電感耦合等離子體-質(zhì)譜法測(cè)定內(nèi)墻漆中8種重金屬雜質(zhì)

張志剛 羅君強(qiáng) 墨淑敏（北新集團(tuán)建材股份有限公司，北京 008；北京有色金屬研究總院，北京 00088）

1 前言

隨著對(duì)環(huán)境健康認(rèn)識(shí)水平的提高，裝飾材料的安全性成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。重金屬污染如鉛、汞等常見(jiàn)重金屬，時(shí)時(shí)刻刻威脅著人類(lèi)的健康。內(nèi)墻漆是室內(nèi)裝修裝飾過(guò)程中一種不可或缺的原材料，應(yīng)用非常廣泛[1]，如果材料中的重金屬超標(biāo)，通過(guò)接觸或吸入能夠直接對(duì)人體造成危害，甚至致癌。

目前我國(guó)對(duì)內(nèi)墻漆中的部分有害重金屬元素提出了限量要求[2]，主要涉及鉛、鎘、鉻、汞四種重金屬元素，其限量標(biāo)準(zhǔn)分別為90、75、60、60mg/kg，測(cè)定方法為原子吸收。由于原子吸收為單一元素測(cè)定方法，因此耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，而且Hg的測(cè)定需要采用氫化物發(fā)生，操作步驟比較繁瑣。電感耦合等離子體質(zhì)譜是現(xiàn)代發(fā)展起來(lái)的一種檢測(cè)技術(shù)，在痕量金屬元素檢測(cè)方面具有多元素同時(shí)測(cè)定，干擾小，檢出限低，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在各領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用[3～6]。

本文采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定市售墻面漆中的8種重金屬元素，操作簡(jiǎn)便，測(cè)定快速，靈敏度高。

表1 ICP-MS儀器工作參數(shù)

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器及工作條件

7700ce電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)安捷倫科技有限公司）。使用調(diào)諧液調(diào)整儀器各項(xiàng)指標(biāo)，使儀器靈敏度、雙電荷、分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到測(cè)試要求。ICP-MS參數(shù)見(jiàn)表1。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液與試劑

鹽酸：優(yōu)及純，北京化學(xué)試劑研究所。試驗(yàn)用水為二次去離子水。

Rh、Tl內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液：1.0mg/mL，購(gòu)自市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液，4℃避光保存。稀釋為1.0 μg/mL的內(nèi)標(biāo)溶液備用。

Cr、As、Se、Cd、Sb、Ba、Hg、Pb標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液均購(gòu)自市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液，4℃避光保存。使用時(shí)首先稀釋得到濃度為1.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后經(jīng)過(guò)逐級(jí)稀釋配制濃度為1.0、5.0、10、20、50、100、200ng/mL的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.3 樣品采集與處理

樣品為市售某品牌墻面漆。取5cm×10cm玻璃板一塊，預(yù)先用硝酸溶液（1+1）浸泡24h。將待測(cè)的內(nèi)墻漆樣品攪拌均勻，在上述玻璃板上制備厚度適宜的涂膜。待完全干燥后，取下涂膜，在室溫下研磨均勻，并通過(guò)孔徑為0.5mm的不銹鋼金屬篩。

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1g上述粉末樣品，精確至0.0001g，置于150mL的燒杯中。加入5mL鹽酸（1+1），低溫加熱至樣品完全溶解。然后轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中。向待分析的樣品溶液中加入2mL濃度為1.0 μg/mL的Rh、Tl內(nèi)標(biāo)溶液，稀釋至刻度線。試劑空白隨同樣品一同處理。

表2 雜質(zhì)元素同位素的選擇及測(cè)定

表3 墻面漆樣品中雜質(zhì)元素測(cè)定

3 結(jié)果與討論

3.1 干擾討論

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀通常采用高純氬氣為載氣，而40Ar35cl雙原子對(duì)75As的測(cè)定有質(zhì)譜干擾，同時(shí)40Ar40Ar也會(huì)干擾80Se的測(cè)定，因此As、Se的測(cè)定需選擇H2模式下進(jìn)行。其余雜質(zhì)元素Cd、Sb、Cr、Pb、Hg、Ba可選擇Ar氣模式測(cè)定。

3.2 同位素及內(nèi)標(biāo)元素的選擇

雜質(zhì)元素質(zhì)量數(shù)的選擇直接影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，通常要求選擇自然豐度高，干擾小的同位素進(jìn)行測(cè)定。各元素同位素的選擇見(jiàn)表2。

試驗(yàn)中配制了Rh、Tl混合內(nèi)標(biāo)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)選擇不同的內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)，8種重金屬元素的加標(biāo)回收率不同。雜質(zhì)元素Se、Cd、Sb、Cr、As、Ba 以103Rh為內(nèi)標(biāo)，Pb、Hg以205Tl為內(nèi)標(biāo)時(shí)加標(biāo)回收率均在85%～110%之間，能夠滿(mǎn)足樣品測(cè)試的需要。

3.3 線性范圍與精密度

配制濃度為 1.0、5.0、10、20、50、100、200ng/mL的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照表2選定的內(nèi)標(biāo)元素，測(cè)定雜質(zhì)元素與內(nèi)標(biāo)元素的CPS比值Y，并繪制Y與溶液濃度X之間的工作曲線，各雜質(zhì)元素工作曲線的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.9990。對(duì)雜質(zhì)含量均為10ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液平行7次進(jìn)樣，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，8種元素測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍均小于5%，具體結(jié)果見(jiàn)表2。

3.3 樣品測(cè)定與加標(biāo)回收試驗(yàn)

本文測(cè)定的樣品為市售某品牌墻面漆，隨樣進(jìn)行空白試驗(yàn)，并通過(guò)加標(biāo)回收率考察方法的準(zhǔn)確性。加標(biāo)方法為：稱(chēng)取1.00g預(yù)處理后的墻面漆粉末，滴 加一定量的Cr、A s、Se、Cd、Sb、B a、Hg、Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液，干燥后充分研磨均勻后，隨同樣品做相同的處理。

依次測(cè)定空白溶液、樣品及加標(biāo)溶液，計(jì)算加標(biāo)回收率。加標(biāo)回收率在94%～106%，回收情況良好，樣品測(cè)定結(jié)果及雜質(zhì)元素加標(biāo)回收具體情況見(jiàn)表3。Cr、Cd、Hg、Pb四種元素同時(shí)采用國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果無(wú)明顯差異。

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