采用直接測汞儀測定涂料中的可溶性汞含量

近年來，隨著社會的發展和人們生活觀念的轉變，對室內環境的要求越來越高，對室內裝飾材料的質量安全也越來越重視。涂料質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、揮發性有機化合物等有害物質，對人體的危害最大。國家強制標準GB 18582—2008《室內裝飾裝修材料 內墻涂料中有害物質限量》，從法律上明確規定了內墻涂料產品中有害物質含量必須符合該標準的限定要求，其中汞含量應≤ 60 mg/kg。GB 18582—2008 標準中可溶性重金屬含量推薦采用其附錄D 規定的方法進行測定。常用的檢測汞含量的方法有氫化物發生原子光譜法、冷原子吸收光譜法、雙硫腙分光光度法等。氫化物發生原子光譜法是近年來發展較快的一種，也是國家標準推薦的檢測汞含量的方法。該法準確率、靈敏度高，但是，其主要的缺陷是回收率低、前處理損失量大、樣品處理耗時較長，且由于汞存在記憶效應，造成該方法的線性回歸較差。采用直接測汞儀測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、無試劑污染、可直接進行樣品測定等優點，取得了滿意的試驗結果。
 

1 試驗部分

1.1 試劑及材料

汞標準物質（1 000 μg/mL），國家標準物質研究中心；高純氧氣；硝酸，優級純；重鉻酸鉀，優級純；試驗用超純水；液體樣品，市售代表性產品。

1.2 試驗儀器

DMA-80 型直接測汞儀（意大利Milestone 公司），由自動進樣器、樣品爐、催化管、齊化管、汞燈、檢測器、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（美國密理博公司）；移液槍。

1.3 試驗方法及原理

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

2 結果與討論

2.1 測汞儀的工作條件優化

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

2.2 樣品進樣量的選擇

為保證測汞儀的使用壽命和檢測結果的準確性，應選擇合適的進樣量。如果進樣量過多，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；如果進樣量過少，汞含量低，樣品的代表性降低，影響檢出限，同時增大了測量誤差，所以在樣品測定前一定要先稱取少量樣品進行試驗，測出樣品中大致的汞含量，再確定進樣量的多少。試驗時進樣量一般在0.05~0.5 g。

2.3 標準曲線與方法檢出限

2.3.1 標準曲線

直接測汞儀有長、短兩個吸收池，可以測試低濃度和高濃度范圍的標準曲線，汞蒸氣先被帶入長吸收池中，然后會自動切換到短吸收池中進行測試。本試驗中汞濃度較低，所以選擇配制低濃度標準溶液系列。吸取1 000 μg/mL 汞標準溶液用3% 硝酸逐級稀釋成濃度為0、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、50 μg/L 和100 μg/L 標準溶液系列，用移液槍逐個將標準溶液移至自動測汞儀內置樣品盤內進行測定。以x 軸表示汞含量（絕對值），y 軸表示響應的峰高值，繪制汞標準曲線，見圖2。

2.3.2 方法檢出限

在上述試驗條件下，對空白溶液平行測定12 次，計算測定結果的標準偏差，求得本方法的檢出限，結果見表1。

由表1 可計算出標準偏差S 為0.001 084 ng，以3 倍標準偏差計算，求得檢出限為0.003 252 ng，測定下限一般≥檢出限的5 倍，即≥ 0.016 26 ng。

2.4 精密度及加標回收試驗

2.4.1 精密度試驗

在上述試驗條件下，稱取涂料樣品，平行測定6次，試驗結果見表2。表2 表明：本方法具有良好的重復性。

2.4.2 回收率試驗

在上述試驗條件下，稱取涂料樣品，分別加入一定量的汞進行加標回收試驗，測得回收率為87.9%~105.7%。這表明本方法加標回收試驗穩定性較好，準確度高，能滿足測定要求。

3 結語

建立了采用直接測汞儀測定涂料中的可溶性汞含量的分析方法。該方法無需進行樣品前處理，減少了系統誤差和樣品在處理過程中汞的損失，以及試驗過程中的試劑消耗和對環境的污染，保障了試驗人員的健康；該方法具有取樣量少、檢測速度快、操作簡便、檢出限低、靈敏度高、精密度好、回收率高、對環境污染小等優點，且能滿足樣品檢測和國家標準要求。