避開美白陷阱，石墨消解（jiě）儀帶你（nǐ）了解化妝品中的砷和汞（gǒng）重金屬

隨（suí）著經濟的日益發展以及人們物（wù）質文化生活的不斷提高,化妝品已（yǐ）成為人們日常生活（huó）中的必（bì）備品。化（huà）妝品的使用,在給人們帶來美的同時,也（yě）給人們帶來了不少麻煩（fán）[1]。有些化（huà）妝品為了營造出“美（měi）白祛斑”的效（xiào）果,添加了一些特殊的添加劑,其中很多都含有砷和汞等重金屬。研究表明,砷及其化（huà）合物是（shì）致癌物質,長期使用砷含量高的化妝品可引起皮炎、色素沉積等（děng）皮膚（fū）病,最終導致皮膚癌;而汞及其化合物可以穿過皮膚屏障進入機（jī）體所有的器官和組織,對身體造成傷害,尤其是對腎髒、肝髒和（hé）脾髒的傷害最大。因此,為確保化妝品使用的安全性,砷和汞（gǒng）在化（huà）妝品中被列為重點監測的有害元素[2],《化妝品衛生規範》(2007版)中對其含量分別作了限（xiàn）製,砷不得超過10μg·g-1,汞不得超過1μg·g-1。

目前,測定化（huà）妝（zhuāng）品中金屬含量的方法很多,如火焰原（yuán）子吸收（shōu）分（fèn）光光（guāng）度法、冷原子吸收分光光度法、石墨爐原（yuán）子吸收分光光度法和（hé）原子熒光光譜法等[3-6],但（dàn）由於這些方法每（měi）次隻能測定一種元素,大大限製了其在化妝品微量元素監測中的（de）應用（yòng）[1]。現行國家標（biāo）準中砷樣品消化是濕（shī）式（shì）消解和幹灰化法,檢驗（yàn）方法有砷斑法（fǎ）、銀（yín）鹽法;汞樣品消化是濕式消解和浸（jìn）提法,采用冷（lěng）原子吸收法測定[7]。國家（jiā）標準方法采用多次樣品處理,分別（bié）單獨測定化妝品（pǐn）中砷和（hé）汞的（de）含量（liàng）,存在分析步驟繁瑣、時間長、費用高等問題（tí）,難以滿足（zú）商品快速（sù）檢驗分析的要求。

鑒於此,筆者建立了一種采用石墨消解法並結合氫化物發（fā）生-原子熒光法同時測定化妝品中砷和汞的方法,並對多種化妝（zhuāng）品實際樣品進行了（le）檢測。

1實驗部分

1.1主要儀器與試（shì）劑

原（yuán）子熒光光度計,配砷、汞高性（xìng）能空心陰極燈; DS-360石墨消解係統,配聚（jù）丙烯消解管;T-214電子天平。99.99%高純氬氣;硝酸,質量分數30%H2O2,硼氫化（huà）鉀,抗（kàng）壞血酸（suān）,硫脲（niào）,皆為市（shì）售分析純;1.0 g·L-1砷(汞)儲備液,國家標準物質研究中心（xīn）提供;實驗用水為超純水。

1.2標準溶液（yè）的配製

砷標準工作液(1.0 mg·L-1):由1.0 g·L-1砷儲備液用體積分數為5%的鹽酸逐級稀釋而成。

汞標準工作液(0.1 mg·L-1):由（yóu）1.0 g·L-1汞儲備液用0.6 mol·L-1的硝酸溶液逐級稀（xī）釋（shì）而成。 分別量（liàng）取0(0),0.100(0.200),0.200(0.400),0.300(0.600)和0.500(0.900)mL砷(汞)標準工作液於50 mL容量瓶（píng）中,加入2.5 mL質量分數為5%的硫脲（niào）-抗壞血酸溶液,用體積分數為5%的鹽酸定（dìng）容至刻度,此係列砷(汞)標準溶液的質量濃度分別為0(0),2.000(0.400),4.000(0.800),6.000(1.200)和10.000(1.800)μg·L-1。 1.3樣品采集、處理與（yǔ）檢測 2012年隨機在市麵上采集了10個不同品牌的（de）化妝品,按1～10編號。分別稱取0.3～0.5 g化妝（zhuāng）品樣品於潔淨幹燥的聚丙烯消解（jiě）管中,加入5 mL硝酸和3 mL H2O2,搖動消解管使樣品與（yǔ）消化劑充分混合（hé）,浸樣過夜。采用一定的（de）消（xiāo）解程序啟動（dòng）石墨消（xiāo）解係統,升溫20 min,根據不同樣品保溫不同（tóng）時間(一般為55～190 min)。若消（xiāo）解液無色澄清,即可（kě）取下消解管（guǎn）,冷卻至室溫;若消解液澄清仍有淡黃色,則需要水浴加熱趕酸(溫度控（kòng）製在95℃以內),直至消解液無色澄清,冷卻（què）至室溫。加入2.5 mL硫脲-抗壞血酸（suān）混合（hé）溶液,轉移至50 mL容（róng）量瓶中,用5%鹽（yán）酸定容至刻度待測。

以質量分數（shù）3%的硼氫（qīng）化鉀溶液為還（hái）原劑,體積（jī）分數為5%的鹽酸為載流,設定好儀器（qì）最佳工作條（tiáo）件,點燃原子化器爐絲,點（diǎn）亮砷燈和汞燈,並穩定10～30 min後開始測量,連續用空（kōng）白溶液進樣,待讀數穩定後,轉入係列（liè）標準（zhǔn）溶液測量,繪製標準曲線,然後測定樣品溶液。

2結（jié）果與討論

2.1樣（yàng）品消解條件的優化

石墨常壓消解和微波消解是近年來出現的樣品（pǐn）消解手段,但是微波消解的工作原理是樣品與（yǔ）酸的混（hún）合物（wù）在微波產生的交變磁場作用下,內部分子間產生劇烈的振動和碰撞,致使加熱物內部的溫度迅速升高,在密閉樣品容器裏產生高（gāo）壓（yā）,因（yīn）而具有一（yī）定的危險性[8-9],而且在取出樣品處理液之前需要較（jiào）長的冷卻降壓時間（jiān）。而新型智（zhì）能石墨消解儀具備了過溫保護、電流過流保護功能（néng）,在常壓狀態下即可完成消（xiāo）解大（dà）批量（liàng）的樣品,因而安（ān）全（quán）性較（jiào）高。並且以往多采用濕法常壓消解樣品,此方法也較穩妥。 2.1.1消化劑的選擇 采用高氯酸（suān）濕（shī）法消解樣品雖（suī）然得到廣泛（fàn）應用,有它的優勢,如便於基層普及等,但存在（zài）可能爆炸的潛在危險,而且消（xiāo）解過程消（xiāo）耗大量的酸,也（yě）可能引起較大的空白值[10]。考慮到實驗（yàn）室常用的酸液及純度,選擇硝酸-過（guò）氧（yǎng）化氫為消解體係。硝酸-過氧化氫具有較強的氧化性,在消（xiāo）解完畢後易於將剩餘的酸蒸發除去,以減少其（qí）對原子（zǐ）熒光測定的幹擾[11]。 2.1.2預還原劑的影響樣品經消解後砷以高價態形式存在,僅僅用硼氫化鉀不能將砷(V)完全定量的還原成砷化氫,造（zào）成（chéng）結果偏低（dī）,因此（cǐ）加入預還原劑(硫脲-抗壞血酸溶液)是完全（quán）必要的,選用質量分數5%的硫脲-抗壞血酸溶液作預還原劑（jì）。

2.2儀器（qì）工作條件的選擇

原子熒光光（guāng）度計的工作條件經優化後,載（zǎi）氣（qì）流量為400 mL·min-1,屏蔽氣流量為1 000 mL·min-1,光電倍增管負高壓為300 V,原子化器高度（dù）為8 mm,砷總燈電（diàn）流為60 A,汞總燈電流為30 A。以峰麵積讀數方（fāng）式,采用標準曲線法（fǎ）進行測量。

2.3硼（péng）氫化鉀濃度的選擇

由於砷必須生成（chéng）氣態氫化物,且有足夠的氫氣生成,產生氬氫焰（yàn）,所以硼氫化鉀濃度不（bú）能太低（dī）[12];而汞並不生成氫化物,它僅需（xū）要被還原成氣態的汞,並由載氣帶（dài）到原子化器中進行原子化,故不需要（yào）過多的硼氫化鉀,過多的硼氫化（huà）鉀產生的氫氣反而會稀釋汞,所以汞需要較低的硼氫化鉀濃度[6]。同樣（yàng）,過多的硼氫化鉀產生的大量氫氣（qì）也會稀釋砷氫化（huà）物（wù）。綜合考慮,選用質量分數3%的硼氫（qīng）化鉀溶液可滿足同時測定砷和汞的條件。

2.4酸介質的選（xuǎn）擇（zé）

氫化物反應過程（chéng）中溶液要有一定的酸度,當載流液（yè）鹽酸的體積（jī）分數為2%～10%時,砷和（hé）汞的熒光強度變化不大,但鹽酸體積分數低於2%時,熒光強（qiáng）度顯著降（jiàng）低（dī）[13]。因（yīn）此,選擇體積（jī）分數為5%的鹽酸（suān）作為砷和汞同時（shí）測（cè）定的酸介質。

2.5標準曲線（xiàn）、精密（mì）度及檢出限

砷和汞標準曲線的線性回（huí）歸方程分別為（wéi）y=285.25x+250.10和y=2 133.5x+370.43;線性範圍（wéi）分別為0～10.000μg·L-1和0～1.800μg·L-1;相關係數分（fèn）別為0.998和0.995。在實（shí）驗條件下,對空白溶液連（lián）續進行11次測量,考察標準曲線的精密度,結果表明,該標準（zhǔn）曲線的（de）相（xiàng）對標準偏差分別為4.85%和8.54%,精密度較好、可（kě）靠,可（kě）用於樣品的定量分析。按DL=3SD/K計（jì）算檢出限,砷和汞的檢（jiǎn）出限分別為0.088和0.062μg·L-1。

2.6樣品分析 按照實驗方（fāng）法測定樣品,將樣品的（de）熒光強度代入標準曲線的（de）線性方程,求出樣品（pǐn）中砷和汞的質量濃度和質量分數,結果（guǒ）列於表1。由表1可以看（kàn）出（chū）,市麵（miàn）上采來的10個（gè）樣品（pǐn）均含（hán）有一定（dìng）量的砷和汞。另在樣品中加入適量的標準溶液,進（jìn）行全流程加標回收實驗,測試結果也列於表1,可以看出加標回收（shōu）率為88.6%～96.7%,表明測定結果準確可靠。

3結論

采用石墨（mò）消解法（fǎ）消解樣（yàng）品,氫（qīng）化物發生原子熒光法對化妝品中的砷和（hé）汞進行同時測定。在優化實驗條件下,可以得（dé）到準確（què）可靠（kào）的實驗結果（guǒ）。該方法儀器裝置簡單、操作方便、靈敏度（dù）高,砷和汞在測定時（shí）采用（yòng）同一消化液（yè）,節省了大量試劑（jì）,適於批量快速檢測。

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