一種紡織品中可萃取砷含量的檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種紡織品中總砷的檢測(cè)方法，將處理紡織品后的萃取樣品中存在的砷(V)還原為砷(III)后，對(duì)樣品進(jìn)行氫化反應(yīng)，生成的氫化物用電感耦合等離子發(fā)射光譜儀進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得紡織品中微量砷的含量。處理紡織品包括剪裁待測(cè)紡織品，用酸性萃取液萃取，分離后獲得萃取樣品，加入還原劑選自鹽酸羥氨、抗壞血酸，碘化鉀，硫脲、亞鐵氰化鉀，亞硫酸鈉中的一種或幾種，將還原后的樣品與鹽酸溶液混合，再與硼氫化鈉溶液混合，使樣品中的砷(III)生成氣態(tài)的砷化氫AsH3。將氫化物AsH3引入到電感耦合等離子矩管中，在溫度約6000～7000℃，將砷元素原子化并激發(fā)，定量分析樣品中的砷含量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種紡織品中可萃取砷含量的檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種紡織品中砷的檢測(cè)方法，具體涉及一種紡織品中可萃取微量砷的 檢測(cè)方法，將萃取樣品中存在的砷（V)還原為砷（III)后，對(duì)樣品進(jìn)行氫化反應(yīng)后，進(jìn)行氫 化物發(fā)生電感耦合等離子發(fā)射光譜（ICP-AES)法檢測(cè)紡織品中微量砷含量，即總砷含量的 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 砷是一種對(duì)人體有害的元素，通常以五價(jià)砷和三價(jià)砷存在，其中三價(jià)的毒性更大。 砷的化合物被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，用做殺蟲(chóng)劑、去籽劑與毒藥等。其他自然界接觸到砷元素的途徑 包括火山灰、含砷礦物和礦石的風(fēng)化和被地下水溶解。砷也能存在于食物、水體、土壤和空 氣中。砷能被所有的植物吸收，但更容易在葉用蔬菜、稻米、蘋(píng)果和葡萄汁以及海產(chǎn)品中富 集。生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)砷有嚴(yán)格的限量要求。如在嬰幼兒用品中可萃取砷的含量要求低 于0. 2mg/kg。目前已有的檢驗(yàn)方法存在如下缺陷：
[0003] 1、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法：由于所用的紡織品酸性萃取樣品中鹽份含 量較高，造成背景干擾大，影響了測(cè)定的檢測(cè)限。
[0004] 2、砷、汞原子熒光分光光度法：測(cè)定中，原子化溫度低，原子化效率不高，工作曲線 線性范圍窄，穩(wěn)定性差，檢測(cè)限也較差。
[0005] 3、化學(xué)法測(cè)定砷常采用蒸餾分離-鑰藍(lán)光度法測(cè)定及正丁醇萃取-砷鉍鑰藍(lán)光度 法測(cè)定，載體沉淀-鑰藍(lán)光度法測(cè)定銻量及孔雀綠-苯萃取光度法測(cè)定銻量，這些方法操作 繁瑣，且對(duì)操作人員身體有害，而且檢測(cè)限也不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種用于紡織品可萃取微量砷的檢測(cè)方 法，本發(fā)明將萃取樣品中存在的砷（V)還原為砷（III)后，采用氫化物發(fā)生-電感耦合等離 子發(fā)射光譜法聯(lián)合檢測(cè)紡織品中可萃取微量總砷含量，克服了以上檢測(cè)方法中不足，省去 了繁瑣的分離操作，提高了測(cè)定的靈敏度，檢測(cè)限高，操作簡(jiǎn)便、快速，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠， 能滿足紡織品測(cè)定砷的要求。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：
[0008] -種紡織品中微量砷的檢測(cè)方法，對(duì)紡織品進(jìn)行萃取，將萃取樣品中存在的砷（V) 還原為砷（III)后，對(duì)樣品進(jìn)行氫化反應(yīng)后，用氫化物發(fā)生-電感耦合等離子發(fā)射光譜法測(cè) 定，所述檢驗(yàn)包含試驗(yàn)條件選擇、樣品處理、干擾消除、工作曲線線性關(guān)系、檢出限、相對(duì)標(biāo) 準(zhǔn)偏差的檢驗(yàn)步驟。
[0009] 所述的紡織品中微量砷檢測(cè)方法，所用儀器為：SPECTR0 CIROSggd,德國(guó)斯派克儀 器公司。
[0010] 所述的紡織品中微量砷的檢測(cè)方法，實(shí)驗(yàn)方案為；將待測(cè)紡織品樣品剪裁，剪成 5 X 5mm,用萃取液萃取,液萃液為酸性,可以是80ml酸性汗液,分離后,加入還原劑,將萃取 樣品中存在的砷（V)還原為砷（III)后，與鹽酸溶液混合，再與硼氫化鈉溶液混合，使砷 (III)生成氣態(tài)的AsH3,以高純氬氣為載氣，將AsH3引入到電感耦合等離子矩管中，在高溫 下，溫度約6000?700(TC，將砷元素原子化并激發(fā)，發(fā)射出特征譜線，譜線強(qiáng)度與待測(cè)試液 中砷元素的濃度成正比；據(jù)此可以定量分析試液中的砷量。
[0011] 用還原劑將砷（V)還原為砷（III)，所用的還原劑選自鹽酸羥氨、抗壞血酸，碘化 鉀，硫脲、亞鐵氰化鉀，亞硫酸鈉中的一種或幾種。優(yōu)選碘化鉀-抗壞血酸，硫脲-抗壞血酸， 亞硫酸鈉。
[0012] 所述的紡織品中微量砷檢測(cè)方法，試液中砷的原子化過(guò)程為：
[0013] BH，+H++3H20 - H3B03+8H
[0014] 2As3++8H - 2AsH3+H2 丨（過(guò)量)
[0015] 2AsH3 - 2As+3H2 個(gè)
[0016] 所述的紡織品中微量砷檢測(cè)方法，具體條件：
[0017] 一、實(shí)驗(yàn)條件：
[0018] 八、測(cè)定的譜線選擇48189.04211111或48193.75911111，優(yōu)選在48189.04211111的波長(zhǎng)下 進(jìn)行測(cè)定。
[0019] B、儀器功率，冷卻氣流量，輔助氣流量和載氣流量的選擇：優(yōu)選等離子體發(fā)生功率 為1500W，冷卻氣流量14. OOL/min，輔助氣流量I. 20L/min，載氣流量0. 40L/min。
[0020] c、鹽酸濃度的選擇：
[0021] 用不同濃度鹽酸與待測(cè)液混合，再與固定濃度的硼氫化鈉溶液混合，測(cè)定待測(cè)液 中砷的發(fā)射光譜強(qiáng)度，試驗(yàn)選擇測(cè)定砷的鹽酸溶液濃度為：1. 〇%?4. 0% (體積），優(yōu)選 3% (體積）。
[0022] D、硼氫化鈉濃度的選擇：
[0023] 固定鹽酸濃度，使之與待測(cè)液混合，再與不同濃度的硼氫化鈉溶液混合，測(cè)定砷 的發(fā)射光譜強(qiáng)度，試驗(yàn)選擇測(cè)定砷的硼氫化鈉溶液濃度為：1. 〇 %?4. 0% (重量），優(yōu)選 1. 5% (重量）。
[0024] E、還原劑的選擇及用量：
[0025] 紡織品的酸性汗液萃取樣品中砷的價(jià)態(tài)是以（V)價(jià)和（III)價(jià)的混合形式存在， 由于砷（V)很難與硼氫化鈉直接生成砷化氫。只有先將其中砷（V)還原成砷（III)，才能 使萃取樣品中的全部砷與硼氫化鈉生成砷的氫化物。用還原劑將砷（V)還原為砷（III)， 所用的還原劑選自鹽酸羥氨、抗壞血酸，碘化鉀，硫脲、亞鐵氰化鉀，亞硫酸鈉中的一種或幾 種。還原劑優(yōu)選碘化鉀-抗壞血酸，硫脲-抗壞血酸，亞硫酸鈉。由于紡織品酸性汗液萃 取樣品基體中大量存在的鈉、磷等元素及微量存在的鉻、銅、鎳、鈷、鉛、鉍等元素對(duì)還原反 應(yīng)無(wú)干擾，本發(fā)明優(yōu)選用亞硫酸鈉溶液作砷的還原劑，其特點(diǎn)是價(jià)格便宜，還原機(jī)理簡(jiǎn)單清 楚，其他因素對(duì)還原反應(yīng)影響小，還原產(chǎn)物簡(jiǎn)單等。
[0026] 二、樣品處理：
[0027] 配制酸性汗液：取0. 5g的L-組氨酸鹽酸鹽用二次去離子水溶解于IOOmL小燒杯 中，將2. 2g磷酸二氫鈉二水合物加入小燒杯中，最后加入5g氯化鈉使其混合溶解，把小燒 杯中的溶液轉(zhuǎn)移到IL容量瓶中，用二次去離子水定容，用0. lmol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH值為 5. 5,即獲得所需酸性汗液。
[0028] 將紡織品裁剪，剪成5X5mm大小，稱(chēng)取4. 0克樣品于150ml具塞錐形瓶中，加入 80ml酸性汗液，在37±2°C搖床中1小時(shí)，用玻璃砂芯漏斗過(guò)濾，得萃取樣品，待測(cè)。
[0029] 稱(chēng)取2. Og亞硫酸鈉，加二次去離子水約600mL溶解后，加二次去離子水定容到 IOOOmL容量瓶，及得0.2% (重量）亞硫酸鈉還原溶液。同理可配制濃度為1 %、2%、5%和 10%的亞硫酸鈉溶液。
[0030] 分別稱(chēng)取2. Og硫脲和2. Og抗壞血酸，加二次去離子水約600mL溶解后，加二次去 離子水定容到IOOOmL容量瓶，及得0. 2% (重量）硫脲-抗壞血酸還原溶液。同理可配制 濃度為1 %、2 %、5 %和10 %的的硫脲-抗壞血酸溶液。
[0031] 萃取樣品的還原：用移液管取5ml萃取樣品，加入等體積的還原溶液，加入2. Oml 的0· lmol/L鹽酸酸化。待測(cè)。
[0032] 三、共存元素的干擾及消除
[0033] 萃取樣品中的共存元素有鈉、磷，及微量的鉻、銅、鎳、鈷、鉛、鉍等，這些共存元素 均不參與氫化反應(yīng)，也就不會(huì)成為氣體，不會(huì)進(jìn)入矩管中原子化，因此不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的發(fā)射 譜線，大大降低了測(cè)定的背景干擾，提高了檢測(cè)的檢測(cè)限和測(cè)定的靈敏度。
[0034] 四、工作曲線
[0035] 以酸性汗液為基體，分別配制濃度為0· 010,0· 050,0· 10,0· 20mg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)溶 液，在儀器選定的工作條件和生成氫化物的條件下測(cè)定砷的發(fā)射光譜強(qiáng)度，繪制工作曲線， 并進(jìn)行線性回歸計(jì)算。測(cè)定砷的線性范圍。
[0036] 五、檢出限測(cè)試
[0037] 對(duì)萃取液的空白樣品進(jìn)行10次連續(xù)測(cè)定，用10次測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD平均值乘3 得到檢出限。
[0038] 六、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差：
[0039] 在選定的試驗(yàn)條件下，對(duì)砷和為0. lmg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)定，方法的 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0040] 由于采取如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)越性：
[0041] 本發(fā)明所述用于紡織品中微量砷檢測(cè)方法，在用還原劑將砷（V)還原成砷（III) 時(shí)，優(yōu)選用硫脲-抗壞血酸、亞硫酸鈉溶液為還原劑將砷（V)還原為砷（III)，最優(yōu)選亞硫酸 鈉，其特點(diǎn)是價(jià)格便宜，還原機(jī)理簡(jiǎn)單清楚，其他因素對(duì)還原反應(yīng)影響小，還原產(chǎn)物簡(jiǎn)單等。 通過(guò)采用氫化物發(fā)生-電感耦合等離子發(fā)射光譜法聯(lián)合檢測(cè)紡織品中微量砷含量，具有基 體干擾小，背景等效濃度（BEC)低，工作曲線線性范圍（LR)寬，靈敏度高，穩(wěn)定性好，操作 簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能滿足紡織品中測(cè)定砷的要求。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 本發(fā)明的紡織品中砷的氫化物發(fā)生-電感耦合法等離子發(fā)射光譜測(cè)定所采用的 工作條件為：
[0043] 譜線：Asl89. 042nm ;等離子體發(fā)生功率為1500W，冷卻氣流量14. OOL/min，輔助氣 流量I. 20L/min，載氣流量0. 40L/min ;全譜測(cè)量；預(yù)沖洗時(shí)間120秒，重復(fù)次數(shù)為3 ;測(cè)量方 式為工作曲線法；鹽酸溶液濃度為：1. 〇 %?4. 0% (體積），硼氫化鈉溶液濃度為：1. 0 %? 3. 0%重量。
[0044] 所使用的儀器為：SPECTRO CIR0SCCD，德國(guó)斯派克儀器公司。
[0045] 本試驗(yàn)用水為二次去離子水。
[0046] 在滿足上述工作條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
[0047] 實(shí)施例1 :
[0048] 酸性汗液為基體，配制濃度為0· 010,0· 050,0· 10,0· 20mg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，在儀 器選定的工作條件下，在1.5%重量的硼氫化鈉溶液，鹽酸濃度為1.0%?4.0% (體積）的 氫化物發(fā)生條件下，作發(fā)射強(qiáng)度-濃度工作曲線。
[0049] 表1 :鹽酸溶液濃度（體積）的選擇
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 一種紡織品中砷的檢測(cè)方法，用萃取液處理紡織品后得到萃取樣品，向萃取樣品中 加入還原劑，對(duì)還原后的樣品進(jìn)行氫化反應(yīng)，生成的氫化物用電感耦合等離子發(fā)射光譜儀 進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得紡織品中微量砷的含量。
2. 權(quán)利要求1所述的方法，處理紡織品包括剪裁待測(cè)紡織品，用酸性萃取液萃取，分離 后獲得萃取樣品，將萃取樣品中砷（V)還原為砷（III)，還原后的樣品與鹽酸溶液混合，再 與硼氫化鈉溶液混合，使樣品中的砷（III)生成氣態(tài)的砷化氫，其中還原劑選自鹽酸羥氨、 抗壞血酸，碘化鉀，硫脲、亞鐵氰化鉀，亞硫酸鈉中的一種或幾種。
3. 權(quán)利要求2所述的方法，剪裁待測(cè)紡織品剪成5 X 5mm，酸性萃取液為酸性汗液，還原 劑為5 %重量的硫脲-抗壞血酸溶液。
4. 權(quán)利要求2所述的方法，優(yōu)選還原劑為2%重量的亞硫酸鈉。
5. 權(quán)利要求4所述的方法，酸性汗液的配制：取0. 5g的L-組氨酸鹽酸鹽用二次去離 子水溶解于l〇〇mL小燒杯中，將2. 2g磷酸二氫鈉二水合物加入小燒杯中，最后加入5g氯化 鈉使其混合溶解，把小燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到1L容量瓶中,用二次去離子水定容，用0. lmol/ L的NaOH調(diào)節(jié)pH值為5. 5,即獲得所需酸性汗液。
6. 權(quán)利要求2所述的方法，鹽酸溶液濃度為1. 0%?4. 0% (體積），硼氫化鈉溶液濃 度為1.0%?4.0% (重量）。
7. 權(quán)利要求2所述的方法，優(yōu)選鹽酸溶液濃度為3.0% (體積），硼氫化鈉溶液濃度為 1. 5% (重量）。
8. 權(quán)利要求1-7所述的方法，電感耦合等離子發(fā)射光譜儀器為德國(guó)斯派克儀器公司的 SPECTRO CIR0SGGD，以高純氬氣為載氣，測(cè)定的譜線選擇：Asl89. 042nm或Asl93. 759nm的波 長(zhǎng)下進(jìn)行測(cè)定，將氫化物引入到電感耦合等離子矩管中，在溫度約6000?7000°C，將砷元 素原子化并激發(fā)，定量分析樣品中的砷（III)含量。
9. 權(quán)利要求1-8之一所述的方法，優(yōu)選等離子體發(fā)生功率為1500W，譜線在 Asl89. 042nm，冷卻氣流量 14. OOL/min，輔助氣流量 1. 20L/min，載氣流量 0. 40L/min。
10. 權(quán)利要求1-8之一所述的方法，在5ml萃取樣品中，加入等體積的還原劑溶液，加入 2. 0ml的0. lmol/L鹽酸酸化。
【文檔編號(hào)】G01N21/73GK104236966SQ201310246495
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】崔成民, 廖青, 聶錦梅, 崔新梅 申請(qǐng)人:北京服裝學(xué)院