目前應(yīng)用到皮革分析中的光譜儀器主要有原子吸收光譜儀,紫外可見分光光度儀,電感耦合等離子(ICP)發(fā)射光譜儀,紅外光譜儀等.

1,原子吸收光譜儀

原子吸收光譜儀可用于檢測(cè)皮革中的鎳、鉛、鎘、鉻等重金屬元素。這些重金屬對(duì)人體健康有害。如:鎳能夠?qū)е路伟┗蛘咂つw過敏,鈷能夠?qū)е缕つw和心臟病。少量的鎘和鉛進(jìn)入機(jī)體即可通過生物放大作用和生物沉積,對(duì)腎、肺、肝、腦、骨等產(chǎn)生一系列的損傷。重金屬對(duì)兒童的損害尤為重要,因?yàn)閮和瘜?duì)重金屬的吸收能力遠(yuǎn)高于成人。皮革加工過程中使用了染料和助劑,如各種金屬絡(luò)合染料、阻燃劑等,都可能使成品革中含有這些重金屬。

2,電感耦合等離子(ICP)發(fā)射光譜儀

ICP發(fā)射光譜儀近年來發(fā)展迅速,是目前應(yīng)用最多的原子發(fā)射光譜儀,可快速地同時(shí)進(jìn)行多元素分析,周期表中多達(dá)73種元素都可檢測(cè);檢測(cè)靈敏度高,檢測(cè)限較低,可達(dá)10-3~10-4μg·mL-1;此外基體效應(yīng)較低,此外較易建立檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)曲線具有較寬的檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍,具有良好的精密度和重復(fù)性。雖然目前在皮革檢測(cè)中使用IC的研究較少,但它完全可代替原子吸收,用于檢測(cè)皮革中的重金屬元素。

3,原子熒光光譜儀

當(dāng)有些元素含量低于ICP-AES的檢出限時(shí),或?qū)τ谟行┲亟饘僭?如砷和汞,其檢出限僅為10-2μg·mL-1,這時(shí)可采用原子熒光光譜儀。原子熒光光譜儀的優(yōu)點(diǎn)是檢出限很低,一般是10-5μg·mL-1,與原子吸收相比原子熒光光譜儀可同時(shí)檢出兩種元素。但是目前原子熒光光譜儀一般只能檢測(cè)十多種金屬元素,而且檢測(cè)速度較慢。

4,紫外可見分光光度儀

目前紫外可見分光光度儀在皮革分析中主要用來檢測(cè)甲醛和六價(jià)鉻。皮革中的甲醛與皮革有三種不同的結(jié)合方式,主要的有游離的甲醛分子,可逆鍵合和不可逆鍵合的甲醛分子。應(yīng)用紫外可見分光光度儀是萃取檢測(cè)皮革中游離的甲醛和可逆鍵合甲醛。皮革中的甲醛大多數(shù)來自鞣制和復(fù)鞣中,涂飾后固定用的甲醛也是皮革中甲醛的來源。此外殺菌劑中可能含有甲醛,這是藍(lán)濕皮中檢測(cè)出甲醛的原因。六價(jià)鉻是公認(rèn)的致癌物質(zhì),長期與皮膚接觸,會(huì)對(duì)人體皮膚、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生毒害。皮革中六價(jià)鉻產(chǎn)生的原因一般認(rèn)為有兩種。一是制革原料,如鉻粉、顏料等本身含有六價(jià)鉻,這些原料的使用使皮革中引入了六價(jià)鉻。二是鉻鞣革中的部分三價(jià)鉻被氧化,使成品中含有六價(jià)鉻。目前很多國家對(duì)皮革制品中的甲醛和六價(jià)鉻含量進(jìn)行了限制。檢測(cè)的原理主要是將皮革的甲醛和六價(jià)鉻萃取出來,加入顯色劑后,再用紫外可見分光光度儀在特定的波長下檢測(cè)。另外,為了防止其它物質(zhì)對(duì)顯色效果的影響,保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,可用紫外分光光度儀進(jìn)行掃描其最大吸收波長。從而判定是否含有要檢測(cè)的物質(zhì)。

5,紅外光譜儀

主要用于分析皮革化學(xué)品的結(jié)構(gòu)表征和性能研究。

應(yīng)用前景分析

1、分析制革廢水中的金屬離子

ICP原子發(fā)射光譜儀可用于制革污水分析中,檢測(cè)其中的金屬離子。另外還可用于鞣制后廢液分析,從而簡化測(cè)定廢液中Cr2O3的吸收率的操作,提高檢測(cè)速度和準(zhǔn)確性。

2、改進(jìn)測(cè)量皮革中Cr2O3的測(cè)定方法

原有的皮革教材和資料中,皮革中Cr2O3含量的檢測(cè)方法都是在消解皮革后進(jìn)行滴定,該方法操作繁瑣,且準(zhǔn)確率低。可以將皮革消解后,用IC原子發(fā)射光譜儀直接測(cè)定其中的總鉻含量,從而確定其中的Cr2O3含量。

4、測(cè)量皮革中的重金屬元素

可模擬人體汗液或唾液,萃取皮革中的金屬元素,然后用ICP原子發(fā)射光譜儀檢測(cè)。

5、制定皮革中甲醛的國內(nèi)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)尚無皮革甲醛的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),目前一般采用紡織品的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),鑒于皮革與一般紡織品的不同可對(duì)分析檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化,從而找到檢測(cè)皮革中甲醛的最佳條件,進(jìn)一步制定皮革中甲醛的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

6、檢測(cè)無機(jī)鞣劑的金屬成分。

利用ICP原子發(fā)射光譜儀其檢測(cè)限較低,可同時(shí)分析多種元素,且較為穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),檢測(cè)無機(jī)鞣劑的金屬成分,簡化檢測(cè)。