用快速測(cè)汞儀測(cè)定合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料中的汞含量

徐萬秀 / 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

用快速測(cè)汞儀測(cè)定合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料中的汞含量

徐萬秀 / 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

提出了一種采用快速測(cè)汞儀測(cè)定合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料中的有害物質(zhì)汞含量的方法，給出了利用該方法測(cè)定汞含量的測(cè)定下限、測(cè)量重復(fù)性和回收率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該方法具有結(jié)果準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便、檢出限低、分析速度快、靈敏度高、精密度好以及省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。而且該方法在測(cè)樣時(shí)無需進(jìn)行樣品的前處理，取樣量少，無試劑污染，對(duì)環(huán)境污染小，能滿足樣品檢驗(yàn)的要求。

合成樹酯乳液；內(nèi)墻涂料；汞含量；快速測(cè)汞儀

0 引言

近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活觀念的轉(zhuǎn)變，對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求越來越高，對(duì)室內(nèi)裝飾材料的質(zhì)量安全也越來越重視。合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料的質(zhì)量直接關(guān)系到人體健康，尤其是可溶性重金屬（汞、鉛、鉻、鎘）、甲醛、揮發(fā)性有機(jī)化合物含量等有害物質(zhì)，對(duì)人體的危害極大。合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料也就是通常所說的內(nèi)墻乳膠漆，是現(xiàn)在使用最廣泛的室內(nèi)裝飾材料，它主要是以聚丙烯酸乳液、鈦白粉等原料添加重晶石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉等填充料通過攪拌混合而成。國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB 18582-2008《室內(nèi)裝飾材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》從法津上明確規(guī)定了內(nèi)墻涂料產(chǎn)品中有害物質(zhì)含量，其要求汞含量≤60 mg/kg。對(duì)于可溶性重金屬測(cè)定，該標(biāo)準(zhǔn)推薦采用附錄D規(guī)定的方法。常用檢驗(yàn)汞的方法有氫化物發(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發(fā)展較快的一種，方法準(zhǔn)確、靈敏度高，也是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法。但是，該方法回收率低，前處理損失量大，樣品處理耗時(shí)較長(zhǎng)。由于汞存在記憶效應(yīng)，造成該方法線性差。本文用快速測(cè)汞儀測(cè)定合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料中的有害物質(zhì)汞含量，具有取樣量少、靈敏度高、精密度好、分析速度快、無試劑污染、可直接進(jìn)行樣品測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)取得了滿意的結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

DMA80 型快速測(cè)汞儀，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；梅特勒ME204E電子天平；Miilli-Q超純水機(jī)；移液槍。

1.2 試劑和材料

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）；超純水；市場(chǎng)上銷售較好的代表性樣品。

2 方法原理

測(cè)汞儀原理如圖1所示。用移液槍移取液體樣品放入石英舟內(nèi)，樣品會(huì)通過自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)帶入儀器熱分解爐中。在氧氣流的負(fù)載下，液體樣品干燥后被熱分解。熱分解產(chǎn)生物被流動(dòng)的載氣（氧氣）帶到分解爐催化還原，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，在齊化器內(nèi)汞與金反應(yīng)形成的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)物被清出。之后齊化器瞬間被加熱，溫度達(dá)到900 ℃后釋放出汞蒸汽。流動(dòng)的載氣（氧氣）帶汞蒸汽穿過位于單波長(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。

圖1 DMA 80 型測(cè)汞儀原理

3 結(jié)果與討論

3.1 儀器工作條件優(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；載氣流量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。

3.2 樣品進(jìn)樣量的選擇

為了儀器設(shè)備的使用壽命和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)該選擇合適的進(jìn)樣量。如果進(jìn)樣量過多，汞含量濃度高，影響樣品的分解，而且很容易加劇樣品中的汞對(duì)催化管、齊化管的毒害作用，縮短催化管、齊化管使用壽命；如果進(jìn)樣量過少，汞含量濃度低，樣品的代表性降低，影響檢出限，同時(shí)增加了測(cè)量誤差，所以在樣品測(cè)定前一定要先少量取樣試驗(yàn)，測(cè)出樣品中大致所含的汞含量，再確定進(jìn)樣量的多少。試驗(yàn)選擇進(jìn)樣量一般在0.02～0.1 g范圍。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與方法限出檢

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

快速測(cè)汞儀有長(zhǎng)、短兩個(gè)吸收池，可以測(cè)定低濃度和高濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)曲線。汞蒸汽先被帶入長(zhǎng)吸收池中，然后儀器會(huì)自動(dòng)切換到短吸收池進(jìn)行測(cè)量。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0 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、50 μg/L、100 μg/L標(biāo)準(zhǔn)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)測(cè)定。以X軸表示汞含量（絕對(duì)值），Y軸表示響應(yīng)的峰高值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖2所示。

圖2 汞標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.3.2 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s，求得本方法的檢出限3s，結(jié)果見表1。

表1 方法檢出限結(jié)果

平行測(cè)定空白溶液12次，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.001 084 ng，以三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法得出的檢出限為0.003 251 ng，測(cè)定下限一般等于或大于檢出限5倍［4］，即為0.016 255 ng。

3.4 精密度及加標(biāo)回收試驗(yàn)

3.4.1 精密度試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)條件下，取合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料樣品平行測(cè)定6次，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差s和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD。試驗(yàn)結(jié)果表明本方法具有良好重復(fù)性。精密度試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果

3.4.2 回收率試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)條件下，取合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料樣品，分別加入一定量的汞進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，回收率為87.9%～105.7%。本方法加標(biāo)回收試驗(yàn)穩(wěn)定性較好，表明該方法穩(wěn)定，準(zhǔn)確度高，能滿足測(cè)定要求。

4 結(jié)語

本文建立了快速測(cè)汞儀直接測(cè)定合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料樣品中汞含量的分析方法。該方法無需進(jìn)行樣品前處理，減少了系統(tǒng)誤差和樣品在處理過程中汞的損失，以及試驗(yàn)過程中的試劑消耗及對(duì)環(huán)境的污染，保障了實(shí)驗(yàn)人員的健康。且該方法取樣量少、快速、操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力、污染低、靈敏度高、精密度、重復(fù)性好、回收率好、結(jié)果準(zhǔn)確、方法可靠，適用于合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料中汞含量的快速檢驗(yàn)，并且滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

［1］全國(guó)涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC5）. GB 18582-2008室內(nèi)裝飾材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

［2］全國(guó)涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB/T 9756-2009合成樹酯乳液內(nèi)墻涂料［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

［3］孫曉麗. 氫化物發(fā)生原子熒光法同時(shí)測(cè)定土壤中痕量汞和鉍［J］.應(yīng)用化工，2011，40（5）：909-911.

［4］錢亮亮. Milestone DMA-80 直接測(cè)汞儀測(cè)定牛奶中的總汞［J］. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（32）：104-106.

Determination of mercury content in synthetic resin emulsion interior wall coating with quick mercury meters.

Xu Wanxiu
（The Institute of Quality Supervision and Inspection，JiaYuGuan City of Gansu Province）

A method for determining mercury content of harmful substances in synthetic resin emulsion interior wall coating with quick mercury meters is presented in this paper. The experimental results of the lower limit of mercury content testing， repeatability and recovery are given. The reseach results show that the method has advantages of accuracy， convenient operation， low detection limit， fast analysis speed，high sensitivity， good precision and time saving， etc. Furthermore， the method needs not the pretreatment of samples during the measurement of samples， and has the characters of small sample quantity of sampling， no reagent pollution， low environmental pollution， which can satisfy requirements of sample testing.

synthetic resin emulsion； interior wall coating； mercury content； quick mercury meter