影響金屬太陽鏡架鎳釋放量的原因研究

文/崔建軍 吳軼歐 那勃

夏季，很多消費者佩戴太陽鏡以遮擋或吸收一部分光線，減少對眼睛的刺激。根據鏡架材料主要分為金屬鏡架和非金屬鏡架兩種類別。對于消費者而言，他們普遍選擇更加美觀、時尚的金屬鏡架。在金屬材料中添加鎳元素會增加材料的光亮度，因此為了鏡架的美觀，商家往往會選擇含鎳材料制作金屬鏡架。鎳是一種對人體可能產生危害的元素，許多人對鎳離子過敏，長期接觸含鎳鏡架可能會導致消費者皮膚過敏，產生紅腫、潰爛等現象[1-4]。

2017年，天津市消費者協會發布太陽鏡比較試驗報告。報告顯示，在測試的25組樣品中，13組樣品鎳釋放量試驗數值較高[5]。作為本次比較試驗的測試單位，研究人員對影響太陽鏡鎳釋放量的條件進行了更加深入的研究。由于眼鏡與首飾相同存在與皮膚長時間接觸，且會浸泡于汗液中的情況，因此，金屬眼鏡架在測試鎳釋放量這一項目上，可以參考飾品鎳釋放量標準的實驗方法[6-10]。研究鎳釋放量的影響條件，對于改進鏡架工藝，推進眼鏡行業健康發展有著重要意義。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

恒溫鼓風干燥箱，天津市華北試驗儀器有限公司，101-1BN；電感耦合等離子體原子發射光譜儀，PE公司，Avio 200；磨損實驗儀（符合GB/T28485-2012要求）；能量色散X熒光光譜儀，杰維JVAR公司，EX-3600；酸度計，梅特勒公司，FE20；超純水制備系統，默克化工技術（上海）有限公司，明澈-D 24UV；金屬太陽鏡架（實驗前已用X射線熒光光譜儀測試其表層含鎳）；石蠟（電鍍行業用）；鎳釋放量參考試片（其鎳釋放量符合GB/T19719-2005中規定）；人工汗液（按照GB/T19719-2005中說明進行配制）；鎳元素標準溶液，編號GSB 04-1740-2004，1000 μg/mL，實驗前預先稀釋成濃度為1、2、3、5、10 μg/mL的標準溶液系列；乳酸（分析純）；氯化鈉（分析純）。

1．2 實驗

1．2．1 溫度變化實驗

由于金屬鏡架與人體接觸部分為鏡腿，故選取鏡腿作為實驗原料。

按照GB/T19719-2005中要求，配制人工汗液。選取同款金屬鏡架，將其鏡腿截成大小相同的小塊，斷口處用石蠟密封。將其加入50mL帶蓋塑料小瓶內，加入人工汗液，使其完全浸沒試樣。

將樣品分別放置于不同溫度的烘箱內，烘箱溫度如表1所示。

表1 烘箱設定的不同溫度

1．2．2 pH值變化實驗

由于GB/T19719-2005中規定的人工汗液pH范圍為6.40～6.60，為了研究不同pH對鎳釋放量的影響，配制不同pH的人工汗液進行實驗。反應溫度選擇國家標準中規定的30℃，人工汗液的pH通過酸度計測試而得出，具體數值如表2所示。

表2 人工汗液pH值及反應溫度

2 結果與討論

2．1 鎳釋放量測試及結果

用ICP光譜儀測試反應后溶液的鎳釋放量，結果如表3和表4所示。

表3 不同反應溫度下樣品的鎳釋放量

表4 不同pH值下樣品的鎳釋放量

2．2 結果討論

從表3數據可以看出，隨著反應溫度的升高，樣品鎳釋放量呈現明顯的增加趨勢。溫度為40℃時，樣品的鎳釋放量為30℃時的1.36倍。通過表4可以發現隨著pH的升高，反應體系酸度降低，鎳釋放量呈現減小的趨勢。

由于溫度提高會提高化學反應的速率，因此在實驗溫度升高的情況下，樣品的鎳釋放量逐漸升高。酸性條件更有利于鎳離子的析出，因此隨著pH的減小，樣品鎳釋放量呈現增加趨勢。

實際條件下，由于汽車尾氣排放出的氮氧化物、硫化物等廢氣是酸雨的成因之一，這些廢氣也會溶于人體分泌的汗液中，使得汗液的pH降低，酸度增加，而夏天往往伴隨著超過30℃以上的高溫，因此，含鎳太陽鏡架的鎳釋放量極大可能超過實驗室按照標準規定條件下的測試值。以本次實驗數據為例，測試的10組樣品中，鎳釋放量最大值為最小值的1.36倍。假設消費者佩戴的太陽鏡鎳釋放量數值為0.49，略低于國家標準的規定值，該產品為合格產品，但是在夏季的炎熱條件下，實際的鎳釋放量數值為實驗室測試數值的1.36倍，達到0.67，超過國家標準規定值，有可能使消費者的健康受到影響。

3 結論

在不同的溫度和酸度條件下測試金屬太陽鏡架的鎳釋放量，結果表明，隨著溫度和酸度的增加，樣品的鎳釋放量均呈現上升趨勢。溫度和酸度值的變化均會對鎳釋放量數值產生一定影響，對于鎳釋放量測試數值在國家標準規定限值附近的產品，廠家應該多加關注，積極改善生產工藝，盡量減少鎳及鎳鍍層的應用，以便進一步提升產品質量，提高產品競爭力。?