CN103389317B

CN103389317B - 一种纺织品中重金属分析方法

Info

Publication number: CN103389317B
Application number: CN201310319308.8A
Authority: CN
Inventors: 吴俭俭; 陈海相; 赵珊红; 谢维斌; 孙国君; 阮毅; 刘婷; 李丹
Original assignee: Inspection & Quarantine Technology Center Of Zhejiang Entry-Exit Inspection & Quarantine Bureau
Current assignee: Inspection & Quarantine Technology Center Of Zhejiang Entry-Exit Inspection & Quarantine Bureau
Priority date: 2013-07-28
Filing date: 2013-07-28
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2033-07-28
Also published as: CN103389317A

Abstract

本发明公开了一种纺织品中重金属分析方法，该方法首先由硝酸镉、硝酸镍、硝酸铅和硼酸锂混合均匀并碾磨后制成不同质量浓度的若干标品贮备物，再将标品贮备物与聚酯标准贴衬的碎片混合制成不同质量浓度的若干标准品，然后测得标准品中各元素的荧光强度，以浓度为X轴，荧光强度为Y轴作散点图，得到各元素标准曲线并算出各标准曲线的线性回归方程，最后测定待测纺织样品中镉、镍、铅的X射线荧光强度，从标准曲线上查得相应的浓度，或者由线性回归方程计算出所测样品中镉、镍、铅的浓度。本发明可直接原样测试不必破坏样品，检测速度快，可节约消解使用的强酸和强氧化剂，减少对环境和测试人员的危害。

Description

一种纺织品中重金属分析方法

技术领域

本发明涉及一种纺织品中重金属的定性定量分析方法。

背景技术

近年来，随着人们生态环保意识的增强，纺织服装的安全及环保问题逐渐受到人们的高度关注。作为日用消费品的纺织服装中重金属污染也引起广泛关注。欧美分布了许多有关纺织品重金属限量的指令和法规，如91/338/EEC指令规定最终纺织产品中隔总量不得超过100mg/kg，美国消费品安全改进法案规定儿童产品中铅含量不得超过100mg/kg。以上纺织品重金属限量法规对应的测试方法一般使用原子吸收光谱法或电感耦合等离子体发射光谱法，这些仪器比较昂贵，而且要求样品预先进行消解处理，最后制成溶液才能检测，故费用高，耗时耗力，效率低。此外消解使用的强酸及强氧化剂既污染环境，也不利于检测人员的安全。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种纺织品中重金属分析方法。

本发明解决技术问题采用的技术方案：一种纺织品中重金属分析方法，该方法包括以下步骤：

（1）称取硝酸镉、硝酸镍、硝酸铅和硼酸锂，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物A，标品贮备物A中，镉、镍和铅元素的质量浓度分别为36400mg/kg、40400mg/kg和31250mg/kg，将标品贮备物A用硼酸锂稀释10倍，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物B，标品贮备物B中，镉、镍和铅元素的浓度分别为3640mg/kg、4040mg/kg和3125mg/kg；将标品贮备物B用硼酸锂稀释10倍，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物C，标品贮备物C中，镉、镍和铅元素的浓度分别为364mg/kg、404mg/kg和312mg/kg；

（2）将聚酯标准贴衬剪成面积小于2平方毫米的碎片D；取0.1g步骤1中的标品贮备物Ｃ与0.9g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成1号标准品，1号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为36mg/kg、40mg/kg和31mg/kg；取0.02g步骤1中的标品贮备物B与0.98g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成2号标准品，2号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为73mg/kg、81mg/kg和62mg/kg；取0.03g步骤1中的标品贮备物B与0.97g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成3号标准品，3号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为109mg/kg、121mg/kg和94mg/kg；取0.04g步骤1中的标品贮备物B与0.96g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成4号标准品，4号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为146mg/kg、162mg/kg和125mg/kg；取0.08g步骤1中的标品贮备物B与0.92g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成5号标准品，5号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为291mg/kg、323mg/kg和250mg/kg；取0.016g步骤1中的标品贮备物A与0.984g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成6号标准品，6号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为582mg/kg、646mg/kg和500mg/kg；

（3）按表l所列XRF光谱仪的工作条件，分别测试步骤2中1号至6号标准品中各元素的荧光强度，以浓度为X轴，荧光强度为Y轴作散点图，采用Excell软件中趋势预测/线性回归方法，作出线性拟合直线，算出各标准曲线的线性回归方程；

表1：测试条件

元素	Cd	Pb	Ni
				谱线	CdKa	PbLb1	NiKa
X射线管靶	Rh	Rh	Rh
				电压	50kV	50kV	50kV
电流	100μA	100μA	100μA
				滤光片	Mo	Ni	无
积分时间	100s	100s	100s
				光阑	10mm	10mm	10mm
气氛	空气	空气	空气
				旋转方式	不旋转	不旋转	不旋转

由镉元素标准曲线得到镉元素的线性回归方程：，其中，为镉元素的荧光强度，为镉元素的浓度（mg/kg）；由镍元素标准曲线得到镍元素的线性回归方程：，其中，为镍元素的荧光强度，为镍元素的浓度（mg/kg）；由铅元素标准曲线得到铅元素的线性回归方程：，其中，为铅元素的荧光强度，为铅元素的浓度（mg/kg）；

（4）将待测纺织品直接放入XRF光谱仪中，按表1所列仪器的工作条件，分别测定样品中镉、镍、铅的X射线荧光强度，从标准曲线上查得相应的浓度，或者分别将镉、镍、铅的荧光强度代入它们各自的线性回归方程，计算出所测样品中镉、镍、铅的浓度。

本发明的有益效果是，

1、相对于原子吸收光谱法或电感耦合等离子体发射光谱法而言，样品不需消解前处理，可直接原样测试不必破坏样品；

2、检测速度快，仅需1-2分钟；

3、可节约消解使用的强酸和强氧化剂，减少对环境和测试人员的危害；

4、荧光X射线谱线简单，干扰少，定性准确，定量精度满足相关标准要求。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是镉元素标准曲线图；

图3是镍元素标准曲线图；

图4是铅元素标准曲线图。

具体实施方式

本发明应用X射线荧光分析法分析纺织品中重金属含量，其原理为：样品经适宜的X射线照射后，重金属原子中的电子被逐出，并在原子轨道上产生一个空位，外层的电子跃迁到这个轨道上，以填补这个空位，多余的能量以X射线荧光的形式放出，在光谱中，可视为一条谱线。X射线荧光的能量取决于跃迁轨道间的能量差，每个原子的能量是一定的，所以发射出的特征谱线也是一定的，可以此定性。测量荧光强度后，从标准曲线上查得相应的浓度或采用标准曲线的线性回归方程，计算出样品中待测重金属元素的含量。

下面结合附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

本发明纺织品中重金属分析方法包括以下步骤：

步骤1：称取硝酸镉、硝酸镍、硝酸铅和硼酸锂，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物A，标品贮备物A中，镉、镍和铅元素的质量浓度分别为36400mg/kg、40400mg/kg和31250mg/kg，将标品贮备物A用硼酸锂稀释10倍，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物B，标品贮备物B中，镉、镍和铅元素的浓度分别为3640mg/kg、4040mg/kg和3125mg/kg。将标品贮备物B用硼酸锂稀释10倍，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物C，标品贮备物C中，镉、镍和铅元素的浓度分别为364mg/kg、404mg/kg和312mg/kg。

步骤2：将聚酯标准贴衬（GB/T7568.4-2002）剪成面积小于2平方毫米的碎片D。取0.1g步骤1中的标品贮备物Ｃ与0.9g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成1号标准品，1号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为36mg/kg、40mg/kg和31mg/kg。取0.02g步骤1中的标品贮备物B与0.98g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成2号标准品，2号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为73mg/kg、81mg/kg和62mg/kg。取0.03g步骤1中的标品贮备物B与0.97g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成3号标准品，3号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为109mg/kg、121mg/kg和94mg/kg。取0.04g步骤1中的标品贮备物B与0.96g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成4号标准品，4号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为146mg/kg、162mg/kg和125mg/kg。取0.08g步骤1中的标品贮备物B与0.92g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成5号标准品，5号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为291mg/kg、323mg/kg和250mg/kg。取0.016g步骤1中的标品贮备物A与0.984g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成6号标准品，6号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为582mg/kg、646mg/kg和500mg/kg。

步骤3：按表l所列XRF光谱仪的工作条件，分别测试步骤2中1号至6号标准品中各元素的荧光强度，以浓度为X轴，荧光强度为Y轴作散点图，采用Excell软件中趋势预测/线性回归方法，作出线性拟合直线，算出各标准曲线的线性回归方程。

表1：测试条件

图2所示为镉元素标准曲线图，由镉元素标准曲线得到镉元素的线性回归方程：，其中，为镉元素的荧光强度，为镉元素的浓度（mg/kg）。

图3所示为镍元素标准曲线图，由镍元素标准曲线得到镍元素的线性回归方程：，其中，为镍元素的荧光强度，为镍元素的浓度（mg/kg）。

图4所示为铅元素标准曲线图，由铅元素标准曲线得到铅元素的线性回归方程：，其中，为铅元素的荧光强度，为铅元素的浓度（mg/kg）。

步骤4：将待测纺织品直接放入XRF光谱仪中，按表1所列仪器的工作条件，分别测定样品中镉、镍、铅的X射线荧光强度，从标准曲线上查得相应的浓度或采用标准曲线的线性回归方程，分别将镉、镍、铅的荧光强度代入它们各自的线性回归方程，计算出所测样品中镉、镍、铅的浓度。

由以上方法可见，相对于原子吸收光谱法或电感耦合等离子体发射光谱法而言，本发明的样品不需消解前处理，可直接原样测试不必破坏样品，速度快，仅需1-2分钟，可节约消解使用的强酸和强氧化剂，减少对环境和测试人员的危害。其次荧光X射线谱线简单，干扰少，定性准确，定量精度满足相关标准要求。

Claims

1.一种纺织品中重金属分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)称取硝酸镉、硝酸镍、硝酸铅和硼酸锂，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物A，标品贮备物A中，镉、镍和铅元素的质量浓度分别为36400mg/kg、40400mg/kg和31250mg/kg，将标品贮备物A用硼酸锂稀释10倍，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物B，标品贮备物B中，镉、镍和铅元素的浓度分别为3640mg/kg、4040mg/kg和3125mg/kg；将标品贮备物B用硼酸锂稀释10倍，混合均匀并碾磨后制成标品贮备物C，标品贮备物C中，镉、镍和铅元素的浓度分别为364mg/kg、404mg/kg和312mg/kg；

(2)将聚酯标准贴衬剪成面积小于2平方毫米的碎片D；取0.1g步骤(1)中的标品贮备物C与0.9g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成1号标准品，1号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为36mg/kg、40mg/kg和31mg/kg；取0.02g步骤(1)中的标品贮备物B与0.98g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成2号标准品，2号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为73mg/kg、81mg/kg和62mg/kg；取0.03g步骤(1)中的标品贮备物B与0.97g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成3号标准品，3号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为109mg/kg、121mg/kg和94mg/kg；取0.04g步骤(1)中的标品贮备物B与0.96g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成4号标准品，4号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为146mg/kg、162mg/kg和125mg/kg；取0.08g步骤(1)中的标品贮备物B与0.92g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成5号标准品，5号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为291mg/kg、323mg/kg和250mg/kg；取0.016g步骤(1)中的标品贮备物A与0.984g碎片D混合碾磨均匀,用压片机压成6号标准品，6号标准品中镉、镍和铅元素的浓度分别为582mg/kg、646mg/kg和500mg/kg；

(3)按表l所列XRF光谱仪的工作条件，分别测试步骤(2)中1号至6号标准品中各元素的荧光强度，以浓度为X轴，荧光强度为Y轴作散点图，采用Excel软件中趋势预测/线性回归方法，作出线性拟合直线，算出各标准曲线的线性回归方程；

表1：工作条件

元素 Cd Pb Ni 谱线 CdKa PbLb1 NiKa X射线管靶 Rh Rh Rh

电压 50kV 50kV 50kV 电流 100μA 100μA 100μA 滤光片 Mo Ni 无积分时间 100s 100s 100s 光阑 10mm 10mm 10mm 气氛空气空气空气旋转方式不旋转不旋转不旋转

由镉元素标准曲线得到镉元素的线性回归方程：y₁＝0.0085x₁+0.002，其中，y₁为镉元素的荧光强度；x₁为镉元素的浓度，单位为mg/kg；由镍元素标准曲线得到镍元素的线性回归方程：y₂＝0.0025x₂+0.0211，其中，y₂为镍元素的荧光强度；x₂为镍元素的浓度，单位为mg/kg；由铅元素标准曲线得到铅元素的线性回归方程：y₃＝0.0020x₃+0.0464，其中，y₃为铅元素的荧光强度；x₃为铅元素的浓度，单位为mg/kg；

(4)将待测纺织品直接放入XRF光谱仪中，按表1所列仪器的工作条件，分别测定样品中镉、镍、铅的X射线荧光强度，从标准曲线上查得相应的浓度，或者分别将镉、镍、铅的荧光强度代入它们各自的线性回归方程，计算出所测样品中镉、镍、铅的浓度。