Nachweis von Cr(VI) in Spielzeug mittels IC-ICPMS

Latente Krise bei Spielzeug

Chrom ist ein mehrwertiges Metall, die häufigsten sind Cr (III) und Cr (VI).Unter ihnen ist die Toxizität von Cr (VI) mehr als 100-mal so hoch wie die von Cr (III), das eine sehr große toxische Wirkung auf Menschen, Tiere und Wasserorganismen hat.Es wird von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) als Karzinogen der Klasse I eingestuft.Aber viele Menschen wissen nicht, dass es eine Krise mit übermäßigem Cr (VI) in Kinderspielzeug gibt!

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Cr (VI) kann vom menschlichen Körper sehr leicht aufgenommen werden.Es kann über die Verdauung, die Atemwege, die Haut und die Schleimhäute in den menschlichen Körper gelangen.Es wurde berichtet, dass Menschen beim Einatmen von Luft mit unterschiedlichen Konzentrationen an Cr(VI) unterschiedlich stark ausgeprägte Heiserkeit, Atrophie der Nasenschleimhaut und sogar eine Perforation der Nasenscheidewand und Bronchiektasen aufweisen.Es kann Erbrechen und Bauchschmerzen verursachen.Durch Hautbefall können Dermatitis und Ekzeme auftreten.Am schädlichsten ist die langfristige oder kurzfristige Exposition oder das Einatmen von krebserzeugendem Stoff.

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Im April 2019 veröffentlichte das Europäische Komitee für Normung (CEN) die Spielzeugsicherheitsnorm EN71 Teil 3: Migration spezifischer Elemente (Version 2019).Darunter sind die überarbeiteten Inhalte für die Cr(VI)-Erkennung:

● Der Grenzwert für Cr (VI) der dritten Materialart wurde mit Wirkung vom 18. November 2019 von 0,2 mg/kg auf 0,053 mg/kg geändert.

● Die Testmethode für Cr (VI) wurde überarbeitet, und die überarbeitete Methode kann bereits den Grenzwert für alle Materialkategorien enthalten.Die Testmethode wurde von LC-ICPMS zu IC-ICPMS geändert.

Professionelle SHINE-Lösungen

Gemäß der Norm EN71-3:2019 der Europäischen Union kann die Trennung und Erkennung von Cr (III) und Cr (VI) in Spielzeug mithilfe des Ionenchromatographen SINE CIC-D120 und des Massenspektrometers mit induktiv gekoppeltem Plasma NCS Plasma MS 300 realisiert werden.Die Erkennungszeit liegt innerhalb von 120 Sekunden und die lineare Beziehung ist gut.Unter der Bedingung der Injektion von Cr (III) und Cr (VI) liegen die Nachweisgrenzen bei 5 ng/L bzw. 6 ng/L und die Empfindlichkeit entspricht den Standardanforderungen an die Nachweisgrenze.

1. Gerätekonfiguration

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2. Erkennungsbedingungen

Zustand des Ionenchromatographen

Mobile Phase: 70 mM NH4NO3, 0,6 mM EDTA(2Na), pH 71, Elutionsmodus: Isometrische Elution

Flussrate (ml/min): 1,0

Injektionsvolumen (µL):200

Kolumne: AG 7

ICP-MS-Zustand

HF-Leistung (W): 1380

Trägergas (l/min): 0,97

Analysemassenzahl: 52C

Multiplikatorspannung (V): 2860

Dauer (n): 150

3. Reagenzien und Standardlösungen

Cr(III)- und Cr(VI)-Standardlösung: kommerziell erhältliche zertifizierte Standardlösung

Konzentriertes Ammoniak: überlegen rein

Konzentrierte Salpetersäure: höchste Reinheit

EDTA-2Na: überlegene Reinheit

Ultrareines Wasser: spezifischer Widerstand ≥ 18,25 m Ω·cm (25 ℃).

Erstellung der Cr(VI)-Arbeitskurve: Cr(VI)-Standardlösung schrittweise mit Reinstwasser auf die erforderliche Konzentration verdünnen.

Arbeitskurve für die Herstellung einer Cr(III)- und Cr(VI)-Mischlösung: Nehmen Sie eine bestimmte Menge Cr(III)- und Cr(VI)-Standardlösung, geben Sie 10 ml 40 mM EDTA-2Na in einen 50-ml-Messkolben und stellen Sie den pH-Wert ein auf etwa 7,1, erhitzen Sie es 15 Minuten lang in einem Wasserbad bei 70 °C, fixieren Sie das Volumen und stellen Sie mit der gleichen Methode die Standardmischlösung mit der erforderlichen Konzentration her.

4. Erkennungsergebnis

Gemäß der empfohlenen experimentellen Methode von EN71-3 wurde Cr (III) mit EDTA-2Na komplexiert und Cr(III) und Cr(VI) wurden effektiv getrennt.Das Chromatogramm der Probe nach drei Wiederholungen zeigte, dass die Reproduzierbarkeit gut war und die relative Standardabweichung (RSD) der Peakfläche weniger als 3 % betrug. Die Nachweisgrenze wurde durch die Konzentration von S/N > 3 bestimmt.Die Nachweisgrenze lag bei 6ng/L.

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Injektionstrennchromatogramm einer gemischten Cr(III)-EDTA- und Cr(VI)-Lösung

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Chromatogramm-Überlagerung von drei Injektionstests mit 0,1 ug/l Cr(III)-EDTA- und Cr(VI)-Mischlösung (Stabilität einer Probe mit 0,1 ppb Cr (III) + Cr (VI))

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0,005–1,000 ug/L Cr (III)-Kalibrierungskurve (Probe der Peakflächenlinearität)

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0,005-1,000 ug/L Cr (VI) Kalibrierungskurve (Peakhöhenlinearität) (Probe)


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. April 2023