Химия и химические технологии / 7. Неорганическая химия

К.х.н., Купчик Е.Ю.

Черниговский национальный педагогический университет

имени Т.Г. Шевченко

Определение цинка, кадмия, свинца и меди в красках для волос

Парфюмерно-косметическая продукция должна соответствовать нормативно-качественным характеристикам и показателям гигиенической безопасности, одним из которых является содержание тяжелых металлов. В Украине c 1999 года действует нормативный документ ДСанПин 2.2.9.027-99 «Санитарные правила и нормы безопасности продукции парфумерно-косметической промышленности», который устанавливает только токсикологические и микробиологические показатели безопасности [1]. Таким образом, содержание меди, цинка и свинца в Украине не регламентируется, а кадмий и его соединения входят в перечень веществ, запрещенных для применения в качестве косметического сырья и не должны входить в состав косметических средств [2].

Для анализа товаров народного потребления метод инверсионной вольтамперометрии представляется более перспективным, с учетом его высокой чувствительности, экспрессности и хорошей воспроизводимости результатов, невысокой стоимостью оборудования [3,4].

Цель работы – определение содержания цинка, кадмия, свинца и меди в красках для волос методом инверсионной вольтамперометрии.

В исследовании использовали образцы произвольно выбранных семи широко применяемых красок для волос темных тонов разного состава и различных производителей (№ 1-3 краски для бытового использования, которые можно купить в супермаркетах города, и № 4-7 краски для профессионального использования, т.е. они заказываются салонами-парикмахерскими).

Образцы краски для волос подвергались пробоподготовке путем «мокрого» озоления с добавками в программированной печи ПДП – Lab. Полученную однородную золу растворяли в муравьиной кислоте и разбавляли бидистиллятом. В кварцевую электрохимическую ячейку добавляли дистиллированную воду, муравьиную кислоту и аликвоту пробы [5].

Содержание тяжелых металлов определяли на анализаторе вольтамперометрическом ТА-Lab (НПП «Томьаналит», РФ) в трехэлектродной электрохимической ячейке. В качестве индикаторного электрода использовали амальгамный электрод. В качестве электрода сравнения и вспомогательного электрода использовали хлорсеребряный электрод, заполненный раствором хлорида калия.

Анализ проводили на фоновом электролите, содержащем концентрированную муравьиную кислоту. Пробу каждого образца краски анализировали в трех параллельных опытах. Определение металлов проводили методом добавок с использованием стандартных растворов. Расчет концентрации металлов выполняли с помощью специализированной компьютерной программы TA-Lab (версия 3.6.10).

В качестве примера на рисунке 1 представлены типичные вольтамперные кривые фона (1), пробы краски для волос без добавления (2) и с добавкой (3) анализируемого металла.

Рис.1. Проба краски для волос № 6.

По разности вольтамперных кривых пробы с добавкой, пробы и фонового электролита рассчитано содержание тяжелых металлов в красках для волос. В таблице 1 представлены результаты определения содержания Zn, Cd, Pb, Cu и расчета основных характеристик погрешностей выполненных измерений.

Таблица 1. Содержание Zn, Cd, Pb и Cu в красках для волос

№	Содержание металлов, мг/кг
	Zn	Sr, %	Cd	Sr, %	Pb	Sr, %	Cu	Sr, %
1	1,9±0,5	0,30	не обн.	-	0,11±0,03	1,35	не обн.	-
2	1,2±0,3	0,20	0,034±0,011	3,09	0,073±0,022	1,35	0,010±0,004	0,86
3	1,8±0,5	0,36	0,0055±0,0018	3,70	0,058±0,017	3,09	0,011±0,004	0,81
4	1,6±0,4	0,38	0,0070±0,0019	3,55	0,065±0,019	1,82	не обн.	-
5	1,6±0,5	0,32	0,0033±0,0010	4,80	0,060±0,018	2,60	не обн.	-
6	5,1±1,4	0,23	не обн.	-	0,058±0,017	2,77	не обн.	-
7	1,9±0,5	0,34	0,0026±0,0008	6,40	0,21±0,06	0,97	0,0075±0,0024	1,38

Установлено, что во всех изученных образцах красок для волос содержаться цинк и свинец, причем наблюдается их явное преобладание в профессиональных красках, кадмий – в пяти образцах, причем наибольшее содержание в бытовой краске, и медь, которая присутствует всего в трех образцах и то в небольшом количестве. Почти все протестированные краски для волос (пять из семи) признаны потенциально опасными для пользователей, так как содержат весьма токсичный ингредиент, например кадмий. Однако для объективной оценки качества краски, рекомендуется использовать отдельное определение по каждому из тяжелых металлов.

Таким образом, метод инверсионной вольтампепрометрии может быть успешно (с относительной погрешностью не более 7 %) применен для определения цинка, кадмия, свинца и меди при их совместном присутствии в красках для волос.

Литература:

1. Левицька В.М., Харченко Т.Ф., Ісаєва С.С., Рево Л.А., Хомак С.О., Прокоф‘єва Л.Г., Харченко О.А. До питання про критерії безпеки виробів парфюмерно-косметичної промисловості // Актуальні питання токсикології та гігієни парфумерних та косметичних засобів: Тез.докл. наук.-практ. конф. — К. — 2003. — С. 625-626.

2. Государственные санитарные правила и нормы безопасности продукции парфюмерно-кометической промышленности ГСПН 27:1999. – [Действующий от 01.07.1999]. Приложение №3. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mozdocs.kiev.ua/view.php?id=4261

3. Матвейко Н.П., Протасов С.К, Бусел Е.А. Экология человека в бытовых условиях // Новости науки и технологий. — 2012. — № 3 (22) — C. 31-37.

4. Матвейко Н.П., Кулак А.И. Инверсионно-вольтамперометрическое определение тяжелых металлов в зубных пастах // Методы и объекты химического анализа. — 2013. — Т.8, № 3. — C. 119-123.

5. Носкова Г.Н., Заичко А.В., Иванова Е.Е. Минерализация пищевых продуктов. Методическое пособие по подготовке проб для определения содержания токсичных элементов: Практ. рук-во. — Томск: ТПУ, 2010. — 30 с.