微波消解-原子荧光光谱法测定洗发水中二硫化硒

2021-07-06张艳华李达文叶凌聪张春德

化工设计通讯 2021年6期

孙剑，张艳华，李达文，叶凌聪，张春德

（广州质量监督检测研究院，广东广州 514117）

二硫化硒因其具有抗真菌、抗皮脂溢出的作用，因此可以被用于生产去头皮屑的洗发香波中，但《化妆品安全技术规范》中规定二硫化硒作为化妆品的限用组分，最大允许添加浓度为1%。《化妆品安全技术规范》第四章的理化检验方法中使用荧光分光度法测定二硫化硒，但该法实验步骤烦琐、可操作性差，并且实验发现常温下二硫化硒在酸中也几乎不溶。根据二硫化硒在水和有机溶剂中均几乎不溶，而其他硒化合物可溶于水的性质，试样前处理采用微波消解法，样品在密闭的聚四氟乙烯消解罐内加入酸后，极性分子在微波磁场的作用下加速高频运动，与周围分子相互碰撞摩擦，产生大量的热使试样温度急剧上升，样品表层在膨胀破裂后内层新的表层又继续溶解，从而达到良好的消解效果。这种方法与传统的湿法消解相比采用的是完全不同的加热方式，它在消解体系内部可以使样品加热到比常压下沸点更高的温度，从而极大提高了消解的速度。采用微波消解-原子荧光光谱法通过两步分别测定样品中总硒和可溶性硒的含量，再结合差减法得出样品中的难溶硒含量，将其换算为二硫化硒。此方法精密度好、回收率高、重现性良好且操作简便，适合批量检测。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

原子荧光分光光度计（AFS-9130），北京吉天仪器有限公司；微波消解仪（ETHOS 1），意大利Milestone公司。

1.1.2 试剂

硝酸、盐酸、过氧化氢为优级纯。氢氧化钾溶液（5g/L）：称取氢氧化钾5g溶于1L去离子水中；硼氢化钾溶液（10g/L）：称取10g硼氢化钾溶液1L氢氧化钾溶液中。硒标准储备溶液（1 000μg/mL）：国家标准物质中心；硒标准使用液（1.0μg/mL）：将硒标准储备溶液逐级稀释至1.0μg/mL；99 %二硫化硒（分析纯）。

1.2 分析步骤

1.2.1 样品预处理

（1）称取0.2～0.3g样品加5mL水涡旋1min后超声20min，再于10 000r/min离心30min，取离心液加入消解罐中，加7mL硝酸、2mL过氧化氢，放入微波消解仪消解，用20 %盐酸溶液定容至100mL待测。

（2）另称取0.2～0.3g样品于消解罐中加7mL硝酸、2mL过氧化氢，放入微波消解仪消解，用20 %盐酸溶液定容至100mL待测。

1.2.2 标准曲线的配制

分别吸取1.0μg/mL的硒标准使用液0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0mL于100mL容量瓶中，用20 %的盐酸定容。此系列标准曲线硒浓度为0、1、2、4、8、10μg/L。

1.2.3 仪器条件

负高压270V，灯电流80mA，原子化器高度8mm，载气流量400mL/min，屏蔽气流量800mL/min。测量方式：标准曲线法，读数方式：峰面积，延迟时间1.0，读数时间9s。

1.2.4 二硫化硒的计算

式中：w（SeS2）为样品中SeS2含量，mg/kg；

X2为第二步测定的样品中总硒含量，mg/kg；

X1为第一步测定的样品中可溶性硒含量，mg/kg。

2 结果与讨论

2.1 线性范围及检出限

本方法选用的标准曲线浓度0～10μg/L线性良好，相关系数r=0.9999，线性方程：If=137.648×C＋46.521。对11个样品空白溶液进行测定，计算得检出限为0.1692μg/kg。

2.2 准确度试验

采用此方法对三家知名品牌日化企业生产的含二硫化硒成分的去屑洗发水及试制样品进行了测定，结果如表1所示。可见对已知二硫化硒添加量的样品测定准确度在90.11%～95.26 %，证明此方法测试的准确度高。

表1 准确度

2.3 回收率实验

称取不含二硫化硒成分的普通洗发水样品加入不同质量的二硫化硒进行加标回收实验，结果如表2所示。回收率均在90.44%～95.73%，表明此法回收率良好。

表2 回收率

2.4 重复性及精密度实验

在同一瓶去屑洗发乳的试制品中取7份样品，1份用于测试可溶性硒、另外6份用于进行二硫化硒的重复性及精密度实验，结果如表3所示。结果表明此法测定的结果重复性好且精密度高。

表3 重复性及精密度

2.5 消解酸体系的选择

根据样品组成、酸的性质和使用方法的安全性，考察了使用硝酸、硝酸-过氧化氢和硝酸-高氯酸三种酸体系进行样品前处理的效果。研究表明，单独采用硝酸体系消解完成后会产生大量的氮氧化物对测试产生干扰，硝酸-高氯酸体系因有高氯酸的存在容易发生爆罐增加了实验的危险性，只有硝酸-过氧化氢体系既安全可靠能保证良好的消解效果又不会产生太多的氮氧化物。

2.6 几种前处理方法比较

对一瓶企业实际添加量为0.95 %的去屑洗发水分别采用硝酸-高氯酸加热湿法消解、高氯酸-过氧化氢过夜提取和硝酸-过氧化氢微波消解三种方法进行前处理后测试，结果如表4所示。并分别比较了在不同的消解时间条件下，采用硝酸-高氯酸加热湿法消解和硝酸-过氧化氢微波消解两种方法的消解效果，测试结果如表5所示。从两个表中结果可以得知高氯酸-过氧化氢过夜提取的效果最差，而硝酸-高氯酸加热湿法消解的最终回收率虽然与采用硝酸-过氧化氢微波消解法的回收率差不多，但是其操作环节费时长且不适合大批量处理样品，因此采用硝酸-过氧化氢微波消解法不仅结果准确、回收率高而且消解时间短效率高，便于大批量处理样品，适合用于日常的检测工作。