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采用直接测汞仪测定涂料中的可溶性汞含量,中国涂料在线,coatingol.com
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采用直接测汞仪测定涂料中的可溶性汞含量
2018年11月06日    阅读量:1004    新闻来源:徐万秀 ( 甘肃省嘉峪关市产品质量计量和特种设备检验检测中心,甘肃嘉峪关 735100) 郑建旭 ( 河南聚塑管道科技股份有限公司,河南漯河 462000)  |  投稿

近年来,随着社会的发展和人们生活观念的转变,对室内环境的要求越来越高,对室内装饰材料的质量安全也越来越重视。涂料质量的好坏直接影响到人体健康,尤其是其中的可溶性重金属(汞、铅、铬、镉)、甲醛、挥发性有机化合物等有害物质,对人体的危害最大。


国家强制标准GB 18582—2008《室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量》,从法律上明确规定了内墙涂料产品中有害物质含量必须符合该标准的限定要求,其中汞含量应≤ 60 mg/kg中国涂料在线coatingol.com。GB 18582—2008 标准中可溶性重金属含量推荐采用其附录D 规定的方法进行测定。


常用的检测汞含量的方法有氢化物发生原子光谱法、冷原子吸收光谱法、双硫腙分光光度法等。氢化物发生原子光谱法是近年来发展较快的一种,也是国家标准推荐的检测汞含量的方法。该法准确率、灵敏度高,但是,其主要的缺陷是回收率低、前处理损失量大、样品处理耗时较长,且由于汞存在记忆效应,造成该方法的线性回归较差。采用直接测汞仪测定涂料中的可溶性汞含量,具有取样量少、灵敏度高、精密度好、分析速度快、无试剂污染、可直接进行样品测定等优点,取得了满意的试验结果。

 

1 试验部分

1.1 试剂及材料

汞标准物质(1 000 μg/mL),国家标准物质研究中心;高纯氧气;硝酸,优级纯;重铬酸钾,优级纯;试验用超纯水;液体样品,市售代表性产品。


1.2 试验仪器

DMA-80 型直接测汞仪(意大利Milestone 公司),由自动进样器、样品炉、催化管、齐化管、汞灯、检测器、工作站、镍舟或石英样品舟等组成;ME204E电子天平(梅特勒- 托利多);Miilli-Q 超纯水机(美国密理博公司);移液枪。


1.3 试验方法及原理

用移液枪移取液体样品放入测汞仪的石英舟内,通过自动进样系统将样品带入测汞仪热分解炉中,在氧气流的负载下,液体样品先被干燥,然后被热分解,热分解产物被流动的载气(氧气)带到分解炉进行催化还原,把多种形态的汞转化成单质汞,而其他含有卤素、氮、硫的氧化物等分解产物被催化床捕获,同时被彻底分解释放。所有汞由载气(氧气)带到齐化器中,在齐化器中汞与金反应形成金汞齐合金被选择性留下,同时不含汞的蒸汽和分解产物被清除,之后齐化器瞬间被加热,温度达到900℃后,释放出汞蒸气,流动的载气(氧气)带着汞蒸气穿过位于单波长原子吸收光谱仪光路的吸收室,在波长253.7 nm 处测量吸收值。DMA-80 型直接测汞仪的工作原理见图1。

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DMA-80 型直接测汞仪的工作原理图


2 结果与讨论

2.1 测汞仪的工作条件优化

干燥温度:200℃ ;干燥时间:60 s ;催化温度:650℃ ;催化时间:60 s ;分解温度:650℃ ;分解时间:90 s ;等待时间:80 s ;汞齐化管释放时间:12 s ;记录测量信号时间:30 s ;齐化温度:900℃ ;齐化时间:12 s ;信号采集时间:30 s ;清洗时间:60 s ;氧气压力:0.4 MPa ;氧气流量:200 mL/min ;光源:低压汞灯;检测器:硅紫外光电探测器;波长:253.7 nm。


2.2 样品进样量的选择

为保证测汞仪的使用寿命和检测结果的准确性,应选择合适的进样量。如果进样量过多,汞含量高,影响样品的分解,而且很容易加剧样品中的汞对催化管、齐化管的侵害作用,缩短催化管、齐化管的使用寿命;如果进样量过少,汞含量低,样品的代表性降低,影响检出限,同时增大了测量误差,所以在样品测定前一定要先称取少量样品进行试验,测出样品中大致的汞含量,再确定进样量的多少。试验时进样量一般在0.05~0.5 g。


2.3 标准曲线与方法检出限

2.3.1 标准曲线

直接测汞仪有长、短两个吸收池,可以测试低浓度和高浓度范围的标准曲线,汞蒸气先被带入长吸收池中,然后会自动切换到短吸收池中进行测试。本试验中汞浓度较低,所以选择配制低浓度标准溶液系列。吸取1 000 μg/mL 汞标准溶液用3% 硝酸逐级稀释成浓度为0、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、50 μg/L 和100 μg/L 标准溶液系列,用移液枪逐个将标准溶液移至自动测汞仪内置样品盘内进行测定。以x 轴表示汞含量(绝对值),y 轴表示响应的峰高值,绘制汞标准曲线,见图2。

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汞标准曲线


2.3.2 方法检出限

在上述试验条件下,对空白溶液平行测定12 次,计算测定结果的标准偏差,求得本方法的检出限,结果见表1。

方法检出限

由表1 可计算出标准偏差S 为0.001 084 ng,以3 倍标准偏差计算,求得检出限为0.003 252 ng,测定下限一般≥检出限的5 倍,即≥ 0.016 26 ng。


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2.4 精密度及加标回收试验

2.4.1 精密度试验

在上述试验条件下,称取涂料样品,平行测定6次,试验结果见表2。表2 表明:本方法具有良好的重复性。

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精密度试验结果

2.4.2 回收率试验

在上述试验条件下,称取涂料样品,分别加入一定量的汞进行加标回收试验,测得回收率为87.9%~105.7%。这表明本方法加标回收试验稳定性较好,准确度高,能满足测定要求。


3 结语

建立了采用直接测汞仪测定涂料中的可溶性汞含量的分析方法。该方法无需进行样品前处理,减少了系统误差和样品在处理过程中汞的损失,以及试验过程中的试剂消耗和对环境的污染,保障了试验人员的健康;该方法具有取样量少、检测速度快、操作简便、检出限低、灵敏度高、精密度好、回收率高、对环境污染小等优点,且能满足样品检测和国家标准要求。


标签:辅料与设备涂料百科技术中心涂料检测
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