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为了搞明白电水壶有没有锰析出，我们做了个实验…… 需要好好科普
2021-09-08 06:10:14【人文】
简介电水壶重金属日常生活中我们经常会听到各种各样的坊间流言。然而很少人去求证这些流言的真实性，久而久之就变成了真事。在这里，小编必须提醒
电水壶重金属
日常生活中我们经常会听到各种各样的坊间流言。然而很少人去求证这些流言的真实性，久而久之就变成了真事。在这里，小编必须提醒大家，凡事不能片面的听取别人所说，一定要确实有了官方证实才能相信。
这个月的热门新闻不少，高锰钢电水壶算是一个。
让它走红的报道源自这里 ↓
《高锰钢电水壶烧水会损害记忆力致人变笨》
来源：朋友圈（题目有很多种版本，大意如此）
江苏省质监局发布小家电产品抽检报告检测结果，55.6%的电水壶样品及22.2%的料理机、榨汁机、豆浆机使用高锰钢锰含量在10%左右。而且，有专家表示食品容器加热后会把容器里面的锰溶出来。而锰摄入超过一定标准会对神经系统有损害，如记忆力衰退等。
（此处省略500字）
最后，作为一篇“负责任”的朋友圈文章，当然要附上解决办法——那就是使用304不锈钢！（此处应该有特效）
就在你身边+但是你没注意+恐怖后果，这种文章不火都难。
但是难免会有人质疑：我喝了这么多年，不也活得好好的吗？
作为负责任的科普媒体，当然不能闲着。
要想搞清楚真相，我们先来捋一捋原文的逻辑 ↓
1、电水壶锰含量高
2、加热后会有锰析出
3、锰摄入过量会损害神经系统
这里对应着三个关键问题 ↓
1、电水壶是否含锰：锰含量多高才算高？
2、电水壶加热是否会析出锰：析出量有多少？
3、析出的锰是否会被吸收：摄入多少才算过量？
只要有一个环节不满足，这篇文章的逻辑就不成立了。
我们来逐一分析 ↓
“电水壶的确含锰 √”
一般电水壶所用的材料是不锈钢（为了防止腐蚀），最常用的不锈钢是奥氏体不锈钢（即常说的300系不锈钢），而304就是最常用的奥氏体不锈钢之一。
还记得小米4发布会吗？让很多人记住了奥氏体304不锈钢 ↓
但是需要注意，304不锈钢≠食品级不锈钢。一般304不锈钢不是食品级的，食品级需要特殊加工，符合《食品安全国家标准不锈钢制品GB9684-2011》。
为什么奥氏体不锈钢有优势呢？因为它耐腐蚀。
而提供耐腐蚀性能的元素就是镍。但镍这个玩意，主要集中于地心，地表的储量较低，所以不好开采，而且我国又缺镍。东西少了价格就高，所以就有了更便宜点的节镍型的不锈钢（比如200系不锈钢），也就是传言中所说的“高锰钢”。
200系不锈钢多加锰是有原因的。这就要说到氮，氮元素也是奥氏体的形成元素，也能大幅改善钢的耐腐蚀性能。但是氮这个玩意也有点麻烦，在大气压下溶解度非常低，加入很困难，这时候就需要锰出场了，锰的加入能够促进氮元素的固溶，问题不就解决了嘛。
我们的结合是有原因的
那么，锰含量多高才算高？
高锰钢指的是含锰量在10%以上的合金钢。
至于食品级不锈钢，一般含锰量在2%以下，但《食品安全国家标准不锈钢制品GB9684-2011》并没有明确规定锰的迁移量。
“加热后会有锰析出 √”
这里就要提到的实验了。
在针对这篇报道的采访中，几乎所有专业人士均表示“用不锈钢电水壶烧水，几乎不可能造成锰的析出”。
这句话怎么听着有点绝对呢？
我都说了“几乎”了！！！
关键是，身为肉眼凡胎，始终脑补不了这个“锰析出”是个什么样的情景。
所以我们就鼓捣了个实验。
其实就是个检测啦^_^
（害羞的表情是什么鬼）
首先要感谢核工业北京地质研究院对的大力支持！
感谢谢胜凯老师对的大力支持！
不仅提供了专业的检测设备、专业的检测手段，还有关键的检测用品——一款食品级304不锈钢电水壶！
它的产品介绍是食品级不锈钢
这就是我们高大上的检测设备：ICP-MS ↓
（请把注意力集中在左边的机器）
ICP-MS的中文名字是电感耦合等离子体质谱仪，顾名思义，质谱仪就是通过测量金属元素原子的质量来测定元素的成分与含量。简单来说，就是一种测金属成分的高精尖的科学仪器。举个例子，普通检测设备测到原子量的都是个位数，这种质谱仪可以测到小数点后五位。
（很强大有木有？）
接下来问题就来了，怎么用质谱仪测金属元素呢？
比如我们要测的锰元素，精确原子量是54.93805，质谱仪就是通过测量“原子的体重”来判断，到底会不会有锰析出，析出量有多少。
第一步：准备样品
从左至右依次是：纯净水CJS、用电水壶烧开的纯净水CJS-1、自来水ZLS、用电水壶烧开的自来水ZLS-1（不要问我缩写是什么意思……）
第二步：酸化
酸化就是加入一点高纯的浓硝酸。这是前处理过程，酸化会让金属锰离子变成自由离子，可以让质谱仪测得更准确。
打个比喻，未酸化的锰和水牢牢抱成一团，就像两个人抱在一起称体重，不好确定一个人的重量。酸化后的锰离子就变成了一个人，很容易称准确。
但是需要强调的是，酸化过程发生在电水壶烧水之后，进入质谱仪器之前。也就是说，酸化不会改变水中的锰含量，只是改变它的形态，让测量更精准。
不是把酸倒进水壶里！
不是把酸倒进水壶里！
不是把酸倒进水壶里！
（跟报道中所说的“把煮沸的4%乙酸倒入成品容器或盛有板材的烧杯中”不是一回事。）
第三步：测量
经过电感耦合等离子体质谱仪测量，四个样品的锰元素含量如下 ↓
你没看错，食品级304不锈钢也会有锰析出哦~
（还真是万万没想到啊……）
但是不要怕，检测出的锰含量极低，远远小于《GB5749-2006 生活饮用水卫生标准》的100ppb量级。
（考验视力的时刻到来了……）
看到这里，肯定有人要拍案而起了——你真是闲的蛋疼，干嘛不去测高锰钢电水壶，测这种食品级不锈钢，还测出来有锰析出，不是给我们脆弱的小心灵添堵吗？！
没办法，谁让没找到高锰钢电水壶呢。（你们又不提供样品╭(╯^╰)╮）
讲真，这里要声明下：
本次检测只提供一次性结果，反映的仅仅是这一个电水壶在当时的工作环境中（把水烧开全程约5分钟）的情况，不作为任何正式检测报告使用，禁止任何人断章取义的理解。
这个实验让明白了一个道理 ↓
所以说，“几乎不可能造成锰的析出”这种说法也还是诚意不够啊。
还是人家院士说话有水平——
“通过煮水析出的锰含量非常微小，还不如食品和自来水等的含量多。”
——中国工程院院士、冶金专家、东北大学王国栋教授
（院士果然不是白当的）
话说回来，既然我们没有测高锰钢电水壶的锰析出量（也没有查到相关研究结果），也不好直接下结论说，市面上的不锈钢电水壶完全对人体无害。
（即便测了也不好下结论，不锈钢产品千千万，再说了，万一其他重金属超标呢？）
但是我们至少知道了——符合国标的高锰钢材质的产品耐腐蚀性差，如果是制作果汁等酸性食品，还是少用吧。如果只是烧烧水而已的话，选购符合国标的正规产品即可。
对于高锰钢的安全性，王国栋院士也再三强调——
“应当注意的是，200系高锰不锈钢的生产应严格执行国家标准，保证材料的成分与性能满足要求。如果做到这一点，尽可以用200系不锈钢电水壶放心烧开水，没有问题。”
回到最后一个问题：
析出的锰是否会被吸收？
临床研究表明，有害的情况主要发生在通过呼吸系统摄入过量的锰的氧化物（比如电焊时产生的烟雾）。锰中毒的患者多是由职业原因造成，饮食造成锰中毒的病例十分鲜见。因为人体消化系统对于锰的吸收概率只有1%~5%，大部分通过饮食进入到胃肠道的锰会随粪便排出体外。
说了这么多，我们大概能得出三点结论 ↓
高锰钢电水壶没那么可怕；
304不锈钢也并非神物；
烧水喝成锰中毒更不太可能。
最后补充一句，如果有机会，
会再测一测高锰钢电水壶。
（前提是你们提供壶。:-D）
还有什么其他的流言困惑欢迎大家踊跃提问，小编会努力为大家寻找官方权威的说明来解答，希望大家能继续支持本栏目。
