浅谈不锈钢餐具的购买和使用注意
2018-02-05魏敏生
魏敏生
【摘 要】本文主要研究不锈钢餐具重金属析出量超标的主要原因,提出购买、使用不锈钢餐具的注意事项。据研究不锈钢餐具的材料种类、加工形变量、表面质量以及使用条件对铬离子的迁移量均有不同程度的影响。研究结果对消费者日常选择和使用不锈钢食具容器的有较高的指导意义。
【关键词】不锈钢餐具;重金属析出量;购买、使用注意
0 前言
不锈钢餐具是指使用不锈钢材料制成的盛放食物的器皿,其具有美观,易加工,防腐蚀,耐加热,耐用等特点,因此被越来越多的家庭购买、使用。然而,日常使用不锈钢餐具时,不锈钢中含有铬、镍等重金属元素会释出进入食物中,被人体吸收并累积,当人体内重金属元素达到某一限度时,就会危害人体健康。国际上对食品接触不锈钢餐具的重金属析出量做出了严格的限制,我国也制定了有关标准[1],但是消费者日常购买和使用不锈钢餐具仅从外观很难分辨产品是否合格,本文从不锈钢餐具的材料种类、加工形变、表面质量及使用环境等因素入手,指导消费者如何正确的购买和使用不锈钢餐具。
1 实验方法
1.1 不同化学成分比例的不锈钢材料对重金属迁移量的影响
实验样品选用市场选购的不锈钢餐具,按照国家检测标准,使用4%醋酸溶液作为样品浸泡溶液,浸泡溶液的量按国家标准规定的2ml醋酸溶液每平方厘米试样表面积的量。
从不锈钢餐具中切取40mm×40mm×3的样品,放入100ml烧杯中,倒入定量的浸泡液,按照标准规定时间进行浸泡,采用全谱直读等离子体发射光谱仪ICP-AES检测浸泡液中的铬含量。
2 结果分析
通过全谱直读等离子体发射光谱仪ICP-AES检测浸泡液中的铬含量,不同型号不锈钢材料的检测结果如下:
表1 不同钢材铬离子的析出量
从表1可以看出,奥氏体不锈钢的铬离子析出量明显少于马氏体不锈钢和铁素体不锈钢,而铁素体不锈钢的铬离子析出量又少于马氏体不锈钢。表1中铬离子析出量和材料本身的元素含量不成比例,因此可以得出,不锈钢材料本身的组织结构是影响铬离子析出量的主要因素之一,采用奥氏体不锈钢制成的餐具能有效减少铬离子的析出量。
2.1 形变量对不锈钢餐具铬离子迁移量的影响
不锈钢餐具生产过程需要经过冷轧、拉伸等,使用过程也可能因为各种原因产生形变,根据研究,奥氏体不锈钢在形变的过程中部分奥氏体组织会转变为马氏体组织[3-4],变形量越大,产生的马氏体相变量越多。由于马氏体不锈钢的铬离子析出量明显高于奥氏体不锈钢,且奥氏体转变为马氏体的应变过程主要是切变过程,会产生大量的位错和缺陷,从而进一步降低了材料的耐腐蚀性。如表2所示,奥氏体不锈钢在形变过程中,铬离子析出量逐步增加,因此日常使用不锈钢餐具,如餐具发生了较大形变,建议及时更换。
表2 奥氏体不锈钢形变量对铬离子的迁移量影响
从表2可以得出,奥氏体不锈钢经过拉伸变形之后,铬迁移量增多,且随着拉伸率增加而增多。
2.2 表面质量对铬离子析出量的影响
根据菲克扩散定律[5],钢材表面的粗糙度大时,比表面和比表面能都很大,可产生较强的表面效应,从而改变化学腐蚀反应的速率和平衡常数等热力学的量,加快了化学腐蚀的时间、程度。不锈钢餐具表面处理是生产过程的最后步骤,表面处理的质量严重影响不锈钢餐具的耐腐蚀性,从而也会对铬离子等重金属的析出量产生影响。由表3可以看出随着奥氏体不锈钢表面粗糙度的增加,铬离子析出量逐渐增加。因此,在选购不锈钢餐具时,因关注餐具表面的光滑度,日常使用过程中如餐具表面粗糙度发生变化,如划伤,应及时更换。
表3 不同表面粗糙度的铬离子析出量
2.3 使用条件对铬离子迁移量的影响
不锈钢餐具的日常使用经常要接触酸性或碱性的食物,由于国家标准对不锈钢的铬离子析出量的检测采用醋酸,因此酸性环境对铬离子析出量的影响较大。实验采用不同浓度的醋酸对奥氏体不锈钢样品进行浸泡,结果如图1所示,随着醋酸浓度的增加,铬离子析出量明显增多,由于醋酸为弱电解质,酸度的增加可以改变其电阻,从而影响其电化学腐蚀过程,因此應避免使用不锈钢餐具盛放酸性食品。
3 不锈钢餐具的选择
由以上分析可以得出,不锈钢餐具的材料种类、表面质量对重金属的析出量有影响,在选择不锈钢餐具时,应优先选择奥氏体304不锈钢制成的餐具,可以减少重金属的析出量,可选择正规厂家的产品,正规产品均在产品表面应有材料的型号。由于表面质量对重金属析出量有影响,所以购买时应注意观察不锈钢餐具表面是否光滑,尽量选用无缺陷的不锈钢餐具,能有效控制铬离子的析出。
4 不锈钢食具容器的使用注意
由于形变量、表面质量、使用条件都会影响不锈钢餐具重金属的析出量,因此必须控制好不锈钢餐具的使用,可以从以下几方面入手:
4.1 不锈钢餐具在使用过程发生形变时,应及时更换
由于形变过程中奥氏体组织容易转换成马氏体,马氏体组织容易析出重金属,因此当我们使用的不锈钢餐具发生形变时,应及时更换,避免因形变导致重金属析出量超标。
4.2 不锈钢餐具表面质量发生变化时,应及时更换
由于不锈钢餐具表面质量对重金属析出量有影响,因此日常使用不锈钢钢餐具过程中,如发生划伤,烧坏等影响餐具表面质量的情况,应及时更换,避免由于不锈钢餐具表面粗糙发生变化导致的重金属析出量超标。
4.3 避免使用不锈钢餐具盛放酸性食物
酸性物质能加速不锈钢餐具中重金属的析出,因此在日常使用过程应避免使用不锈钢餐具盛放酸性食品。
5 结论
经过以上的实验分析过程,提出以下几点日常选择和使用不锈钢食具容器的注意点:
(1)购买不锈钢食具容器应优先选用304奥氏体不锈钢制成的餐具,选用正规厂家生产的印有304标志的产品;
(2)购买不锈钢餐具中应选用表面质量好,无缺陷的产品,餐具表面质量发生变化时应及时更换。
(3)避免使用不锈钢餐具盛放酸性食物。
【参考文献】
[1]GB 9684-1988不锈钢食具容器卫生标准,中华人民共和国标准.
[2]GB/T 5009381-2003不锈钢食具容器卫生标准的分析方法,中华人民共和国标准.
[3]许淳淳,张新生,胡钢.AISI304不锈钢在冷加工过程中的微观组织变化[J].北京化工大学学报,2002,29(6).
[4]欧阳维真.AISI321奥氏体不锈钢在含氯离子介质中形变诱发马氏体与应力腐蚀破裂相关性的研究[D].[学位论文].北京:北京化工大学,1996.
[5]何龙庆,林继成,石冰.菲克定律与扩散的热力学理论.安庆师范学院院报[N].2006,12(4).endprint