作者:宋檢 時間:2022-10-17 來源:互聯網
含銀功能性纖維作為一種新型紡織纖維,以其除臭、抗菌、抗靜電、防輻射、醫療保健等功能得到廣泛的關注和應用[1–3]。由于含銀功能性纖維的特殊功能以及銀本身較高的價值,采用含銀功能性纖維制成的服裝價格較高。銀含量直接影響含銀功能性纖維的功能,因此它也是評定含銀功能性纖維質量的一項重要指標。銀含量定量分析方法主要有滴定法、分光光度法[4]、電感耦合等離子體原子發射光譜法[5]、原子吸收光譜法[6]等。與其它幾種分析方法相比,分光光度法具有操作簡單,所需儀器成本較低,分析精度高等優勢。筆者采用雙硫腙–四氯化碳萃取分光光度法對含銀功能性纖維上銀元素含量進行測定,與文獻方法相比,該方法靈敏度高,測定結果準確可靠。
1實驗部分
1.1主要儀器與試劑
分光光度計:UV1800型,日本島津公司;銀纖維長絲樣品(70D):濟南麗絲特纖維有限公司;鹽酸、硝酸、硫酸、氯化鈉、乙酸鈉、雙硫腙、四氯化碳:分析純;硝酸–乙酸鈉緩沖溶液:pH4.7,取250g無水乙酸鈉溶于500mL水中,加入64mL硝酸,用水釋稀至1000mL;氯化鈉–鹽酸反萃取溶液:稱取50g氯化鈉溶于0.02mol/L鹽酸中,并以鹽酸(0.02mol/L)稀釋至500mL;EDTA溶液:250g/L,稱取125gEDTA(乙二胺四乙酸二鈉)于500mL燒杯中,加入300mL水,緩慢加入40mL氫氧化鈉溶液(400g/L),攪拌至EDTA完全溶解,用水稀釋至500mL,混勻,保存于塑料瓶中;移取50mL上述EDTA溶液,用水稀釋至250mL,混勻,此溶液質量濃度為50g/L;雙硫腙–四氯化碳儲備溶液:1g/L,稱取0.10g雙硫腙溶于100mL四氯化碳中,干過濾于500mL分液漏斗中,加入300mL氨水(1+99),振蕩萃取1min,分層后棄去有機相,水相中滴加硫酸(1+4)至溶液由橙黃變為藍紫色為止,加入100mL四氯化碳,振蕩萃取1min,將分層后有機相過濾于棕色容量瓶中,冷暗處保存;雙硫腙–四氯化碳工作溶液:1g/L,移取5.00mL雙硫腙–四氯化碳儲備溶液于100mL棕色容量瓶中,用四氯化碳稀釋至標線,混勻,冷暗處保存;銀儲備標準溶液:100.0μg/mL,準確稱取約0.15gAgNO3(分析純,99.8%,精確至0.0001g)溶解于30mL硝酸溶液(1+1)中,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至標線,混勻;銀標準工作溶液:10.0μg/mL,移取一定體積銀儲備溶液至100mL容量瓶中,用3%的硝酸溶液定容至標線。
1.2方法原理
將銀纖維上的銀轉移到硝酸銀溶液中后,在EDTA和檸檬酸存在下,于pH4~5時用雙硫腙四氯化碳萃取,然后用氯化鈉–鹽酸溶液反萃取,分離干擾元素。在pH4~5時用定量體積的雙硫腙四氯化碳溶液萃取銀,在分光光度計上于波長620nm處測量有機相因雙硫腙與銀絡合而減少的吸光度,從工作曲線上查出對應的銀質量,計算出銀的質量分數。
1.3樣品處理
稱取約0.3g銀/錦綸纖維樣品,放入燒杯,加入5mL濃硫酸,此時樣品開始變黑并開始溶解,溶液變成棕黑色。將燒杯放到400℃恒溫電爐上加熱,樣品進一步溶解完全,溶液顏色逐漸加深,*后變成深黑色。加熱約5min后,加入5mL濃硝酸(此時溶液溫度很高,小心濃硝酸濺出),溶液中有棕黃色煙冒出,溶液顏色逐漸由深黑轉為透明,繼續加熱約5min后,成為均一透明的淺黃色溶液。轉移到100mL容量瓶并加水稀釋至刻度,溶液顏色進一步變淺,但仍均一透明,未見沉淀物出現,由此可見,經磺酸化處理后,銀纖維能完全消解。采用濃硫酸/濃硝酸體系對銀/錦綸纖維樣品進行重復性試驗,樣品均能完全消解。
2結果與討論
2.1樣品消解方法
(1)濃硝酸消解法。稱取約0.3g銀/錦綸纖維樣品,放入燒杯中,加入10mLHNO3溶液(1+1),此時觀察到纖維迅速溶解,并生成黃色粘稠狀的溶液。蓋上觀察玻璃,加熱樣品至(95±5)℃,不沸騰蒸餾10~15min。冷卻后加入5mL濃HNO3,重新加蓋回流加熱30min,觀察到有棕黃色煙生成。在(95±5)℃不沸騰加熱2h,溶液變成淺黃色,但仍能觀察到部分黃色絮狀物。加水稀釋后,溶液中生成了大量白色絮狀沉淀,說明溶液中尚有未消解完全的錦綸高聚物。(2)微波輔助消解法。稱取約0.3g銀/錦綸纖維樣品,放入微波消解罐中,加入5.0mL硝酸,5.0mL蒸餾水,2.0mL30%的雙氧水,此時樣品成棕黃色溶液,有粘稠狀。然后將消解罐放到微波消解儀上,先在功率200W下工作3min,而后將功率調節為400W,保持5min,再將功率調至600W,保持5min,冷卻,打開內罐,置于加熱板上,加熱除去氮氧化物,至棕黃煙冒盡,此時剩余溶液呈黃色,較為粘稠。將溶液轉移至容量瓶中并加水稀釋至100mL后,仍然有白色絮狀物出現。說明在此消解條件下,樣品中的錦綸仍有部分未消解完全。(3)濃硫酸/濃硝酸消解法。按照1.3方法進行。從上述3種前處理結果可以看出,銀纖維上的基纖維,尤其是錦綸,滌綸等聚合物纖維較難溶解,必須將樣品用濃硫酸進行磺酸化處理才能得到澄清均一的溶液,便于后續檢測?;撬峄笾苯訚穹ㄏ庑枰獣r間短,所需的設備少,成本低,操作方便快捷,因此選擇磺酸化后濕法消解作為銀纖維的前處理方法。
2.2檢測波長
雙硫腙–四氯化碳溶液在620nm處有*大吸收[7],而與銀絡合后在此處幾乎無吸收。采用紫外可見分光光度計測試雙硫腙–四氯化碳溶液在350~800nm之間的紫外可見光譜,試驗發現在620nm處有*大吸收,*終確定選用620nm作為測定波長。
2.3吸光度穩定性試驗
銀含量的測定依賴于吸光度的變化,因此吸光度的穩定性至關重要。**測定雙硫腙–四氯化碳溶液自身的穩定性,試驗方法如下:將雙硫腙–四氯化碳溶液倒入1mL比色皿中,每隔一段時間測試溶液在620nm的吸光度,結果見表1。由表1可以看出,雙硫腙–四氯化碳自身的穩定性較好,在30min內吸光度幾乎沒有變化。
利用同樣的方法,測定了與2.0mL銀標準工作溶液萃取反應后的雙硫腙–四氯化碳溶液的穩定性,結果見表1。由表1數據可以看出,萃取后的溶液在15min內穩定性較好,但之后則有吸光度逐漸降低的趨勢,因此,吸光度的測定*好在15min內完成。另外發現,反應后的雙硫腙–四氯化碳吸光度較容易受到外界干擾。在*初的試驗中,曾經選用無水乙醇清洗比色皿,比色皿中殘余的少量無水乙醇會導致溶液的吸光度快速降低。為此利用四氯化碳溶液代替無水乙醇,問題有所改善,但有時仍然會出現溶液的吸光度快速變化的情況。
2.4工作曲線方程和檢出限
于6個50mL分液漏斗中分別加入0,0.20,0.50,1.00,1.50,2.00mL銀標準工作溶液,5mLEDTA溶液(50g/L),10mL硝酸–乙酸鈉緩沖溶液(pH4.7),混勻。準確加入5.00mL雙硫腙四氯化碳工作溶液,萃取1min,靜置分層。用脫脂棉將有機相過濾于1cm吸收皿中,于波長620nm處,以試劑空白為參比,測量各點的吸光度。以銀的質量(X)為橫坐標,以吸光度變化值(Y)為縱坐標繪制工作曲線,得回歸方程為Y=0.014X+0.004,線性相關系數r2=0.997,線性范圍為0~15μg。在選擇的測定條件下,對萃取10次空白溶液的吸光度進行測定,結果分別為0.003,0.003,0.003,0.003,0.003,0.003,0.003,0.003,0.003,0.003μg,平均值為0.003μg,以信噪比S/N=3計算,銀的*低檢出量為0.3μg。
2.5精密度試驗
對1.0μg/mL銀標準溶液,進行9次平行測定,測定結果分別為1.04,1.00,0.98,1.02,0.99,1.00,1.03,1.01,1.04μg/mL,經計算測定結果的相對標準偏差為2.1%。
2.6回收試驗
在錦綸和滌綸貼襯織物空白基體中添加一定水平的銀標準溶液,按照實驗方法分別測定6次,回收率和相對標準偏差結果見表2。由表2可以看出,在0.5,1.00,2.00mg/kg添加水平的回收率為94.0%~98.5%,相對標準偏差為1.51%~2.97%。
3結語
經試驗驗證,采用雙硫腙–四氯化碳法測定銀纖維中銀的含量,檢出限低,精密度、準確度較高。該方法實驗成本低,可用于銀功能性纖維質量的控制。
1、檢測行業全覆蓋,滿足不同的檢測;
2、實驗室全覆蓋,就近分配本地化檢測;
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8、檢測報告權威有效、中國通用;
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