关于纺织品中六价铬检测方法的探讨

摘要

现在纺织品染色过程中常使用铬酸钾作为氧化剂，从而导致纺织品上可能残留有六价铬。本试验从样品的萃取、显色过程两个主要方面来探讨影响测定的因素，以期作为GB/T 17593.3—2006纺织品六价铬检测方法的补充。

关键词：六价铬；分光光度法；纺织品

1 引言

铬广泛存在于电镀、纺织、制革、防腐等工业的产品及其所产生的废物中。在纺织品中常常作为染色的媒染剂和氧化剂。很多国家及进口商均对进口产品中铬的含量进行限定。六价铬是很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及黏膜侵入人体，因其强氧化作用，进入人体后与血液中铁结合，使人慢性中毒，造成不可逆转的损害[1-2]。在酸性汗液作用下，六价铬会接触到皮肤并被吸收，从而造成一定的危害。所以在Oeko-Tex Standard 100《通用及特别技术条件》和GB/T 18885—2002《生态纺织品技术要求》中对六价铬都做了限量要求[2]。本文在GB/T 17593.3—2006的基礎上，对六价铬测定结果的部分影响条件进行探讨。

2 试验部分

2.1 试验准备

试剂：纯度99.96%铬（VI）标准品（上海安普实验科技有限公司），二苯基碳酰二肼，丙酮，磷酸，L-组氨酸盐酸盐一水合物，氯化钠，磷酸二氢钠二水化合物，氢氧化钠均为分析纯。

仪器设备：Cary 60紫外分光光度计（安捷伦科技有限公司）；三用恒温水箱（天津泰斯特仪器有限公司）；水浴振荡器（南通宏大实验仪器有限公司）。

2.2 试验方法

取代表性样品，剪成5 mm×5 mm以下，混匀、称取4 g置于反应器中。加入80mL酸性汗液，放入水浴振荡器中振荡60min，静置冷却至室温。过滤后取20mL样液，加入1mL磷酸溶液和1mL显色剂，在室温下放置15min后，在540nm波长下测定显色液中的吸光度。考察一系列的反应因素对六价铬检测方法的影响。

3 结果与分析

3.1 缓冲液pH值对测定结果的影响

二苯基碳酰二肼分光光度法测定六价铬时在酸性汗液中，利用六价铬与显色剂反应生成紫红色的螯合物从而进行定量测定[3]，因此考察其pH值对其检测结果的影响至关重要。本试验配制了不同pH值的缓冲盐溶液，分别为2、3、4、5、5.5、6、7，控制其他条件相同。由图1可知，吸光度的测定结果几乎相差不大，在此范围内，六价铬均能很好地与显色剂发生化学反应，pH值对其几乎没有影响。标准中采用酸性汗液配制pH值为5.5±0.2是为了更好地符合纺织品在人体使用的实际情况。

3.2 不同酸对测定结果的影响

纺织品中六价铬的测定最重要的一个步骤是显色反应，适宜的显色条件对准确测定六价铬含量至关重要，试验中考察了不同酸对纺织品中六价铬的影响。试验结果如图2，发现硫酸、盐酸、磷酸、硝酸对其影响效果几乎是一致的，因此判定在此显色过程中，加入的磷酸只是起到酸性作用，目的也是防止萃取出来的纺织品溶液呈碱性影响测定结果。GB/T 7467—1987水质中六价铬的测定标准中，其显色过程是加入（1+1）硫酸溶液0.5 mL 和（1+1）磷酸溶液0.5mL，混匀，加入2mL二苯碳酰二肼显色剂，充分混匀，静置。因此，为探讨混酸是否对测定结果有更好的作用，本文中也做了混酸对六价铬的测定影响并与单独添加磷酸时的结果相比较，如图3，发现测定结果并没有太大变化，因此也说明了酸液在此过程中只是为显色反应起到一个酸性环境，对其显色反应影响不大。

3.3 显色剂浓度对测定结果的影响

六价铬的显色原理主要是利用在酸性溶液中，六价铬将二苯基碳酰二肼氧化成二苯缩二氨基脲，二苯缩二氨基脲与六价铬还原产物三价铬形成紫红色络合物，从而实现六价铬的光谱测定。在这过程中如果显色剂浓度过低将严重影响到测定结果。

本试验筛选不同浓度对测定结果的影响，如图4。在低浓度条件下，显色剂与六价铬的结合量过少，生成的紫色螯合物的量少，而随着显色剂浓度增大，吸光度慢慢增大，到1g/L时已经达到最大值，随着浓度的继续增加趋于稳定。而标准中显色剂的浓度是10g/L已远远超出最大值。

3.4 不同显色时间对测定结果的影响

由图5结果可知，显色液的吸光度在显色剂加进去1min即达到最大值，后来随着时间的推移趋于稳定，在1h之后开始缓慢下降，因此该试验最好在1h内完成测试。根据试验结果可知由于加入显色剂的浓度较大，所以在一开始加进去时反应迅速达到稳定，本标准中要求室温静置15min符合我们的试验结果，且有相关文献表明汞盐、Mo6+、V6+在酸性条件下能与显色剂进行氧化还原-络合反应而生成同六价铬与显色剂反应颜色相似的紫红色络合物，从而影响准确性。但上述离子同显色剂反应生成的络合物稳定性较差，几分钟后颜色就会消失。因此，本标准静置15min后也能排除以上离子的干扰。

3.5 不同显色温度对测定结果的影响

GB/T 17593.3—2006标准中的显色温度为室温，而中国国土辽阔，不同区域不同季节温差相差较大，因此了解其反应温度具有重大意义，本试验中设定10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃对测定结果的影响，结果见图6，结果发现在10℃～30℃范围内吸光度达到最大值，随着温度的增加吸光度逐渐下降。可能是温度过高使紫色螯合物分解，吸光度下降。

4 结论

考察了缓冲盐的pH值、不同酸性介质条件下、反应的温度、显色剂的浓度、反应时间对纺织品六价铬测定结果的影响，其中反应的温度、显色剂的浓度和反应时间对六价铬检测结果影响较大，而在本试验中也证明了标准上的设置条件是较为合理的，因此在日常的样品检测中我们应该严格遵守标准。

参考文献：

[1]官江明， 姜华强， 姜少华， 等. 纺织品中六价铬含量测定方法的探讨[J]. 中国纤检， 2006（11）：27-29.

[2]谢鸿义， 张鹏， 张建扬， 等. 分光光度法测定纺织品中六价铬应注意的问题[J]. 中国纤检， 2006， （12）：19-20.

[3]段博， 袁斌， 吕松. 试纸法快速检测水中重金属铬[J]. 工业水处理， 2008（10）：68-70.

[作者单位：福建省纤维检验局、福建省纺织产品检测技术重点实验室、国家服装服饰质量监督检验中心（福建）]

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