分光光度法测定皮革中六价铬的含量

2021-01-09褚小清阮小琳钱霁翀俞朱敏宁波中盛产品检测有限公司浙江宁波315000

化工管理 2021年16期

褚小清，阮小琳，钱霁翀，俞朱敏(宁波中盛产品检测有限公司，浙江宁波 315000)

0 引言

随着人们健康安全意识的提高，对皮革及其制品的安全越来越关心。皮革及其制品中可能含有少量的六价铬。六价铬对人体健康危害比较大，其化合物在体内具有致癌作用，甚至会直接引起许多的其他健康危害事件。例如：直接吸收一些比较高浓度的铬和六价铬金属化合物有可能导致流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡等，严重时导致鼻中隔气管穿孔。短时间内如果进行小剂量的接触，会与人体其他部位相互作用，对人体健康产生一系列的不良反应，包括发生口腔溃疡等症状。摄入高剂量的氰化铬甚至会严重影响肾脏，引起慢性肝炎和其他胃肠道内的疾病，严重时导致死亡。因此，国家出台相关检测标准，采用分光光度法测定六价铬的含量。

1 分光光度法与六价铬定义

基于对光的物质进行选择性吸收而发展起来的一种分析方法，称之为分光光度法，其中包含了比色法、可见及紫外吸光光度法、红外光谱法。吸收的光波在一个范围内主要是紫外、可见和红外的光区，它所用来测量的光度就是物质的性质对光的直接吸收。测量过程中所需要的仪器都是特别复杂的光学和电子科学的仪器，所以这种方法并没有属于传统的化学分析方法，而是属于近代化学仪器的分析。

六价铬是泛指化合物中铬转变成六价铬，与之相直接对应的产物还有三价铬。六价铬的毒性约为三价铬的100倍。六价铬重金属有毒物质作为被人体吞入或吸入的毒物，很容易被人体吸收的，它们通常可以直接或者通过进入食物、呼吸道、皮肤及口腔黏膜而直接侵入人体。经由上消化道唾液进入后还可以直接造成剧烈呕吐、腹痛。在经过大量皮肤细菌入侵感染后，会逐渐出现急性皮炎、湿疹。其中危害最严重的就是在长期吸入六价铬或者短暂的时间内吸入大含量的六价铬，均可能会导致人体器官癌变的危险。

2 分光光度法的相关特点

分光光度法是广泛应用在分析和测定实验试样中某些微量金属元素组分的化学含量。所以与传统的化学含量分析方法技术相比，它还有一些不同于其他传统的化学含量分析方法的主要优势。

(1)光度测定技术灵敏性高。光度计常被广泛应用在定量检测和计算化学物质过程中的微量金属成分。若是被纳入到测量中的各组数据都经过预先计算和收集，其灵敏性能够达到一个更高的级别。

(2)测定精度的准确度高。一般化学分析采用光分析光度法精确测定的绝对误差一般在2%～5%，虽然它们比一般采用化学分析光度法的绝对误差很有可能更大(2‰以内)，但由于这种光度法多数都是专门使用来精确地测定各种微量物质的组分，故由此误差导致引出的绝对误差很有可能并不大，完全可能够充分满足微量物质的测定和化学检验标准规范中所需的测定。若使用精密度和性能较高的分子激光计和光度指数计来进行测量，相对误差也有可能较低[1]。

(3)软件操作简单快捷。分光光度法所用的各种仪器都不复杂，操作方便。先把有色试样经热处理转化成无色溶液，一般只需要经历溶液显色和直接测量试样分析透光度两个主要步骤，就已经可以测得出试样分析后的结果。

(4)广泛应用于痕量分析的各个领域。几乎所有的无机阳离子和许多其他的有机化合物都是通过可以直接或者间接地使用有机分子发光方法和发射光度方法来进行检测。分光光度法可以被用来专门研究一些化学反应的主要机理，例如：用来测定一些溶液中化学配合物的化学组成；测定一些化学酸碱的离解密度常数等。因此，分光光度法已经是产品生产和应用科研技术部门广泛应用的一种光学分析方法。

3 分光光度法测定皮革中六价铬测量实验部分

3.1 仪器和试剂

紫外可见分光光度计；电子化学分析天平；水浴恒温振荡器；六价铬标准溶液；去离子水。

3.2 实验原理

用pH值在7.5～8.0之间的磷酸盐缓冲液萃取试样中的可溶性六价铬，在酸性条件下与1,5-二苯卡巴肼反应，生成紫红色络合物，用分光光度法在540 nm处测定。

3.3 试验步骤

称取已剪碎的试样，用移液管吸取磷酸氢二钾缓冲液，置于锥形瓶中，震荡萃取，用移液管移取萃取液于容量瓶中，加入磷酸溶液和二苯卡巴肼溶液，定容至指定刻度，静置，测量相对于空白溶液吸光度。同时用移液管移取萃取液于容量瓶，除不加二苯卡巴肼溶液外，其余按上述步骤操作，用相同测量方法测量溶液吸光度。对比标准溶液曲线得出六价铬的含量[2]。

4 测量结果不确定度来源分析及相应不确定

4.1 测量重复性产生的不确定度u(r)

重复性不确定度的分量主要包括重复称量和重复移动体积重复写入吸光度等，这些可以把各种重复性的分量组合起来形成一个整体的重复性分量。此类不确定度称为一个类型的不确定度。

4.2 吸光度产生的不确定度u(Δe)

Δe=e1-e2，e1和e2的不正常确定的程度主要包括这两个数据来源。标准分子激光反射光度仪设计的参与校准后不会产生不正常确定的程度，参与标准分辨率值但校准后不会产生不正常确定的程度。e1和e2是根据标准分子激光反射光度仪设计质量检定的标准规程和高级分子激光反射光度仪设计的标准，透射比值和准确度测定值相应的对应程度小于标准分子激光反射光度仪设计的标准分辨率值，但校准后不会产生不确定度。

本次校准实验使用的校准分光光度测量计的分辨率是假设均匀的分布，则e1与e2相比Δe可忽略。

4.3 校准曲线斜率产生的不确定度u(f)

分光光度计上所读取的是吸收荧光度的数值；回归曲线所求得的是吸光度函数的平均值；测量次数根据实验进行测量次；斜率f的标准偏差s( f )即斜率的不确定度u( f )[3]。

5 六价铬产生的原因

导致皮革中六价铬生成及含量超标的影响因索很多，且十分复杂，大体上把它分为直接导致因素和间接导致因素。直接使用引起的污染泛指在目前人们对各种皮革制品原料进行大量生产使用过程中，使用了本身已经超标含有大量六价铬皮革，或者已经超标不含六价铬的不含铬硫酸鞣剂。含铬硫酸鞣剂包括带有含铬硫酸盐类的皮革辅助剂，包括例如带有含铬硫酸盐的皮革染料、颜色类的油膏、固定辅助剂的使用介质(例如包括氯的水质)等，这一点己经逐渐形成了普遍共识。制革厂商对于六价铬超标的皮革首先要对上述材料进行检测，尤其是铬鞣剂及铬鞣蓝皮的六价铬含量是否超标。但值得注意的是，即使我们已经及时使用了非常合格的六价铬粉(六价铬含量未能被及时检出含量小于0.5 mg/kg)，也还是可能会出现一些皮坯成品革或是一些蓝湿皮六价铬质量检测可能超标的异常现象。有时蓝湿皮革并不会显示出现任何质量问题，皮坯或者是一些成品革也同样可能会发现并没有六价铬的质量检测超标，这就可能表明在蓝湿革和皮革中的生产、加工和材料存放等各个方面都是需要及时进行质量检测。

甚至在制作一些成品的生产过程中，都会及时发现可能存在把蓝湿皮革和改革材料中的一些三价铬含量可以转化成新的六价铬，造成一些金属制品质量检测超标的一个主要污染影响要素因子，通常都会称其是作为间接污染引起的一个影响要素因子。

6 六价铬测量危害概述

六价铬为一种直接或间接接触的化学毒物，皮肤过敏患者与其接触之后很有可能吸入导致皮肤过敏，更为严重者还有可能直接吸入，造成一种人体基因遗传性的或人体基因功能发育性的缺陷，吸入之后还有可能直接造成致癌。六价铬在铁元素中的含量是很容易侵入身体被吸收，它同时也对身体的消化、呼吸道、皮肤和口腔内的黏膜危害很大。通过使用有氧气体呼吸，可使室内空气中有氧气体存在含有不同浓度含量或高浓度的双重铬酸酐时，有不同严重氧化程度的沙哑、鼻中隔气管粘膜慢性扩张萎缩，严重时还可产生急性的鼻中隔性支气管栓塞穿孔和慢性鼻中支气管栓塞穿孔粘膜扩张等。