為了防止六價鉻對人體的傷害，國家規定紡織品中重金屬六價鉻的殘留量必須小于0.5mg/Kg。并發布標準GB/T 17593.3-2006《紡織品 重金屬的測定 第3部分：六價鉻 分光光度法》來進行相關的檢測。該檢測方法是基于六價鉻的二苯基碳酰二肼顯色分光光度法檢測原理確定紡織品中六價鉻的含量。具體檢測流程為：紡織品試樣用酸性汗液萃取，然后將萃取液在酸性條件下用二苯基碳酰二肼顯色，并用分光光度計測定顯色后在540nm波長下的吸光度，最后計算出紡織品中六價鉻的含量。
1.實驗部分
1.1儀器及試劑
儀器：日立U3900紫外可見分光光度計；水浴振蕩器。
試劑：超純水；優級純磷酸；1mg/L六價鉻標準溶液；分析純二苯基碳酰二肼；分析純丙酮；分析純冰乙酸；
1.2樣品前處理
1.2.1酸性汗液的配制
依據GB/T 3922-1995《紡織品耐汗漬色牢度試驗方法》，配制酸性汗液，需現用現配。
1.2.2顯色劑的配制
稱取1g二苯基碳酰二肼，溶于100mL丙酮中，滴加1滴冰乙酸。此溶液放在棕色瓶內，置于4℃條件下，可保存兩周。
1.2.3萃取液制備
取有代表性樣品，剪碎(小于5mm×5mm)，混勻，稱取4.00g，置于具塞三角燒瓶中。加入80mL酸性汗液，將纖維充分浸濕，放于恒溫(37°C)水浴振蕩器中振蕩。60min后取出三角燒瓶，靜置冷卻至室溫，過濾，濾液用于下一步的顯色試樣分析。
1.3測定
1.3.1標準曲線的測定
1.3.1.1分別取0、0.5、1.0、2.0、4.0mL 1mg/L的六價鉻溶液于50mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，配制成濃度為0、0.01、0.02、0.04、0.08μg/mL的溶液。
1.3.1.2分別取上述不同濃度的標準溶液20mL于25mL比色管中，加入1mL顯色劑和1mL 50%的磷酸溶液，搖勻，室溫下顯色15min。最后于540nm波長處測定其顯色后溶液的吸光度，參比溶液為不含六價鉻的標準溶液。
1.3.2樣品的測定
移取20mL的濾液于25mL比色管中，加入1mL 50%的磷酸和1mL的顯色劑，混勻，室溫下放置15min，在540nm波長下測定顯色后試樣溶液的吸光度值。儀器自動給出試樣溶液的六價鉻含量。此過程仍然取六價鉻含量為0μg/mL的溶液作為參比溶液。
日立U3900紫外可見分光光度計；水浴振蕩器。
2.1比色皿的選擇
紫外可見分光光度計一般標配的是10mm光程的液體池支架。國標中要求40mm以上光程的比色皿，屬非常見的比色皿，并且需要相匹配的支架，價格較貴。通過實驗驗證發現U3900采用10mm光程比色皿即可實現檢測任務，并不影響檢測結果的準確性。鑒于此，為方便廣大儀器用戶檢測紡織品中六價鉻的含量，我們在分析過程中使用了10mm光程比色皿。
2.2狹縫的選擇
六價鉻與二苯基碳酰二肼反應生成的紫紅色化合物在540nm處有最大吸光度，但在實驗要求濃度下，標準系列的吸光度較弱，所以選擇狹縫寬度為5nm。
2.3線性范圍
按照國標要求，選取濃度為0,10,20,40,80μg/mL的六價鉻標準溶液進行吸光度檢測。檢測結果和線性分析結果分別列于表1與圖1，曲線相關系數為r=0.998。
表1六價鉻標準溶液的分光光度計檢測結果
|
序號 |
C (ppb,即ng/mL) |
Abs |
|
std1 |
0 |
0 |
|
std2 |
10 |
0.0024 |
|
std3 |
20 |
0.0058 |
|
std4 |
40 |
0.0133 |
|
std5 |
80 |
0.0296 |
圖1六價鉻標準溶液的線性圖
2.4結果分析
取三個紡織品試樣進行鉻的含量檢測，測試結果如下：
表2紡織品中六價鉻含量的分光光度計檢測結果
|
序號 |
Abs |
C(ppb,即ng/mL) |
平均值(ppb,即ng/mL) |
標準偏差SD(ppb,即ng/mL) |
|
S1 |
0.0028 |
9.99 |
11.39 |
1.32 |
|
S2 |
0.0038 |
12.61 |
||
|
S3 |
0.0034 |
11.56 |
2.5回收率試驗
六價鉻的限量為0.50mg/Kg，國標的測定低限為0.20mg/Kg。為測定回收率，于樣品中分別添加了0.20mg/Kg、0.50mg/Kg的六價鉻標準溶液。測定后，計算結果如下：
表3回收率測定數據
|
序號 |
Abs |
C(ppb,即ng/mL) |
回收率% |
|
S+10 |
0.0069 |
20.76 |
93.74 |
|
S+25 |
0.0125 |
35.48 |
96.36 |
本實驗以國標GB/T 17593.3-2006《紡織品重金屬的測定第3部分：六價鉻分光光度法》為依據，以二苯基碳酰二肼為顯色劑，以日立U3900為檢測儀器，進行了紡織品中六價鉻的含量檢測，檢測限為幾個ppb。