采用直接測(cè)汞儀測(cè)定涂料中的可溶性汞含量

徐萬(wàn)秀 （甘肅省嘉峪關(guān)市產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)量和特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)中心，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

鄭建旭 （河南聚塑管道科技股份有限公司，河南漯河 462000）

測(cè)試分析

采用直接測(cè)汞儀測(cè)定涂料中的可溶性汞含量

徐萬(wàn)秀 （甘肅省嘉峪關(guān)市產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)量和特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)中心，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

鄭建旭 （河南聚塑管道科技股份有限公司，河南漯河 462000）

采用直接測(cè)汞儀測(cè)定涂料中的可溶性汞含量。該方法具有取樣量少、檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)便、檢出限低、靈敏度高、精密度好、回收率高、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，且能滿足樣品檢測(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

直接測(cè)汞儀；涂料；可溶性汞含量

近年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活觀念的轉(zhuǎn)變，對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求越來(lái)越高，對(duì)室內(nèi)裝飾材料的質(zhì)量安全也越來(lái)越重視。涂料質(zhì)量的好壞直接影響到人體健康，尤其是其中的可溶性重金屬（汞、鉛、鉻、鎘）、甲醛、揮發(fā)性有機(jī)化合物等有害物質(zhì)，對(duì)人體的危害最大。國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB 18582—2008《室內(nèi)裝飾裝修材料 內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》，從法律上明確規(guī)定了內(nèi)墻涂料產(chǎn)品中有害物質(zhì)含量必須符合該標(biāo)準(zhǔn)的限定要求，其中汞含量應(yīng)≤60 mg/kg。GB 18582—2008標(biāo)準(zhǔn)中可溶性重金屬含量推薦采用其附錄D規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。常用的檢測(cè)汞含量的方法有氫化物發(fā)生原子光譜法、冷原子吸收光譜法、雙硫腙分光光度法等。氫化物發(fā)生原子光譜法是近年來(lái)發(fā)展較快的一種，也是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的檢測(cè)汞含量的方法。該法準(zhǔn)確率、靈敏度高，但是，其主要的缺陷是回收率低、前處理?yè)p失量大、樣品處理耗時(shí)較長(zhǎng)，且由于汞存在記憶效應(yīng)，造成該方法的線性回歸較差。

采用直接測(cè)汞儀測(cè)定涂料中的可溶性汞含量，具有取樣量少、靈敏度高、精密度好、分析速度快、無(wú)試劑污染、可直接進(jìn)行樣品測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，取得了滿意的試驗(yàn)結(jié)果。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試劑及材料

汞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（1 000 μg/mL），國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；高純氧氣；硝酸，優(yōu)級(jí)純；重鉻酸鉀，優(yōu)級(jí)純；試驗(yàn)用超純水；液體樣品，市售代表性產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)儀器

DMA-80 型直接測(cè)汞儀（意大利Milestone公司），由自動(dòng)進(jìn)樣器、樣品爐、催化管、齊化管、汞燈、檢測(cè)器、工作站、鎳舟或石英樣品舟等組成；ME204E電子天平（梅特勒-托利多）；Miilli-Q超純水機(jī)（美國(guó)密理博公司）；移液槍。

1.3 試驗(yàn)方法及原理

用移液槍移取液體樣品放入測(cè)汞儀的石英舟內(nèi)，通過(guò)自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)將樣品帶入測(cè)汞儀熱分解爐中，在氧氣流的負(fù)載下，液體樣品先被干燥，然后被熱分解，熱分解產(chǎn)物被流動(dòng)的載氣（氧氣）帶到分解爐進(jìn)行催化還原，把多種形態(tài)的汞轉(zhuǎn)化成單質(zhì)汞，而其他含有鹵素、氮、硫的氧化物等分解產(chǎn)物被催化床捕獲，同時(shí)被徹底分解釋放。所有汞由載氣（氧氣）帶到齊化器中，在齊化器中汞與金反應(yīng)形成金汞齊合金被選擇性留下，同時(shí)不含汞的蒸汽和分解產(chǎn)物被清除，之后齊化器瞬間被加熱，溫度達(dá)到900℃后，釋放出汞蒸氣，流動(dòng)的載氣（氧氣）帶著汞蒸氣穿過(guò)位于單波長(zhǎng)原子吸收光譜儀光路的吸收室，在波長(zhǎng)253.7 nm處測(cè)量吸收值。DMA-80型直接測(cè)汞儀的工作原理見(jiàn)圖1。

圖1 DMA-80 型直接測(cè)汞儀的工作原理圖Figure 1 The working principle diagram of DMA-80 direct mercury analyzer

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)汞儀的工作條件優(yōu)化

干燥溫度：200℃ ；干燥時(shí)間：60 s；催化溫度：650℃；催化時(shí)間：60 s；分解溫度：650℃；分解時(shí)間：90 s；等待時(shí)間：80 s；汞齊化管釋放時(shí)間：12 s；記錄測(cè)量信號(hào)時(shí)間：30 s；齊化溫度：900℃；齊化時(shí)間：12 s；信號(hào)采集時(shí)間：30 s；清洗時(shí)間：60 s；氧氣壓力：0.4 MPa；氧氣流量：200 mL/min；光源：低壓汞燈；檢測(cè)器：硅紫外光電探測(cè)器；波長(zhǎng)：253.7 nm。

2.2 樣品進(jìn)樣量的選擇

為保證測(cè)汞儀的使用壽命和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)選擇合適的進(jìn)樣量。如果進(jìn)樣量過(guò)多，汞含量高，影響樣品的分解，而且很容易加劇樣品中的汞對(duì)催化管、齊化管的侵害作用，縮短催化管、齊化管的使用壽命；如果進(jìn)樣量過(guò)少，汞含量低，樣品的代表性降低，影響檢出限，同時(shí)增大了測(cè)量誤差，所以在樣品測(cè)定前一定要先稱取少量樣品進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)出樣品中大致的汞含量，再確定進(jìn)樣量的多少。試驗(yàn)時(shí)進(jìn)樣量一般在0.05～0.5 g。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與方法檢出限

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

直接測(cè)汞儀有長(zhǎng)、短兩個(gè)吸收池，可以測(cè)試低濃度和高濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)曲線，汞蒸氣先被帶入長(zhǎng)吸收池中，然后會(huì)自動(dòng)切換到短吸收池中進(jìn)行測(cè)試。本試驗(yàn)中汞濃度較低，所以選擇配制低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。吸取1 000 μg/mL汞標(biāo)準(zhǔn)溶液用3%硝酸逐級(jí)稀釋成濃度為0、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、50 μg/L和100 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，用移液槍逐個(gè)將標(biāo)準(zhǔn)溶液移至自動(dòng)測(cè)汞儀內(nèi)置樣品盤內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。以x軸表示汞含量（絕對(duì)值），y軸表示響應(yīng)的峰高值，繪制汞標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖2。

圖2 汞標(biāo)準(zhǔn)曲線Figure 2 Mercury standard curve

2.3.2 方法檢出限

在上述試驗(yàn)條件下，對(duì)空白溶液平行測(cè)定12次，計(jì)算測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，求得本方法的檢出限，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 方法檢出限Table 1 Method Detection Limit

由表1可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差S為0.001 084 ng，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算，求得檢出限為0.003 252 ng，測(cè)定下限一般≥檢出限的5倍，即≥0.016 26 ng。

2.4 精密度及加標(biāo)回收試驗(yàn)

2.4.1 精密度試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)條件下，稱取涂料樣品，平行測(cè)定6次，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2表明：本方法具有良好的重復(fù)性。

2.4.2 回收率試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)條件下，稱取涂料樣品，分別加入一定量的汞進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，測(cè)得回收率為87.9%～105.7%。這表明本方法加標(biāo)回收試驗(yàn)穩(wěn)定性較好，準(zhǔn)確度高，能滿足測(cè)定要求。

表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果Table 2 The test results of precision

3 結(jié)語(yǔ)

建立了采用直接測(cè)汞儀測(cè)定涂料中的可溶性汞含量的分析方法。該方法無(wú)需進(jìn)行樣品前處理，減少了系統(tǒng)誤差和樣品在處理過(guò)程中汞的損失，以及試驗(yàn)過(guò)程中的試劑消耗和對(duì)環(huán)境的污染，保障了試驗(yàn)人員的健康；該方法具有取樣量少、檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)便、檢出限低、靈敏度高、精密度好、回收率高、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，且能滿足樣品檢測(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

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The Determination of Soluble Mercury Content in the Coatings by the Direct Mercury Analyzer

Xu Wanxiu （The Institute of Quality Supervision and Inspection，JiaYuGuan City，Jiayuguan GanSu，735100，China）
Zheng Jianxu （Henan Jusu Pipeline Technology Joint-Stock Co.，Ltd.，Luohe Henan，462000，China）

The soluble mercury content in the coatings was determined by the direct mercury analyzer. This method had advantages of small sampling amount，fast detecting speed，easy operation，low detection limit，high sensitivity，good precision，high recovery rate，small environmental pollution etc，and could meet the requirements of sample testing and national standards.

direct mercury analyzer；coatings；soluble mercury content

TQ 630.7+2

A

1009-1696（2016）06-0047-03

2016-07-12

徐萬(wàn)秀（1985—），女，國(guó)家高級(jí)食品檢驗(yàn)工，助理工程師，主要從事輕工、化工、食品、儀器分析工作。