应生成的沉淀物质会逐渐转化为二氨合银，此物质为银氨溶液的主要成分且能完全溶解于消解液中，因此，使用“硝酸+过氧化氢+氨水”消解体系作为纳米镀银纤维纺织品银含量测定的预处理方法时，应注意首先摸索样品含银量的大致范围并确保加入的氨水属于过量状态，从而保证实验可以得到准确的检测结果。

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Improvement of the Pretreatment Method for the Determination of Silver Content in Nano-plated Silver Fiber Textiles
ZHUANG Gui-yu, LUO Jin-ying*, PAN Hou-jun
（Guangzhou Zhongke Testing Technology Service Co., Ltd., Guangzhou 510650, China;
Analysis and Testing Center of Guangzhou Institute of Chemistry, CAS, Guangzhou 510650, China）
Abstract: This study discusses the development of nano silver fiber textiles and the analysis of silver content detection technology, under the condition of microwave pretreatment by adding ammonia improvement method to achieve the purpose of silver fiber content detection accuracy, the experimental results show that the improved pretreatment method to make the sample digestion is more thorough, silver content detection data is more accurate, method have higher practicability, can be used as the pretreatment of the nano silver content in silver fiber textiles testing way.
Key words: nano-plated silver fiber textile; silver content; pretreatment; microwave digestion; ammonia water。