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文章來(lái)源--廈門碧帆儀器設(shè)備有限公司。美國(guó)PE,島津,戴安,賽默飛全線耗材*,常用耗材常備庫(kù)存。
PerkinElmer 7300DV 電感耦合等離子發(fā)射光譜儀測(cè)試氣球中元素含量
1 前言
玩具產(chǎn)品種類繁多,購(gòu)買渠道多種多樣,目前,我國(guó)玩具生產(chǎn)企業(yè)為數(shù)眾多,規(guī)模大小不一,技術(shù)水平相差甚遠(yuǎn),產(chǎn)品質(zhì)量更是參差不齊。一些企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備*、原材料把關(guān)嚴(yán)格、產(chǎn)品性能指標(biāo)能夠達(dá)到甚至超過(guò)水平而一些作坊式的小企業(yè)幾乎沒有像樣的生產(chǎn)設(shè)備,產(chǎn)品可溶出元素含量超標(biāo),而兒童在使用玩具時(shí)可能通過(guò)吮吸、舔弄、吞咽等行為將玩具中的有害元素帶入體內(nèi),危害身體健康,甚至造成發(fā)育遲緩。
目前,我國(guó)已制定了標(biāo)準(zhǔn)“GB 6675-2003 國(guó)家玩具安全技術(shù)規(guī)范”,檢測(cè)的元素包括可溶銻、砷、鋇、鉛、汞、硒、鉻、鎘這 8 種常規(guī)的有害元素。但是隨著對(duì)于可遷移元素的深入研究表明對(duì)于兒童可能造成損害的元素遠(yuǎn)非常規(guī)測(cè)試的 8 種。 2009 年歐盟提出了第 2009/48/EC 號(hào)指令,針對(duì)兒童玩具和接觸品中致癌、致基因突變、有毒性的物質(zhì)作了新的限制,其中可溶出元素的種類增加到了 17 種,并在原有的基礎(chǔ)上對(duì)于各種物質(zhì)的含量做了進(jìn)一步的規(guī)定。[1-3]
本文參照歐盟在 2009 年提出了第 2009/48/EC 號(hào)指令規(guī)定,采用 ICP-OES 法對(duì)可能與口接觸的玩具氣球被吞咽,在消化系統(tǒng)內(nèi)停留 2h 的模擬條件下溶出的限定元素進(jìn)行了測(cè)定。檢測(cè)了目前市場(chǎng)中玩具氣球中可溶性元素含量,并提供了簡(jiǎn)單可行的測(cè)試方法。
2 試驗(yàn)部分2.1 樣品的制備與
2.1.1 樣品的來(lái)源
各色氣球共 18 款。
2.1.2 樣品的處理
將氣球剪碎后用試樣與試樣質(zhì)量 25 倍、37℃士 2℃的水混合,再加入測(cè)試試樣質(zhì)量 25 倍、溫度為 37℃士 2℃的 0.14mol/L 鹽酸溶液,搖動(dòng) 1min,檢查酸度。pH 值大于 1.5,逐滴加入 2mol/L 的鹽酸直至 pH 值達(dá)到 1.0-1.5。將混合物避光,在 37℃士 2℃下攪拌 1h,再在 37℃士2℃放置 1h。
2.2 儀器與試劑
PerkinElmer7300DV 電感耦合等離子發(fā)射光譜儀,測(cè)試范圍 165nm ~ 782nm ,采用 40.68MHz 的高頻發(fā)生器,能完成大約 70 種元素的快速分析。
試劑,鹽酸為 A.R.級(jí);水為蒸餾水經(jīng)離子交換。
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 測(cè)量條件
測(cè)試環(huán)境:高純氬氣(>99.999%);溫度:常溫;濕度:60%~80%。
分析元素與標(biāo)樣濃度梯度:鋁、銻、砷、鋇、硼、鎘、鉻、鈷、銅、鉛、錳、汞、鎳、硒、鍶、錫、鋅。各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液均購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心,除鍶以外標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度梯度為S(0),S(1mg/L),S(2mg/L),S(3mg/L),S(4mg/L);鍶由于信號(hào)響應(yīng)值較高因此選擇濃度梯度為
S(0),S(0.2mg/L),S(0.4mg/L),S(0.6mg/L),S(0.8mg/L)。各元素選 2~3 條靈敏度較高的譜線,逐個(gè)進(jìn)入不同濃度的待測(cè)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,記錄光譜,利用 WinLab 軟件中的譜圖檢查功能對(duì)各譜線的譜圖逐一處理,觀察各元素的譜線的形狀和相互間的干擾情況,蕞終確定的元素對(duì)應(yīng)特征譜線波段參數(shù)見表 1,
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| 表 1 | ICP 檢測(cè)元素的特征波段 |
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元素名稱 | 銻 | 砷 | 鋇 | 鎘 | 鉻 | 鉛 | 汞 | 硒 | 鍶 |
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波長(zhǎng) | 206.836 | 193.696 | 233.527 | 214.44 | 267.716 | 220.353 | 194.168 | 242.170 | 196.026 |
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元素名稱 | 鋁 | 鈷 | 銅 | 錳 | 鎳 | 鍶 | 鋅 | 硼 |
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波長(zhǎng) | 396.153 | 228.616 | 327.393 | 257.61 | 231.604 | 407.771 | 206.2 | 249.677 |
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2.3.2 ICP 具體的操作參數(shù)
由于 ICP 是同時(shí)檢測(cè)多個(gè)元素,因此每個(gè)元素的蕞優(yōu)化條件可能不同,但是為了實(shí)現(xiàn)快速
檢測(cè),因此選擇各個(gè)元素都較為優(yōu)化的條件,選定的設(shè)備條件操作參數(shù)見表 2。
項(xiàng) 目 |
| 數(shù) 值 |
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功率/ W |
| 1300 |
冷卻氣流量/ L·min -1 |
| 12 |
輔助氣流量/ L·min-1 |
| 0.8 |
3 結(jié)果分析
3.1 檢出限
對(duì)試劑空白進(jìn)行 11 次測(cè)定,以空白信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差 10 倍計(jì)算實(shí)驗(yàn)室報(bào)出限,見表 3,表 3 中
同時(shí)列出了 2009/48/EC 號(hào)指令規(guī)定的各元素在不同材質(zhì)中的遷移*。從表 3 可以看出,本
方法可以滿足分析工作的要求。[4]
| 表 3 | 檢出限和 2009/48/EC 指令規(guī)定的* |
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元素名稱 | 在干燥,粉末狀或柔軟 | 在液態(tài)或粘稠的材料中 | 在表面刮出物中 | 檢出限 |
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的材料中(mg/kg) | (mg/kg) | (mg/kg) | (mg/kg) |
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鋁 | 5625 |
| 1406 | 70000 | 0.36 |
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銻 | 45 |
| 11.3 | 560 | 0.48 |
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砷 | 3.8 |
| 0.9 | 47 | 0.3 |
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鋇 | 4500 |
| 1125 | 56000 | 0.04 |
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硼 | 1200 |
| 300 | 15000 | 0.04 |
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鎘 | 1.9 |
| 0.5 | 23 | 0.07 |
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鉻 | 37.5 |
| 9.4 | 460 | 0.07 |
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鈷 | 10.5 |
| 2.6 | 130 | 0.09 |
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銅 | 622.5 |
| 156 | 7700 | 0.05 |
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鉛 | 13.5 |
| 3.4 | 160 | 0.63 |
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錳 | 1200 |
| 300 | 15000 | 0.02 |
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汞 | 7.5 |
| 1.9 | 94 | 0.47 |
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鎳 | 75 |
| 18.8 | 930 | 0.15 |
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硒 | 37.5 |
| 9.4 | 460 | 1.31 |
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鍶 | 4500 |
| 1125 | 56000 | 0.02 |
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錫 | 15000 |
| 3750 | 180000 | 2.00 |
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鋅 | 3750 |
| 938 | 46000 | 0.13 |
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3.2 精密度與回收率
元素名稱 | 鋁 | 銻 | 砷 | 鋇 | 硼 | 鎘 | 鉻 | 鈷 | 銅 |
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回收率(%) | 102.1 | 95.1 | 94.7 | 95.5 | 95.1 | 92.1 | 96.3 | 92.9 | 103.2 |
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RSD(%) | 1.84 | 3.02 | 1.29 | 3.91 | 1.57 | 2.19 | 2.17 | 2.54 | 1.88 |
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元素名稱 | 鉛 | 錳 | 汞 | 鎳 | 硒 | 鍶 | 錫 | 鋅 |
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回收率(%) | 88.7.3 | 101.4 | 92.1 | 94.1 | 98.2 | 103.0 | 93.2 | 96.2 |
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RSD(%) | 3.12 | 1.21 | 1.08 | 1.23 | 2.21 | 2.47 | 0.69 | 2.17 |
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3.3 測(cè)試元素含量與分析
本次測(cè)試分析各元素在氣球的檢出情況。測(cè)試發(fā)現(xiàn),在所有氣球中都可以檢測(cè)出鋅元素,其中 6 款氣球鋅元素遷移量大于 1000mg/kg, 10 款款氣球鋅元素遷移量大于 100mg/kg,氣球中鋅元素遷移量蕞高達(dá)到 2103mg/kg,已經(jīng)接近歐盟*。另外 1 款氣球中鉛含量為 105mg/kg 大于歐盟規(guī)定的 13.5mg/kg。由此發(fā)現(xiàn),玩具氣球中重金屬含量,值特別是鋅元素和鉛元素值得關(guān)注。
4 結(jié)論
玩具的衛(wèi)生安全性能越來(lái)越受到人們的重視,本文使用 ICP-OES 法對(duì)上海市收集的 18 種氣球進(jìn)行可遷移元素含量測(cè)試,通過(guò)鹽酸提取后測(cè)試了氣球中 17 種元素,氣球產(chǎn)品中鉛含量、鋅含量超過(guò)或者接近歐盟的*。測(cè)試表明,用 ICP-OES 測(cè)定氣球中的可溶性重金屬元素,不僅測(cè)定準(zhǔn)確快速、檢出限低、分析重現(xiàn)性好,而且能夠?qū)崿F(xiàn)多種元素同時(shí)測(cè)定。通過(guò)本次測(cè)試可以為進(jìn)一步分析在氣球中各種元素含量為可能造成的對(duì)人體健康的影響提供參考數(shù)據(jù),并為制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)以指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)、規(guī)范市場(chǎng)發(fā)展、提升產(chǎn)品質(zhì)量、終保護(hù)廣大人民群眾人身安全提高生活品質(zhì)提供依據(jù)。
文章來(lái)源--廈門碧帆儀器設(shè)備有限公司。
美國(guó)PE,島津,戴安,賽默飛全線耗材*,常用耗材常備庫(kù)存。
石墨管,元素?zé)簦瑹o(wú)極放電燈,泵管,樣品杯,基體改性劑,色譜柱,進(jìn)樣針,采樣錐,截取錐,O型圈,霧室,過(guò)濾器等
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