貴金屬有害物質(zhì)的檢測研究

劉麗

摘 要：因貴金屬的應(yīng)用范圍較廣，國家對貴金屬物質(zhì)制定了強(qiáng)制性的限量規(guī)定。文章簡單介紹了直接與人體接觸的貴金屬飾品中有害物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，闡述了常用的貴金屬有害物質(zhì)檢測的方法，如國際公認(rèn)的X射線熒光光譜法、ICP-AES法等，以提高貴金屬中有害物質(zhì)的檢測精度。

關(guān)鍵詞：貴金屬；有害物質(zhì)；檢測

一、貴金屬中有害物質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

貴金屬主要包括金、銀以及鉑族金屬等多種金屬元素，它們色澤艷麗，對化學(xué)藥品的抵抗能力較強(qiáng)，一般條件下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。貴金屬首飾中，制造商為了獲得較好的外觀視覺效果，因此會在首飾中加入Ni、Cu、Ag、Cd等元素，Cd可以提升首飾焊接的流動性，Ni能夠在空氣中保持良好的色澤，但Cd、Ni對環(huán)境和人體都有危害，此類元素直接接觸到皮膚會引起皮膚發(fā)炎、過敏等情況，嚴(yán)重時會引起惡性疾病如皮膚癌等。

（一）國外貴金屬有害物質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

在1994年，歐盟理事會與歐洲議會頒布了鎳指令，并在十年后做出了修訂。在修訂案中明確指出，把貴金屬飾品中的鎳含量要求更改為鎳釋放要求，鎳含量小于0.05%的限制更改為特定期間內(nèi)鎳釋放量小于0.2μg/cm2。歐盟的RoHS指令中限制了包括PBB（多溴聯(lián)苯）、PBDE（多溴苯聯(lián)醚）、鎘、汞、六價鉻、鉛等6種有害化學(xué)物質(zhì)在電子電器產(chǎn)品中使用，如表1。隨后，該指令也擴(kuò)展到了貴金屬首飾行業(yè)。

（二）國內(nèi)貴金屬有害物質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

我國首飾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)審議了貴金屬飾品的有害物質(zhì)及其含量的標(biāo)準(zhǔn)，頒布了一系列相關(guān)法規(guī)，如《飾品有害元素限量的規(guī)定》，如表2.這些法規(guī)的頒布限制了貴金屬中對人體有害元素的含量，有利于貴金屬首飾行業(yè)的健康發(fā)展，提高貴金屬首飾產(chǎn)品的質(zhì)量。

二、貴金屬有害物質(zhì)的檢測方法

貴金屬有害物質(zhì)的檢測方法有X射線熒光光譜法、化學(xué)滴定法、電感耦合等離子檢測技術(shù)、分解法等多種。

（一）X射線熒光光譜法

X射線熒光光譜法的原理為：檢測樣品被X射線光子激發(fā)，會發(fā)射出檢驗樣品中包含元素的特征X射線，不同元素的特征X射線有特定能量，因此根據(jù)這些特征X射線可以識別出樣品中所包含的元素，這稱為定性分析；某種元素的特征X射線強(qiáng)度情況可以反映出樣品中該元素的含量，測定這些普線強(qiáng)度，對對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，可以得出樣品中所含元素的濃度，也就是定量分析。同時，運用X射線修正系數(shù)法可測定多元體系的鉑族金屬飾品，測定誤差小于1%，符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍。X射線熒光光譜法是一種無損檢測方法，其自動化程度較高、分析速度較快、精密度、準(zhǔn)確度等都能夠滿足檢測需求，因此成為貴金屬首飾行業(yè)中國際通用的檢測手段。

（二）化學(xué)滴定法

用氯化銀沉淀的方式分離銀，用碘化鉀當(dāng)作鎘的掩蔽試劑，pH值≈5.8的六次甲基四胺中使用碘化鉀來釋放鎘絡(luò)合物中的EDTA，鋅鹽滴定測量鎘的含量，研究了銀合金中的鎘質(zhì)量分?jǐn)?shù)。其結(jié)果顯示：化學(xué)滴定法的選擇性較好、準(zhǔn)確度較高，一定量的貴金屬與大量常見的賤金屬的離子在不干擾情況下，測定5-15mg的鎘含量時，誤差小于0.2%。

（三）ICP-AES法

目前為止，電感耦合等離子檢測技術(shù)是和原子發(fā)射光譜分析方法聯(lián)用的，也就是ICP-AES法，也可以和質(zhì)譜分析方法聯(lián)用，即ICP-MS法。兩種方法的線性范圍較廣、檢出限較低、化學(xué)和電離干擾較少，精密度和準(zhǔn)確度都較高。ICP-AES法可以同時測定多種金屬元素，分析速度特別快。多道掃描儀器能夠同時測定40±10種元素，單道掃描儀器在十分鐘之內(nèi)也可以測定15種左右的元素。用ICP-AES法分析黃金中的Bi、Sb、Pb等有害元素，其檢測限可以達(dá)到10-9級；此方法適用于超微量成分與微量成分的分析中。在沉淀銀分離雜質(zhì)、抗壞血酸還原下，可以降低基體的干擾，ICP-AES法可以測定銀當(dāng)中20多種微量元素，其中包括了各種待測有害元素，并且可以分離出Pt、Au、Pd等元素，ICP-AES法以二次得到的溶液測定鎳、鎘、鉻等元素。將銀基體分離之后，各種測定元素都保留在溶液當(dāng)中，測定結(jié)果的誤差小于±10%。

ICP-MS法是在多元素痕量測試方法上發(fā)展起來的，綜合了質(zhì)譜分析的高靈敏度、高分辨率、連續(xù)測定能力和等離子體的離子化優(yōu)勢，是檢測貴金屬有害物質(zhì)的有效方法之一。運用SF-ICP-MS方法分析人造汗液中常見的過敏金屬鈷、鉻、鎳，以及潛在過敏源Ag、Cu、Mn、Pt、Sn、Al等，并對其進(jìn)行了對比分析，獲得了較好結(jié)果。

三、結(jié)語

有關(guān)于貴金屬的材料、飾品等層出不窮，其成分也更為復(fù)雜。文章以與皮膚直接接觸的貴金屬飾品為例，闡述了國內(nèi)外貴金屬飾品中有害物質(zhì)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，簡述了多種貴金屬有害物質(zhì)的檢測方法，如ICP-AES法、化學(xué)滴定法、X射線熒光光譜法等。與此同時，貴金屬有害元素檢測方法還需要不斷的創(chuàng)新與優(yōu)化組合，提高檢測精度、速度和范圍。在數(shù)據(jù)處理方面，可以運用人工智能、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學(xué)模型，提升數(shù)據(jù)檢測的系統(tǒng)性和準(zhǔn)確性。

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