那勃,汪琳,張少?gòu)?qiáng),王偉
[1.天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)技術(shù)研究院,國(guó)家金銀飾品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(天津),天津 300384;2.華津國(guó)檢(深圳)金銀珠寶檢驗(yàn)中心有限公司,廣東深圳 518000]
銀制品因同時(shí)具有貴金屬屬性及較為低廉的價(jià)格而受到廣大消費(fèi)者的青睞[1-2]。為了使銀制品造型更加豐富精美、色彩多樣,消費(fèi)領(lǐng)域出現(xiàn)了越來(lái)越多含有涂層的銀制品,此類涂層多較為輕薄且顏色豐富。相比銀制品,此類涂層的質(zhì)量可忽略不計(jì),且目前對(duì)此類涂層的安全性研究相對(duì)較少[3-4]。消費(fèi)品安全性一直是市場(chǎng)監(jiān)管領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一,此類含涂層銀制品的安全性理應(yīng)受到更多關(guān)注。
目前,飾品中有害元素限量執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 28480—2012 《飾品 有害元素限量的規(guī)定》,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了飾品中鉛、砷、汞、鎘、鉻(六價(jià))等有害元素限量及兒童首飾中硒、砷、銻、鉛、鎘、汞、鉻、鋇元素溶出量的最大限量和測(cè)試方法[5-8]。依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中取樣規(guī)定,樣品處理為直徑不超過(guò)1 mm、長(zhǎng)度不超過(guò)5 mm 的碎屑或細(xì)條。根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)可知,樣品基體金屬材質(zhì)及表層涂層中有害元素含量差距較大,因涂層較為輕薄,若包含涂層部位取樣量不一致,往往導(dǎo)致平行樣測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)較大偏差,該種取樣方法雖適用于金屬材質(zhì)樣品,但無(wú)法準(zhǔn)確反映出樣品涂層中有害元素含量。此外,由于涂層多為有機(jī)成分,硝酸或王水溶樣方式可能無(wú)法溶解該類涂層,若采用無(wú)機(jī)酸消解方式,此類成分可能在樣品處理過(guò)程中揮發(fā),影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性[9-13]。
對(duì)于有機(jī)涂層等有機(jī)物,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或文獻(xiàn)中均用有機(jī)溶液萃取或浸提法進(jìn)行樣品處理[14-16],之后用色譜法測(cè)定其中的有機(jī)成分。對(duì)于銀制品表層涂層中鉛元素等重金屬元素,尚未發(fā)現(xiàn)有機(jī)溶劑浸泡-直接測(cè)試法測(cè)試其含量的報(bào)道。筆者選取異辛烷為浸泡溶劑,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定銀制品涂層中硒、砷、銻、鉛、鎘、汞、鉻、鋇元素含量,取得了理想結(jié)果。
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀:Avio 200型,帶有機(jī)進(jìn)樣附件,美國(guó)PE公司。
超純水制備系統(tǒng):明澈-D 24UV 型,默克化工技術(shù)(上海)有限公司。
異辛烷:光譜純,天津康科德科技有限公司。
電子天平:XS105DU 型,感量為0.1 mg,瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)。
多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:硒、砷、銻、鉛、鎘、汞、鉻、鋇質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為(500±2) mg/kg,美國(guó)康諾斯坦公司。
銀純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):質(zhì)量分?jǐn)?shù)為999.94 g/kg,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)為GBW02752,片狀,沈陽(yáng)冶煉廠。
射頻功率:1.35 kW;冷卻氣流量:12 L/min;輔助氣流量:0.8 L/min;霧化氣流量:0.4 L/min;溶液提升流量:0.5 mL/min;氧氣流量:20 mL/min。
1.3.1 混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制
分別精確稱取0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 g多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL 容量瓶中,加入異辛烷,使每份標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量均為100.0 g,得硒、砷、銻、鉛、鎘、汞、鉻、鋇8種元素質(zhì)量濃度均分別為0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/kg的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.2 樣品處理
將含涂層樣品剪成邊長(zhǎng)約為1 cm的方塊,精確稱量其質(zhì)量。將樣品置于150 mL錐形瓶中,向其中加入50 mL 異辛烷,微熱,待涂層完全溶解后冷卻,將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中,加入異辛烷至樣品質(zhì)量為100 g,同時(shí)做空白試驗(yàn)。涂層溶解后樣品用濾紙擦凈,在陰涼處放置至干燥,精確稱量質(zhì)量。
采用乙醇、4%乙酸作為浸提液對(duì)銀制品涂層進(jìn)行處理,無(wú)法完全溶解涂層,從而無(wú)法精確測(cè)試涂層中有害元素含量。采用常見(jiàn)有機(jī)溶劑,如乙酸乙酯、二氯甲烷、異辛烷等對(duì)銀制品涂層進(jìn)行浸泡、擦拭等試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)異辛烷可以完全溶解試驗(yàn)所用銀制品涂層,故采用異辛烷作為溶劑處理樣品。由于加熱溶解過(guò)程中,異辛烷揮發(fā)速度較快,故根據(jù)所用錐形瓶體積,加入50 mL異辛烷,保證涂層可以完全溶解且異辛烷不會(huì)全部揮發(fā)。
射頻功率對(duì)測(cè)定低含量元素有一定影響,分別在1.2、1.3、1.35、1.4 kW射頻功率下測(cè)試鉛元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0 mg/kg的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液6次,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.67%、1.26%、0.98%、1.33%,結(jié)果表明,當(dāng)射頻功率較低時(shí),等離子體溫度降低,不利于元素激發(fā);而當(dāng)射頻功率較高時(shí),等離子體溫度較高,導(dǎo)致背景信號(hào)增強(qiáng),故選擇射頻功率為1.35 kW。所用溶劑為有機(jī)溶劑,易在炬管處結(jié)碳影響測(cè)定,當(dāng)氧氣流量過(guò)小時(shí),碳元素?zé)o法徹底燃燒,易形成結(jié)碳;當(dāng)氧氣流量過(guò)大時(shí),等離子體易熄滅。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整,選擇氧氣流量為20 mL/min。
在1.2 儀器工作條件下,對(duì)1.3.1 系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定,以各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo),以光譜強(qiáng)度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。元素分析譜線首選GB/T 28021—2011 及儀器廠家推薦譜線,對(duì)空白溶液進(jìn)行11次測(cè)試,以空白值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為該方法的檢出限[17-18]。8種元素分析譜線、線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見(jiàn)表1。
表1 8種元素分析譜線、線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
由表1 可知,8 種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.0 ~ 5.0 mg/kg 的范圍內(nèi)與光譜強(qiáng)度具有良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)均不小于0.999 8,方法的檢出限為0.000 2 ~ 0.034 4 mg/kg,表明該方法具有較高的靈敏度。
按照1.3.2 樣品處理方法,移取18 份銀標(biāo)準(zhǔn)樣品,分別加入不同質(zhì)量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制得8種元素的加標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均分別為0.5、2.0、4.0 mg/kg,然后在1.2儀器工作條件下,對(duì)每份樣品進(jìn)行6次平行測(cè)定,計(jì)算測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
由表2 可知,在3 種加標(biāo)濃度下,平均加標(biāo)回收率分別為100.0%~108.9%、100.8%~108.6%、97.2%~103.8%,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.32%~3.65%、0.41%~2.44%、0.33%~2.82%,表明該方法有較高的準(zhǔn)確度與良好的精密度,滿足分析質(zhì)量控制要求。
表2 樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
選取市售含涂層銀童鎖、含涂層銀鈔及含涂層銀條(銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)均標(biāo)稱為999.9‰),若按乙醇或乙酸溶液浸提法進(jìn)行測(cè)試,有害元素含量均為未檢出。按所建方法分別測(cè)定,測(cè)定值換算成涂層中有害元素含量,實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果的相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。由表3可知,待測(cè)樣品中均檢出一定量的有害元素,若產(chǎn)品涂層被消費(fèi)者啃咬或吞食,則存在健康風(fēng)險(xiǎn)。
表3 實(shí)際樣品的測(cè)試結(jié)果 mg/kg
建立了異辛烷溶解-直接進(jìn)樣-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定銀制品涂層中硒、砷、銻、鉛、鎘、汞、鉻、鋇8種有害元素含量的檢測(cè)方法。該方法操作簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確度較高,精密度良好,適用于銀制品涂層中有害元素的測(cè)定,可為相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)管提供技術(shù)支持。