目前应用到皮革分析中的光谱仪器主要有原子吸收光谱仪,紫外可见分光光度仪,电感耦合等离子(ICP)发射光谱仪,红外光谱仪等.

1,原子吸收光谱仪

原子吸收光谱仪可用于检测皮革中的镍、铅、镉、铬等重金属元素。这些重金属对人体健康有害。如:镍能够导致肺癌或者皮肤过敏,钴能够导致皮肤和心脏病。少量的镉和铅进入机体即可通过生物放大作用和生物沉积,对肾、肺、肝、脑、骨等产生一系列的损伤。重金属对儿童的损害尤为重要,因为儿童对重金属的吸收能力远高于成人。皮革加工过程中使用了染料和助剂,如各种金属络合染料、阻燃剂等,都可能使成品革中含有这些重金属。

2,电感耦合等离子(ICP)发射光谱仪

ICP发射光谱仪近年来发展迅速,是目前应用最多的原子发射光谱仪,可快速地同时进行多元素分析,周期表中多达73种元素都可检测;检测灵敏度高,检测限较低,可达10-3~10-4μg·mL-1;此外基体效应较低,此外较易建立检测方法标准曲线具有较宽的检测动态范围,具有良好的精密度和重复性。虽然目前在皮革检测中使用IC的研究较少,但它完全可代替原子吸收,用于检测皮革中的重金属元素。

3,原子荧光光谱仪

当有些元素含量低于ICP-AES的检出限时,或对于有些重金属元素,如砷和汞,其检出限仅为10-2μg·mL-1,这时可采用原子荧光光谱仪。原子荧光光谱仪的优点是检出限很低,一般是10-5μg·mL-1,与原子吸收相比原子荧光光谱仪可同时检出两种元素。但是目前原子荧光光谱仪一般只能检测十多种金属元素,而且检测速度较慢。

4,紫外可见分光光度仪

目前紫外可见分光光度仪在皮革分析中主要用来检测甲醛和六价铬。皮革中的甲醛与皮革有三种不同的结合方式,主要的有游离的甲醛分子,可逆键合和不可逆键合的甲醛分子。应用紫外可见分光光度仪是萃取检测皮革中游离的甲醛和可逆键合甲醛。皮革中的甲醛大多数来自鞣制和复鞣中,涂饰后固定用的甲醛也是皮革中甲醛的来源。此外杀菌剂中可能含有甲醛,这是蓝湿皮中检测出甲醛的原因。六价铬是公认的致癌物质,长期与皮肤接触,会对人体皮肤、神经系统和内分泌系统产生毒害。皮革中六价铬产生的原因一般认为有两种。一是制革原料,如铬粉、颜料等本身含有六价铬,这些原料的使用使皮革中引入了六价铬。二是铬鞣革中的部分三价铬被氧化,使成品中含有六价铬。目前很多国家对皮革制品中的甲醛和六价铬含量进行了限制。检测的原理主要是将皮革的甲醛和六价铬萃取出来,加入显色剂后,再用紫外可见分光光度仪在特定的波长下检测。另外,为了防止其它物质对显色效果的影响,保证结果的准确性,可用紫外分光光度仪进行扫描其最大吸收波长。从而判定是否含有要检测的物质。

5,红外光谱仪

主要用于分析皮革化学品的结构表征和性能研究。

应用前景分析

1、分析制革废水中的金属离子

ICP原子发射光谱仪可用于制革污水分析中,检测其中的金属离子。另外还可用于鞣制后废液分析,从而简化测定废液中Cr2O3的吸收率的操作,提高检测速度和准确性。

2、改进测量皮革中Cr2O3的测定方法

原有的皮革教材和资料中,皮革中Cr2O3含量的检测方法都是在消解皮革后进行滴定,该方法操作繁琐,且准确率低。可以将皮革消解后,用IC原子发射光谱仪直接测定其中的总铬含量,从而确定其中的Cr2O3含量。

4、测量皮革中的重金属元素

可模拟人体汗液或唾液,萃取皮革中的金属元素,然后用ICP原子发射光谱仪检测。

5、制定皮革中甲醛的国内检测标准

国内尚无皮革甲醛的检测标准,目前一般采用纺织品的标准检测,鉴于皮革与一般纺织品的不同可对分析检测条件进行优化,从而找到检测皮革中甲醛的最佳条件,进一步制定皮革中甲醛的检测标准。

6、检测无机鞣剂的金属成分。

利用ICP原子发射光谱仪其检测限较低,可同时分析多种元素,且较为稳定的优点,检测无机鞣剂的金属成分,简化检测。