GBT 43574-2023 化學纖維 重金屬含量的測定 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法（正式版）

化學纖維重金屬含量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法2023-12-28發(fā)布國家標準化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由全國化學纖維標準化技術(shù)委員會(SAC/TC586)提出并歸口。本文件起草單位：南京海關(guān)工業(yè)產(chǎn)品檢測中心、中國石化集團重慶川維化工有限公司、上海紡織集團檢測標準有限公司、中國化學纖維工業(yè)協(xié)會、南京江北新區(qū)生物醫(yī)藥公共服務(wù)平臺有限公司、中國石化儀征化纖有限責任公司、新興際華(北京)材料技術(shù)研究院有限公司、上?；垡钚虏牧峡萍加邢薰尽⑿馒P鳴集團股份有限公司、桐昆集團股份有限公司、泰和新材集團股份有限公司、江蘇恒力化纖股份有限公司、桐昆集團浙江恒通化纖有限公司、新鄉(xiāng)化纖股份有限公司、紹興惠群新材料科技有限公司、江蘇新視界檢驗檢測認證有限公司、南京金羚生物基纖維有限公司、蘇州寶麗迪材料科技股份有限公司、浙江恒創(chuàng)先進功能纖維創(chuàng)新中心有限公司、上海化工研究院有限公司、世源科技(嘉興)醫(yī)療電子有限公司、上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所、上海環(huán)谷新材料科技發(fā)展有限公司、安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院。1化學纖維重金屬含量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法警示：使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件描述了采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定化學纖維中鉛(Pb)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、錳(Mn)、銀(Ag)、砷(As)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、汞(Hg)、錫(Sn)重金屬元素含量的方法。芳綸、再生纖維素纖維、聚乙烯醇纖維、超高分子量聚乙烯纖維。其他化學纖維重金屬含量的測定參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T602化學試劑雜質(zhì)測定用標準溶液的制備GB/T4146(所有部分)紡織品化學纖維3術(shù)語和定義GB/T4146(所有部分)界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4原理化學纖維經(jīng)硝酸和雙氧水溶解，經(jīng)微波消解處理。過濾后，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進行測定，在相應(yīng)分析波長下測定各重金屬元素的發(fā)射強度，對照標準工作曲線確定各重金屬元素的濃度，從而計算各重金屬元素的含量。或者過濾后，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進行測定，以元素特定質(zhì)量數(shù)(質(zhì)荷比，m/x)定性，以待測元素質(zhì)譜信號與內(nèi)標元素質(zhì)譜信號的強度比與待測元素的濃度成正比進行定量分析。5試劑或材料除非另有說明，在分析中僅使用確認為優(yōu)級純的試劑和實驗室一級水。5.1硝酸，質(zhì)量分數(shù)65%～68%。25.2雙氧水，質(zhì)量分數(shù)30%。5.3硝酸溶液I,體積分數(shù)5%。5.4硝酸溶液Ⅱ,體積分數(shù)1%。5.5重金屬元素標準貯存溶液：有證標準物質(zhì)，或者按照GB/T602配制，質(zhì)量濃度1000mg/L。宜采用硝酸基體的單一標準品。在0℃~4℃條件下保存，有效期為六個月。5.6內(nèi)標儲備溶液：各分析元素對應(yīng)的內(nèi)標元素，見附錄A。有證標準物質(zhì)，或者按照GB/T602配制，質(zhì)量濃度100mg/mL。在0℃~4℃條件下保存，有效期為六個月。6儀器設(shè)備6.1電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES),儀器參數(shù)與工作條件見附錄B。6.2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),儀器參數(shù)與工作條件見附錄A。6.4微波消解儀，帶程序溫度控制，控溫精度±5℃,配有聚四氟乙烯(PTFE)消解罐。6.7水相濾膜：孔徑0.45μm。7試驗步驟7.1標準溶液的配制7.1.1混合標準工作溶液的制備準確移取0.5mL各元素標準貯存溶液(5.5)分別置于50mL容量瓶中，用硝酸溶液I(5.3)定混合標準工作溶液在0℃~4℃條件下保存，有效期為兩周。若出現(xiàn)渾濁、沉淀或顏色有變化等現(xiàn)7.1.2混合內(nèi)標工作溶液的制備取0.5mL各元素內(nèi)標儲備溶液(5.6)分別置于50mL容量瓶中，用硝酸溶液Ⅱ(5.4)定容，質(zhì)量濃混合內(nèi)標工作溶液在0℃~4℃條件下保存，有效期為兩周。若出現(xiàn)渾濁、沉淀或顏色有變化等現(xiàn)7.2繪制標準工作曲線根據(jù)試驗要求和儀器情況，將混合標準工作溶液(7.1.1)用硝酸溶液I(5.3)逐級稀釋，配制成至少5個濃度點的系列標準溶液以及標準空白溶液。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀時，混合內(nèi)標工作溶液(7.1.2)可直接加入系列標準溶液，也可通過蠕動泵在線加入。用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(6.1),按濃度由低到高的順序依次測定系列標準溶液中各待測元素的光譜強度。以光譜強度為縱坐標，元素濃度(μg/mL)為橫坐標，繪制工作曲線。或者用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(6.2),按濃度由低到高的順序依次測定系列標準溶液中各待測元3素的質(zhì)譜信號強度、內(nèi)標溶液中各內(nèi)標元素的質(zhì)譜信號強度。以待測元素與內(nèi)標元素的質(zhì)譜信號強度的比值為縱坐標，元素濃度(μg/mL)為橫坐標，繪制標準工作曲線。7.3試樣溶液制備7.3.1試樣準備將試樣剪成長度3mm～5mm的纖維段，混勻。根據(jù)纖維蓬松情況和消解罐體積，用天平稱取0.1g～0.5g纖維段，精確至0.1mg,置于微波消解罐中。纖維應(yīng)完全浸沒在消解液中。用移液器(6.6)加入6.0mL硝酸(5.1)、1.0mL雙氧水(5.2),將纖維段充分浸濕。旋緊蓋子，室溫下靜置至少12h,待初步反應(yīng)完全?；蛘邔⑾鈨?nèi)管加蓋，在80℃~100℃條件下預(yù)熱20min,至不再明顯冒煙或冒泡。冷卻至室溫。密封微波消解罐，放入微波消解儀(6.4)中，按照表1的升溫程序進行微波消解。程序結(jié)束后保持消解結(jié)束后，從微波消解儀中取出微波消解罐。待罐內(nèi)溫度冷卻至室溫后，將消解液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用少量硝酸溶液I(5.3)分三次淋洗微波消解罐的內(nèi)罐和內(nèi)蓋，合并淋洗液于容量瓶中。如果溶液不清亮或者有沉淀，用水相濾膜(6.7)過濾。殘留的固態(tài)物質(zhì)，用15mL硝酸溶液I(5.3)分三次淋洗，淋洗液合并入容量瓶中。將容量瓶中的液體，用水定容至刻度，混勻。濾液應(yīng)盡快用于測定。同時進行空白試驗。表1微波消解升溫程序升溫時間min消解溫度℃保持時間min5150～1805180～2007.4試樣溶液測定用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(6.1),或者用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(6.2),測定試樣溶液和空白溶液中各待測元素的儀器響應(yīng)強度，從工作曲線上計算出各待測元素的濃度。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀時，應(yīng)加入與標準工作曲線相同量的內(nèi)標溶液。如果待測元素濃度超出標準工作曲線的線性范圍，用硝酸溶液I(5.3)適當稀釋試樣溶液至線性范8試驗數(shù)據(jù)處理各元素的含量按式(1)計算： (1)4式中：X;——試樣中被測元素的含量，單位為毫克每千克(mg/kg);c;——試樣溶液中被測元素的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升(μg/mL);cu;——空白試驗中被測元素的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升(μg/mL);V——試樣溶液的體積，單位為毫升(mL);m——試樣的質(zhì)量，單位為克(g);f——試樣溶液的稀釋倍數(shù)。取兩次平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定結(jié)果。測定結(jié)果與方法測定低限的小數(shù)位數(shù)一致。低于測定低限，結(jié)果為未檢出。9測定低限各元素的測定低限，見表2。表2各元素的測定低限元素電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-OES)測定低限mg/kg電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-MS)測定低限mg/kg鉛(Pb)2.50鎘(Cd)2.50鉻(Cr)2.50砷(As)2.50銅(Cu)2.50鎳(Ni)2.50鈷(Co)2.50汞(Hg)2.50鋅(Zn)2.50鐵(Fe)20.0錳(Mn)20.0銀(Ag)2.50錫(Sn)2.5010精密度在同一實驗室，由同一操作者使用相同設(shè)備，按相同的測試方法，并在短時間內(nèi)對同一被測對象相互獨立進行的測試獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于這兩個測定值的算術(shù)平均值的10%,以大于這兩個測定值的算數(shù)平均值的10%的情況不超過5%為前提。精密度試驗原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果見附錄C。5試驗報告至少應(yīng)給出以下幾方面的內(nèi)容：b)采用的標準；c)采用的試驗方法；d)主要試驗參數(shù)；f)與基本步驟的差異；g)觀察到的異常現(xiàn)象；h)試驗日期及操作者。6(資料性)ICP-MS儀器工作條件由于測試結(jié)果取決于所使用的儀器，因此不可能給出色譜分析的全部參數(shù)。采用表A.1所列操作條件、表A.2所列內(nèi)標元素，已被證明對測試是合適的。表A.1ICP-MS儀器工作條件工作參數(shù)推薦值工作參數(shù)推薦值霧化器同心霧化器霧化室石英雙通路型矩管石英一體化，2.5mm中心通道霧化室溫度半導(dǎo)體控溫于(2±0.1)℃采樣錐/截取錐1.0mm/0.4mm(Ni)錐載氣流速射頻功率稀釋氣流量采樣深度等離子氣流量氦氣表A.2分析元素的質(zhì)量數(shù)和積分時間及內(nèi)標元素元素質(zhì)量數(shù)積分時間/ms采集次數(shù)內(nèi)標元素鉛(Pb)3鉍(Bi)鎘(Cd)銦(In)鉻(Cr)鈧(Sc)砷(As)鍺(Ge)銅(Cu)鍺(Ge)鎳(Ni)鍺(Ge)鈷(Co)鍺(Ge)汞(Hg)2000鉍(Bi)鋅(Zn)鍺(Ge)鐵(Fe)鈧(Sc)錳(Mn)鈧(Sc)銀(Ag)銦(In)錫(Sn)銦(In)7GB/T43574—2023(資料性)ICP-OES儀器工作條件由于測試結(jié)果取決于所使用的儀器，因此不可能給出色譜分析的全部參數(shù)。采用表B.1所列操作條件、表B.2所列分析波長，已被證明對測試是合適的。表B.1ICP-OES儀器工作條件工作參數(shù)推薦值進樣流量冷卻氣流量霧化器流量輔助氣流量功率積分次數(shù)2射頻功率觀測方向軸向觀測表B.2元素的分析波長元素鉛(Pb)鎘(Cd)鉻(Cr)砷(As)銅(Cu)鎳(Ni)鈷(Co)汞(Hg)鋅(Zn)鐵(Fe)錳(Mn)錫(Sn)波長261.4217.0214.4226.5267.7205.6228.8324.7327.3221.6230.3238.9230.8206.2213.9238.2259.9259.4257.6338.3328.18(資料性)精密度試驗原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果精密度試驗數(shù)據(jù)是由10家采用ICP-OES法的實驗室和7家采用ICP-MS法的實驗室分別對五種化學纖維樣品中的三種重金屬元素，進行了兩次重復(fù)測定獲得的。試驗結(jié)果按GB/T6379.2進行統(tǒng)計分析。統(tǒng)計結(jié)果見表C.1。表C.1精密度試驗統(tǒng)計結(jié)果方法試樣名稱12#白色鋅系滌抗菌彈絲15#黑色氨綸絲16#白色吸排銀系滌抗菌絲17#土黃色銅系滌抗菌絲21#黑色滌長絲所測元素鋅鋅銀銅銅ICP-OES法參加實驗室數(shù)量有效實驗室數(shù)量9總平均值/(mg/kg)9338.5重復(fù)性標準差(S,)/(mg/kg)64.982.360.8重復(fù)性限(r)/(mg/kg)*230.5重復(fù)性限與總平均值的百分比2.41%6.20%8.14%8.07%再現(xiàn)性標準差(Sr)/(mg/kg)532.4再現(xiàn)性限(R)/(mg/kg)'480.547.1563.545.4再現(xiàn)性限與總平均值的百分比23.96%6.03%24.42%ICP-MS法參加實驗室數(shù)量7777有效實驗室數(shù)量77777總平均值/(mg/kg)7627.63856.4208.69329重復(fù)性標準差(S,)/(mg/kg)69.6重復(fù)性限(r)/(mg/kg)315.9重復(fù)性限與總平均值的百分比4.14%5.05%5.23%2.01%