1、2023年第51卷第5期DOI:10.1358 8/ki.g.e.2096-7608.2023.05.0021玻璃搪瓷与眼镜GLASS ENAMEL&OPHTHALMIC OPTICS J含镰金属眼镜架在仿汗液中的腐蚀性研究吴轶欧(天津市产品质量监督检测技术研究院,天津300384)摘要:镰析出量是金属眼镜架安全性的重要参数之一。通过测试三款含镰及锌元素的金属眼镜架的鎳析出 量,发现金属眼镜架含有锌元素可以有效抑制镖析出量,可能是由于含有活泼金属锌可以有效降低镰元素的 离子化,从而降低镖的析出量。关键词:镰析出量;仿汗液;金属眼镜架中图分类号:TS959.6 文献标志码:B 文章编号:2096
2、-7608(2023)05-0006-03Study on Corrosion of Metal Spectacle Frame Containing Nickel in Simulated SweatWU Yi,ou(Tia njin Pr oduct Qua lit y Inspect ion Technology Resea r ch Inst it ut e,Tia njin 300384,China)镰元素是一种对人体产生危害的元素,长期接触含镰眼镜架可能会导致消费者皮肤过敏,产生红肿、溃 烂等现象口期。2017年10月30日,中国食品药品监督管理总局网站发布了由世界卫生组织国际癌症
3、研究 机构公布的致癌物清单,镰化合物被列为一类致癌物。天津市产品质量监督检测技术研究院曾作为天津市太阳镜比较试验的测试单位,对多款太阳镜测试了 镰的析出量。其中,在测试镰析出量的25组金属眼镜架样品中,13组样品镰的析出量偏高旧,可以说部分 产品可能会导致消费者出现过敏症状,金属眼镜架在安全性方面存在一定的隐患。有相关研究表明,镰含量与镰析出量并无明确的相关性固。由于含鎳金属眼镜架中,镰析出量与其在汗 液中的腐蚀行为有关,因此对于金属眼镜架而言,研究影响其镰析出量多少的原因尤为关键。镰离子的析出 是一种电化学行为,只要了解其腐蚀机理,就可以针对其特点抑制含镰眼镜架中的镰析出量,将其对消费者 身
4、体健康影响降至最低。本研究选取多款含镰眼镜架,通过研究其在仿汗液中的镰析出行为,探讨影响眼镜架腐蚀的因素。1腐蚀性实验1.1仪器与试剂采用的仪器为恒温鼓风干燥箱(101-1BN,天津市华北试验仪器有限公司),电感耦合等离子体原子发 射光谱仪(Avio 200,PE公司),磨损实验仪(符合GB/T 28485 2012要求),能量色散X射线荧光光谱仪收稿日期:2023-03-01;收到修改稿日期:2023-04-05作者简介:吴轶欧(1974),女.E-ma il:w uyiou 第51卷第5期玻璃搪瓷与眼镜 7(EX-3600,杰维JVAR公司),酸度计(FE20,梅特勒公司),超纯水制备系统
5、明澈一D 24UV,默克化工技 术(上海)有限公司。采用的试剂有石蜡(电镀行业用),仿汗液(按照GB/T 38009-2019说明配制),鎳元素标准溶液(编号 GSB 04-1740-2004,1000 pg/mL,实验前预先稀释成浓度为1、2、3、5、10“g/mL的标准溶液系列),乳酸(分析纯),氯化钠(分析纯)。1.2实验方法1.2.1 镜腿基体成分测试由于眼镜架与人体接触的部分为镜腿内侧,采用X射线荧光光谱测试其表层主要成分(质量百分数)如 下:1 井样品 Ni71.75%,Cu23.12%,Zn2.05%;2 井样品 Ni55.26%,Cu30.08%,Znl0.33%;3 井样品
6、Ni90.06%,Cul.25%,Zn:6.43%。1.2.2 测试標析出量为了模拟实际佩戴情况,不与人体接触的部分用石蜡封好,将镜腿整体浸入仿汗液中。168 h后,测试 样品镰的析出量。1.2.3 测试镜架腐蚀程度消费者实际佩带眼镜的时间较长,为了模拟极端条件,将镜腿整体浸入仿汗液中,30 d后测试样品镰析 出量。对照组采用锌皮包裹镜腿,锌皮与镜腿之间留出空隙,可以流入仿汗液,同样浸泡在仿汗液中30 d,同 时做空白试验。2结果与讨论2.1镰析出量用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP光谱仪)测试反应后溶液的镰析出量,结果如表1所示。按1.2.3处理样品后进行测试,结果如表2所示。为了证实
7、锌元素的离子化,对浸泡30 d的样品进行了 X射线荧光光谱分析,浸泡前后锌元素的质量分 数如表3所示。表1不同样品的镰析出量(168 h)样品编号1#2#3#镣析出量/pg(cm2w eek)_1 0.710.040.13表2浸泡30 d后样品的镣析出量样品编号2#3#1井一锌皮2#锌皮3井一锌皮镰析出量/zg (cm2 mont h)-12.680.84 1.470.450.360.48表3浸泡前后样品表层锌含量的变化项目1#2#3#浸泡前锌的质量分数/%2.0510.336.43浸泡后锌的质量分数/%0.923.641.872.2分析与讨论由表1数据可知,1#样品镰析出量最高,其表层锌含量
8、是三件样品中最低的。由于眼镜架中均含有铜、锌和镰元素,而锌元素具有这三种金属中最低的标准电极电势,金属活动性最强。因此在原电池中,锌元素 8 玻璃搪瓷与眼镜2023年5月最先转化为离子进入溶液,锌元素的析出可以抑制鎳元素的离子化,导致镰析出量降低。参考试样表层的元 素含量,2井样品中锌元素含量最高,其镰析出量最低。由表2数据可知,在浸泡30 d后,样品均测出了更高的镰析出量,说明随着浸泡时间的延长,镰析出量 增加。而包裹锌皮的样品,其镰析出量较未包裹锌皮的样品低,证实在较多锌单质存在的情况下,有效抑制 了镰元素的离子化。从表3数据可以看出,浸泡后样品表层锌含量明显降低,说明在仿汗液这类电解质溶
9、液中浸泡时,锌元 素出现了明显的离子化现象。通过表2和表3的数据可知,随着反应时间的延长,消耗了较多的锌元素,样品镰析出量呈现明显的增 加趋势。而在有锌皮的情况下,可以有效抑制镰的析出量。因此,对于含镰量较高的金属眼镜架,可以通过添加活泼金属的方式来减少其镰离子化的程度,达到抑 制镰析出的效果。3结论在不同的条件下测试了金属眼镜架的镰析出量,结果表明:镰析出量在一定时间内与样品的锌含量有 关。含有活泼金属锌可以抑制鎳元素的离子化,降低产品的镰析出量。对于镰析出量较高的产品,厂家可通 过提高锌含量方法减少镰元素的析出,进一步提高产品质量,提升产品的竞争力。参考文献:1 崔建军,吴轶欧,那勃.影响
10、金属太阳镜架镖释放量的原因研究J.中国眼镜科技杂志,2018(13),119-120.2 吴轶欧,窦富起,那勃,等.金属眼镜架偉析出量检测技术研究J.天津科技,2015,42(4):22-23.3 许菲菲,姜士磊,柴明青.偉释放量标准物质的研制J.化学分析计量,2016,25(3),8-11.M林远洪.关于眼镜架镇释放量现状和检测方送的研究J.中国标准化,2017(10)=31-32.5 市消协.天津市消费者拂会太阳镜比较试验报告J.天津市场和质量监督管理,2017(1)=83-92.6 李桂华,扎祥冰,李建军,等.含偉18K金首饰在人工汗液中的腐蚀性研究J.贵金属,2020,41(S1)=1
11、88-191.(上接第5页)总而言之,使用激光线定位法的设备简单,扩展性较好,可以根据实际测量需求扩展三维,完成更多其它 类型的测试。参考文献:口全国光学和光子学标准化技术委员会眼镜光学分技术委员会.GB13511.1-2011配装眼镜第1部分:单光和多焦点S*北京:中国标准 出版社,2011.2 陈银学.配装眼镜中光学中心单侧水平偏差检测方法的研究J.建材与装饰,2016(30):141-142.3 程城.定配眼镜光学中心单侧水平偏差测试方法的研究J.玻璃搪瓷与眼镜,2021,49(5):6-9,43.4 全国法制计量管理计量技术委员会.JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示S.北京:中国质检出版社,2012.5 王莉茹,张吉叙,刘文丽,等.JJG 580-2005焦度计检定规程S.北京:中国计量出版社,2005.6 刘良合配装眼镜两镜片光学中心水平距离测量结果的不确定度评定J.计量与测试技术,2012,39(6):60-61.