[发明专利]离子色谱-柱后衍生法同时测定三价铬与六价铬含量的系统与方法

说明书

本发明公开了一种离子色谱‑柱后衍生法同时测定三价铬与六价铬含量的系统与方法，该包括样品流路、淋洗液流路、柱后衍生液流路、分析流路、进样阀、进样环、紫外可见检测器和计算机处理系统，所述分析流路由的阳离子交换色谱柱、三通阀、编织反应管、光学流通池依次串联组成。本发明方法采用IC‑UV‑Vis法同时测试三价铬和六价铬含量，该方法在水质检测中已有应用，已有研究者用离子色谱法同时测定饮用水中三价铬和六价铬，检出限低，方法的重现性好，灵敏度高。由于玩具材料中三价铬和六价铬需要先浸提再测试，本研究沿用EN71‑3中的浸提方法，将浸提液处理后，优化色谱条件，然后测试浸提液中三价格和六价铬的含量，该方法灵敏度高、重复性好。

技术领域

本发明涉及三价铬与六价铬含量测定的技术领域，具体地指一种离子色谱-柱后衍生法同时测定三价铬与六价铬含量的系统与方法。

背景技术

由于儿童玩具的特殊性，特别是小于三岁儿童的玩具，频繁与儿童的身体和五官的部位接触，如有重金属含量超标的情况，长期接触下来就会对儿童造成伤害。六价铬是很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体，摄入可能致癌，对环境有持久危险性。各地区玩具产品法规对于六价铬有着严格的限量要求。虽然三价铬对人体毒性相对较低，但在一定条件下三价铬和六价铬可以相互转化，所以三价铬的含量在玩具中也被重视。

2013年7月20日，新版《欧盟玩具安全指令》EN71-3:2013化学部分开始正式实施。该指令不仅对玩具的机械、物理性能、化学性能均提出了严格要求；对重金属元素的限制也由原来的8种增加到19种，将原来的总铬分为了三价铬和六价铬，并下调了各元素迁移量的限量值；其中三价铬和六价铬的限量值远远低于旧版本标准的要求，更是低于大多数六价铬含量检测方法的检出限。目前新版法规推荐的测试方法是ICP-AES法和LC-ICP-MS方法，ICP-AES方法可以满足法规中大部分元素的测试要求，但是ICP-AES方法却无法区分测试不同价态的三价铬和六价铬迁移量，且六价铬的限量值较低，ICP-AES方法的检出限也无法满足要求。LC-ICP-MS方法可以对三价铬和六价铬进行分离测试，测试精度也满足测试要求，但是设备成本较昂贵，在实验室中的普及率较低，测试方法不利于推广普及。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，而提供一种检测精度高、样品处理快速简单的离子色谱-柱后衍生法同时测定三价铬与六价铬含量的系统与方法。

为实现上述目的，本发明所提供的离子色谱-柱后衍生法同时测定三价铬与六价铬含量的系统，包括样品流路、淋洗液流路、柱后衍生液流路、分析流路、进样阀、进样环、紫外可见检测器和计算机处理系统，所述分析流路由的阳离子交换色谱柱、三通阀、编织反应管、光学流通池依次串联组成。

本发明还提供了一种离子色谱-柱后衍生法同时测定三价铬与六价铬含量的方法，包括如下步骤：

1)用模拟胃液将样品在37℃条件下避光振荡提取0.5～1.5小时，将提取液过滤后，加入柱前衍生液，沸水浴3～6分钟，使提取液中三价铬与柱前衍生液反应生成三价铬络合物，得到待测反应液；

2)将分析仪器设置在进样状态，使淋洗液经淋洗液流路、进样阀进入分析流路；柱后衍生液经柱后衍生液流路、三通阀进入分析流路，在分析流路中的编织反应管中淋洗液和柱后衍生液相混合形成混合液，所述混合液进入光学流通池，经紫外可见检测器将信号传输给计算机系统处理后得到基线，在基线测绘的同时，待测反应液经样品流路、进样阀进入进样环并将进样环充满；

3)将分析仪器转换为分析状态，在淋洗液的推动下，进样环中的待测反应液被送入分析流路中的阳离子交换色谱柱，待测反应液中所含三价铬络合物和六价铬在阳离子交换色谱柱被分离，六价铬和三价铬络合物在淋洗液的作用下先后从色谱柱流出，与柱后衍生液在三通阀中混合，六价铬和柱后衍生液在编织反应管中反应生成六价铬络合物，六价铬络合物和三价铬络合物依次进入光学流通池，经紫外可见检测器分别测定吸光度值并将信号传输给计算机系统处理得到六价铬和三价铬的谱图；