摘　要 : 用火焰原子吸收法测定涂料中“可溶性”铅含量 , 改变萃取用盐酸的酸度、萃取时间以及所测涂料颗粒的大小 , 考察影响测试结果的因素。试验表明测试结果受这些因素的影响非常明显。

    关键词 : 火焰原子吸收法 ; 可溶性 ; 铅含量测定 ; 涂料 ; 颜料

    0 　引　言

    涂料作为家饰材料 , 应用越来越广泛 , 但是涂料组分中含有的重金属元素如铅、镉、铬、汞等对人体的健康有明显危害。涂料中重金属的来源主要是一些含有重金属元素的颜料和助剂等 , 这些元素侵入人体后会逐渐蓄积 , 对人体健康造成危害 [ 1 ] 。因此必须对涂料中的重金属进行检测和限量。测定涂料中的重金属含量可分为测“可溶性”重金属含量和金属总量两种方法 , 各国也都有相对应的标准 [ 2 ] 。我国目前测定涂料中重金属含量的标准分别有测“可溶性”重金属的标准 :GB18581 — 2001 中的附录 B 和 GB18582 — 2001 中的附录 C, 以及测定涂料总铅含量的标准 : GB /T13452 . 1 — 1992 。测“可溶性”重金属含量标准中规定使用盐酸对涂料颗粒进行萃取 , 测定值受盐酸溶液的酸度、萃取时间 , 以及涂膜粉碎后的颗粒的大小等因素的影响比较大。本文旨在讨论盐酸酸度、萃取时间以及干涂膜粉碎后颗粒大小对“可溶性”铅含量测定值的影响 , 以期提高分析结果的准确性。

    1 　实验部分

    1. 1 　仪器与试剂

    原子吸收光谱仪 : 瓦里安公司 SpectrAA220; 铅空心阴极灯 : 威格拉斯仪器 ( 北京 ) 有限公司 ; pHs - 3C 型酸度计 : 上海华侨仪表厂 ; 铅标准储备液 : 上海市计量测试技术研究院 ; 79- 1 型磁力加热搅拌器 : 江苏省金坛市新航仪器厂 : 盐酸 (HCl) 溶液 : 分析纯 , 浓度 37% , 密度 1 . 18g / cm 3 : 上海振兴化工二厂 ; 电子天平 : BP121S, Sartorins 。

    1. 2 　仪器的工作条件

    测量波长 : 283 . 7 nm; 灯电流 : 2 mA; 空气压力 : 0 . 35MPa, 乙炔压力 : 0 . 075MPa; 单色器通带 : 0.5 nm 。

    1. 3 　试验结果的计算

试验结果的计算

 C —铅 ( 可溶性 ) 含量 ,mg/kg;

     c —试验溶液中铅含量 , μ g/ mL;

     c 0 —盐酸溶液空白浓度 , μ g/mL;

     F —稀释因子 ;

     m —样品质量 , g

     25 —盐酸溶液的体积 ,mL;

     2 　结果与讨论

     2. 1 　酸度的影响

     2. 1. 1 样品溶液的制备

    用分析纯的浓盐酸 , 在 100 mL 容量瓶中配制不同酸度的盐酸系列溶液 , 分别为 pH = 1 . 0 、 pH = 1 . 15 、 pH = 1 .20 、 pH = 1. 30 、 pH = 1. 40 、 pH = 1 . 50 。将编号为 S1 # 的样品制成分析使用的干漆膜 , 粉碎成细小颗粒 , 过筛。对应于每一个酸度的盐酸溶液 , 进行样品的平行试验 , 称样质量 0 . 5 g ( 精确至 0 . 000 1 g ) 。用移液管 , 分别移取不同酸度的盐酸溶液 25 mL 于 100 mL 的已盛样的烧杯中。在搅拌器上搅拌 1 h, 然后静置 1 h 。在制备样品溶液的过程中 , 相对应的盐酸溶液的酸度要准确 , 萃取的时间准确在 2 h ( 搅拌 1 h, 静置 1 h) 。样品放置于搅拌器上之后 , 先使搅拌器转速为零 , 再逐渐增大转速至可以使漆膜的细颗粒悬浮于盐酸溶液中 , 可参照标准 GB 18581 — 2001 室内 , 装饰装修材料溶剂型木器材料中有害物质限量和 GB 18582 — 2001 室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量进行测试。编号为 S2 # 样品的溶液制备方法同上。测试结果见表 1 。  

表 1 盐酸酸度的影响

    从表 1 的测试结果可知 , 样品中“可溶性”铅含量的多少受盐酸溶液的 pH 值的影响很大。 S1 # 样品 pH 为 1 . 00 和 pH 为 1. 50 时的测定结果相差 2 463, 相对平均偏差为 21% 。所以对铅含量比较高的涂料样品 , 当盐酸溶液的 pH 在 1 . 0 ～ 1. 5 的范围内时 , 测定结果已产生很大差别 , 因此测试时应尽量使用 pH = 1 .15 的盐酸溶液。

 2. 2 　萃取时间的影响

    2. 2. 1 样品溶液的制备

    将编号为 C1 # 、 C2 # 的两个样品的干漆膜粉碎好 , 用 0 . 5 mm 铜网过筛之后 , 在各个烧杯中称取 0 .5 g 后 ( 精确至 0.000 1 g ) , 依次移入 pH = 1 . 15 的盐酸溶液 25 mL, 再选用不同的搅拌时间和静置时间 , 然后过滤 , 上机测试。

    2. 2. 1 测试结果

　　表 2 为搅拌 60 min 静置不同的时间 , 对测试结果的影响 , 表 3 为搅拌不同时间 , 静置 60 min 对测试结果的影响。

 表 2 搅拌 60 m in, 静置不同时间对测试结果的影响

表 3 搅拌不同时间 , 静置时间 60 m in 对测试结果的影响

    比较表 2 、表 3 测试结果可以看出 , 萃取时间对结果有影响。随着萃取时间的增长 , 所测样品中的“可溶性”铅的含量也相应增大。相比较 , 搅拌时间对测试结果的影响较大。按标准中的测试条件 , 选择的搅拌时间和静置时间都应为 1 h, 大于 1 h 或小于 1 h 测试结果会偏大或偏小。所以制备样品溶液时 , 移入盐酸溶液之后要立即开始搅拌 , 搅拌时间为 1 h, 停止搅拌以后再静置 1 h, 然后过滤。

    2. 3 　颗粒大小的影响

    2. 3. 1 样品溶液制备

　　使用粉碎器对编号为 K1 # 和 K2 # 的干漆膜进行粉碎 , 粉碎后的样品用 0 . 5 mm 铜网过筛 , 对过筛后的漆膜进行平行称样 , 称样质量 0 . 5 g ( 精确至 0 . 000 1 g ) 。此外再对 K1 # 和 K2 # 样品的干漆膜 , 用剪刀剪至片径约为 1 ～ 3 mm 的片状物 , 同样平行称样 , 称样质量为 0 . 5 g ( 精确至 0 . 000 1 g ) 。之后 , 在各个烧杯中都移入 pH 为 1 . 15 的盐酸溶液 25 mL, 搅拌 1 h, 静置 1 h, 然后过滤 , 制得样品溶液。

    2. 3. 2 测试结果

    颗粒大小对测试结果的影响见表 4 。

　表 4 颗粒大小的影响

    由表 4 可知 , 在盐酸 pH 值和萃取时间都相同的情况下 , 细颗粒中的“可溶性”铅含量的测量值高于粗颗粒中的测量值。可见使用过筛以后的涂膜颗粒进行测试和使用未过筛的涂膜颗粒进行测试 , 结果不同。标准 GB 18582 — 2001 中规定使用 0.5 mm 铜网过筛。这要求漆膜在粉碎之前要充分干燥好 , 使漆膜易粉碎成可过筛的粒子 , 从而减少由于涂料颗粒过大而造成测试结果的偏差。有些干燥慢的涂料 , 制备漆膜时要尽量薄一些 , 轻轻覆在板材上即可。

    3 　结　语

    盐酸酸度、萃取时间以及涂料颗粒的大小都会影响涂料中“可溶性”铅含量测定的结果。另外 , 使用污染的板材 , 制漆膜时原漆搅拌不均 , 搅拌时溶液飞溅 , 转子转速调节的快慢等也会对结果造成一定的影响。为了保证制备的样品溶液偏差小 , 就要减少这些因素的影响 , 从而能准确的分析出样品中的“可溶性”铅含量。