關于紡織品中六價鉻檢測方法的探討

張煌博

摘要

現在紡織品染色過程中常使用鉻酸鉀作為氧化劑，從而導致紡織品上可能殘留有六價鉻。本試驗從樣品的萃取、顯色過程兩個主要方面來探討影響測定的因素，以期作為GB/T 17593.3—2006紡織品六價鉻檢測方法的補充。

關鍵詞：六價鉻；分光光度法；紡織品

1 引言

鉻廣泛存在于電鍍、紡織、制革、防腐等工業的產品及其所產生的廢物中。在紡織品中常常作為染色的媒染劑和氧化劑。很多國家及進口商均對進口產品中鉻的含量進行限定。六價鉻是很容易被人體吸收的，它可通過消化、呼吸道、皮膚及黏膜侵入人體，因其強氧化作用，進入人體后與血液中鐵結合，使人慢性中毒，造成不可逆轉的損害[1-2]。在酸性汗液作用下，六價鉻會接觸到皮膚并被吸收，從而造成一定的危害。所以在Oeko-Tex Standard 100《通用及特別技術條件》和GB/T 18885—2002《生態紡織品技術要求》中對六價鉻都做了限量要求[2]。本文在GB/T 17593.3—2006的基礎上，對六價鉻測定結果的部分影響條件進行探討。

2 試驗部分

2.1 試驗準備

試劑：純度99.96%鉻（VI）標準品（上海安普實驗科技有限公司），二苯基碳酰二肼，丙酮，磷酸，L-組氨酸鹽酸鹽一水合物，氯化鈉，磷酸二氫鈉二水化合物，氫氧化鈉均為分析純。

儀器設備：Cary 60紫外分光光度計（安捷倫科技有限公司）；三用恒溫水箱（天津泰斯特儀器有限公司）；水浴振蕩器（南通宏大實驗儀器有限公司）。

2.2 試驗方法

取代表性樣品，剪成5 mm×5 mm以下，混勻、稱取4 g置于反應器中。加入80mL酸性汗液，放入水浴振蕩器中振蕩60min，靜置冷卻至室溫。過濾后取20mL樣液，加入1mL磷酸溶液和1mL顯色劑，在室溫下放置15min后，在540nm波長下測定顯色液中的吸光度。考察一系列的反應因素對六價鉻檢測方法的影響。

3 結果與分析

3.1 緩沖液pH值對測定結果的影響

二苯基碳酰二肼分光光度法測定六價鉻時在酸性汗液中，利用六價鉻與顯色劑反應生成紫紅色的螯合物從而進行定量測定[3]，因此考察其pH值對其檢測結果的影響至關重要。本試驗配制了不同pH值的緩沖鹽溶液，分別為2、3、4、5、5.5、6、7，控制其他條件相同。由圖1可知，吸光度的測定結果幾乎相差不大，在此范圍內，六價鉻均能很好地與顯色劑發生化學反應，pH值對其幾乎沒有影響。標準中采用酸性汗液配制pH值為5.5±0.2是為了更好地符合紡織品在人體使用的實際情況。

3.2 不同酸對測定結果的影響

紡織品中六價鉻的測定最重要的一個步驟是顯色反應，適宜的顯色條件對準確測定六價鉻含量至關重要，試驗中考察了不同酸對紡織品中六價鉻的影響。試驗結果如圖2，發現硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸對其影響效果幾乎是一致的，因此判定在此顯色過程中，加入的磷酸只是起到酸性作用，目的也是防止萃取出來的紡織品溶液呈堿性影響測定結果。GB/T 7467—1987水質中六價鉻的測定標準中，其顯色過程是加入（1+1）硫酸溶液0.5 mL 和（1+1）磷酸溶液0.5mL，混勻，加入2mL二苯碳酰二肼顯色劑，充分混勻，靜置。因此，為探討混酸是否對測定結果有更好的作用，本文中也做了混酸對六價鉻的測定影響并與單獨添加磷酸時的結果相比較，如圖3，發現測定結果并沒有太大變化，因此也說明了酸液在此過程中只是為顯色反應起到一個酸性環境，對其顯色反應影響不大。

3.3 顯色劑濃度對測定結果的影響

六價鉻的顯色原理主要是利用在酸性溶液中，六價鉻將二苯基碳酰二肼氧化成二苯縮二氨基脲，二苯縮二氨基脲與六價鉻還原產物三價鉻形成紫紅色絡合物，從而實現六價鉻的光譜測定。在這過程中如果顯色劑濃度過低將嚴重影響到測定結果。

本試驗篩選不同濃度對測定結果的影響，如圖4。在低濃度條件下，顯色劑與六價鉻的結合量過少，生成的紫色螯合物的量少，而隨著顯色劑濃度增大，吸光度慢慢增大，到1g/L時已經達到最大值，隨著濃度的繼續增加趨于穩定。而標準中顯色劑的濃度是10g/L已遠遠超出最大值。

3.4 不同顯色時間對測定結果的影響

由圖5結果可知，顯色液的吸光度在顯色劑加進去1min即達到最大值，后來隨著時間的推移趨于穩定，在1h之后開始緩慢下降，因此該試驗最好在1h內完成測試。根據試驗結果可知由于加入顯色劑的濃度較大，所以在一開始加進去時反應迅速達到穩定，本標準中要求室溫靜置15min符合我們的試驗結果，且有相關文獻表明汞鹽、Mo6+、V6+在酸性條件下能與顯色劑進行氧化還原-絡合反應而生成同六價鉻與顯色劑反應顏色相似的紫紅色絡合物，從而影響準確性。但上述離子同顯色劑反應生成的絡合物穩定性較差，幾分鐘后顏色就會消失。因此，本標準靜置15min后也能排除以上離子的干擾。

3.5 不同顯色溫度對測定結果的影響

GB/T 17593.3—2006標準中的顯色溫度為室溫，而中國國土遼闊，不同區域不同季節溫差相差較大，因此了解其反應溫度具有重大意義，本試驗中設定10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃對測定結果的影響，結果見圖6，結果發現在10℃～30℃范圍內吸光度達到最大值，隨著溫度的增加吸光度逐漸下降。可能是溫度過高使紫色螯合物分解，吸光度下降。

4 結論

考察了緩沖鹽的pH值、不同酸性介質條件下、反應的溫度、顯色劑的濃度、反應時間對紡織品六價鉻測定結果的影響，其中反應的溫度、顯色劑的濃度和反應時間對六價鉻檢測結果影響較大，而在本試驗中也證明了標準上的設置條件是較為合理的，因此在日常的樣品檢測中我們應該嚴格遵守標準。

參考文獻：

[1]官江明， 姜華強， 姜少華， 等. 紡織品中六價鉻含量測定方法的探討[J]. 中國纖檢， 2006（11）：27-29.

[2]謝鴻義， 張鵬， 張建揚， 等. 分光光度法測定紡織品中六價鉻應注意的問題[J]. 中國纖檢， 2006， （12）：19-20.

[3]段博， 袁斌， 呂松. 試紙法快速檢測水中重金屬鉻[J]. 工業水處理， 2008（10）：68-70.

[作者單位：福建省纖維檢驗局、福建省紡織產品檢測技術重點實驗室、國家服裝服飾質量監督檢驗中心（福建）]endprint