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張永剛,黃寧,陳瑞芳,季軍宏

(中化建常州涂料化工研究院,江蘇常州213016)

摘要 : 用火焰原子吸收法測定涂料中“可溶性”鉛含量 , 改變萃取用鹽酸的酸度、萃取時間以及所測涂料顆粒的大小 , 考察影響測試結(jié)果的因素。試驗表明測試結(jié)果受這些因素的影響非常明顯。

關(guān)鍵詞 : 火焰原子吸收法 ; 可溶性 ; 鉛含量測定 ; 涂料 ; 顏料

0 引言

涂料作為家飾材料 , 應(yīng)用越來越廣泛 , 但是涂料組分中含有的重金屬元素如鉛、鎘、鉻、汞等對人體的健康有明顯危害。涂料中重金屬的來源主要是一些含有重金屬元素的顏料和助劑等 , 這些元素侵入人體后會逐漸蓄積 , 對人體健康造成危害 [ 1 ] 。因此必須對涂料中的重金屬進行檢測和限量。測定涂料中的重金屬含量可分為測“可溶性”重金屬含量和金屬總量兩種方法 , 各國也都有相對應(yīng)的標準 [ 2 ] 。我國目前測定涂料中重金屬含量的標準分別有測“可溶性”重金屬的標準 :GB18581 — 2001 中的附錄 B 和 GB18582 — 2001 中的附錄 C, 以及測定涂料總鉛含量的標準 : GB /T13452 . 1 — 1992 。測“可溶性”重金屬含量標準中規(guī)定使用鹽酸對涂料顆粒進行萃取 , 測定值受鹽酸溶液的酸度、萃取時間 , 以及涂膜粉碎后的顆粒的大小等因素的影響比較大。本文旨在討論鹽酸酸度、萃取時間以及干涂膜粉碎后顆粒大小對“可溶性”鉛含量測定值的影響 , 以期提高分析結(jié)果的準確性。

1 實驗部分

1. 1 儀器與試劑

原子吸收光譜儀 : 瓦里安公司 SpectrAA220; 鉛空心陰極燈 : 威格拉斯儀器 ( 北京 ) 有限公司 ; pHs - 3C 型酸度計 : 上海華僑儀表廠 ; 鉛標準儲備液 : 上海市計量測試技術(shù)研究院 ; 79- 1 型磁力加熱攪拌器 : 江蘇省金壇市新航儀器廠 : 鹽酸 (HCl) 溶液 : 分析純 , 濃度 37% , 密度 1 . 18g / cm 3 : 上海振興化工二廠 ; 電子天平 : BP121S, Sartorins 。


1. 2 儀器的工作條件

測量波長 : 283 . 7 nm; 燈電流 : 2 mA; 空氣壓力 : 0 . 35MPa, 乙炔壓力 : 0 . 075MPa; 單色器通帶 : 0.5 nm 。

1. 3 試驗結(jié)果的計算


試驗結(jié)果的計算

C —鉛 ( 可溶性 ) 含量 ,mg/kg;

c —試驗溶液中鉛含量 , μ g/ mL;

c 0 —鹽酸溶液空白濃度 , μ g/mL;

F —稀釋因子 ;

m —樣品質(zhì)量 , g

25 —鹽酸溶液的體積 ,mL;

2 結(jié)果與討論

2. 1 酸度的影響

2. 1. 1 樣品溶液的制備

用分析純的濃鹽酸 , 在 100 mL 容量瓶中配制不同酸度的鹽酸系列溶液 , 分別為 pH = 1 . 0 、 pH = 1 . 15 、 pH = 1 .20 、 pH = 1. 30 、 pH = 1. 40 、 pH = 1 . 50 。


將編號為 S1 # 的樣品制成分析使用的干漆膜 , 粉碎成細小顆粒 , 過篩。對應(yīng)于每一個酸度的鹽酸溶液 , 進行樣品的平行試驗 , 稱樣質(zhì)量 0 . 5 g ( 精確至 0 . 000 1 g ) 。用移液管 , 分別移取不同酸度的鹽酸溶液 25 mL 于 100 mL 的已盛樣的燒杯中。在攪拌器上攪拌 1 h, 然后靜置 1 h 。在制備樣品溶液的過程中 , 相對應(yīng)的鹽酸溶液的酸度要準確 , 萃取的時間準確在 2 h ( 攪拌 1 h, 靜置 1 h) 。樣品放置于攪拌器上之后 , 先使攪拌器轉(zhuǎn)速為零 , 再逐漸增大轉(zhuǎn)速至可以使漆膜的細顆粒懸浮于鹽酸溶液中 , 可參照標準 GB 18581 — 2001 室內(nèi) , 裝飾裝修材料溶劑型木器材料中有害物質(zhì)限量和 GB 18582 — 2001 室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量進行測試。編號為 S2 # 樣品的溶液制備方法同上。測試結(jié)果見表 1 。



表 1 鹽酸酸度的影響

從表 1 的測試結(jié)果可知 , 樣品中“可溶性”鉛含量的多少受鹽酸溶液的 pH 值的影響很大。 S1 # 樣品 pH 為 1 . 00 和 pH 為 1. 50 時的測定結(jié)果相差 2 463, 相對平均偏差為 21% 。所以對鉛含量比較高的涂料樣品 , 當鹽酸溶液的 pH 在 1 . 0 ～ 1. 5 的范圍內(nèi)時 , 測定結(jié)果已產(chǎn)生很大差別 , 因此測試時應(yīng)盡量使用 pH = 1 .15 的鹽酸溶液。

2. 2 萃取時間的影響

2. 2. 1 樣品溶液的制備

將編號為 C1 # 、 C2 # 的兩個樣品的干漆膜粉碎好 , 用 0 . 5 mm 銅網(wǎng)過篩之后 , 在各個燒杯中稱取 0 .5 g 后 ( 精確至 0.000 1 g ) , 依次移入 pH = 1 . 15 的鹽酸溶液 25 mL, 再選用不同的攪拌時間和靜置時間 , 然后過濾 , 上機測試。

2. 2. 1 測試結(jié)果

表 2 為攪拌 60 min 靜置不同的時間 , 對測試結(jié)果的影響 , 表 3 為攪拌不同時間 , 靜置 60 min 對測試結(jié)果的影響。



表 2 攪拌 60 m in, 靜置不同時間對測試結(jié)果的影響



表 3 攪拌不同時間 , 靜置時間 60 m in 對測試結(jié)果的影響

比較表 2 、表 3 測試結(jié)果可以看出 , 萃取時間對結(jié)果有影響。隨著萃取時間的增長 , 所測樣品中的“可溶性”鉛的含量也相應(yīng)增大。相比較 , 攪拌時間對測試結(jié)果的影響較大。按標準中的測試條件 , 選擇的攪拌時間和靜置時間都應(yīng)為 1 h, 大于 1 h 或小于 1 h 測試結(jié)果會偏大或偏小。所以制備樣品溶液時 , 移入鹽酸溶液之后要立即開始攪拌 , 攪拌時間為 1 h, 停止攪拌以后再靜置 1 h, 然后過濾。


3 結(jié)語

鹽酸酸度、萃取時間以及涂料顆粒的大小都會影響涂料中“可溶性”鉛含量測定的結(jié)果。另外 , 使用污染的板材 , 制漆膜時原漆攪拌不均 , 攪拌時溶液飛濺 , 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的快慢等也會對結(jié)果造成一定的影響。為了保證制備的樣品溶液偏差小 , 就要減少這些因素的影響 , 從而能準確的分析出樣品中的“可溶性”鉛含量。