專利名稱：塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法
技術領域：
本發明涉及系統檢測與分析測試方法，具體是指一種連續測定有害物質含量的方法。
背景技術：
隨著消費性電子產品用量的不斷增加與世界各國環保意識的提高，綠色產品所帶來的成功行銷模式與經驗，讓產業界除了以價格、品質、服務等傳統方式促進銷售之外，更增添了一種強有力的行銷方式----“環保產品”。歐盟于2003年1月27日所修正之《報廢電子電器設備指令》(WEEE-2002/96/EC)更明確定出，消費性電子產品制造商，針對所制造的產品，具有回收、處理、再利用的責任，并明確確定其目標及時間。而針對廢棄電子產品的回收部分，歐盟更規范出環境有害物質禁用條例RoHS(2002/95/EC)，確立Pb、Cd、Hg、Cr6+、PBB、PBDE六大有害物質的禁用。為適合形勢發展的需要，各大知名制造廠商也提出相關有害物質禁用規范，以提高產業競爭力。
目前，針對塑料樣品中鉛含量的檢測，就連SGS、PSB、ITS這些國際性的專業檢測機構也都是參照美國環保局標準US EPA3050B或US EPA3052。但是，參照3050B時，前處理時間長達十幾個小時甚至幾十個小時，化學試劑因需反復蒸發使得用量非常大，樣品需剪切成足夠小的顆粒制備麻煩，雖然可對鉛、鎘進行連續測定但無法得出全量結果(對于某些類型的樣品有時會導致檢測結果偏低好幾倍甚至幾十倍)；參照3052進行檢測時，則不僅需要專門的裝置---微波處理器以及配套的專用配件，還要求樣品應經過充分剪切，樣品前處理時間也較長，耗材又比較昂貴，所以該方法雖然可以對鉛鎘進行測定，但其不適合一般場合使用；而參照EN1122只能測定塑料樣品中鎘的含量。
所以，確有必要發明一種新的檢測方法，以便達到快速、準確以及低成本檢測塑料樣品中鉛鎘含量的目的。
發明內容本發明的目的在于提供一種能簡單、快速、準確測定塑料樣品中鉛鎘含量的化學方法。
本發明所述是一種用電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)快速測定塑料樣品中鉛鎘的方法，具體測量方法如下首先稱取待測樣品于燒杯中，用硫酸碳化樣品，然后用硝酸破壞碳化物質，再經鹽酸溶解得澄清溶液，最后將澄清的樣品溶液引入檢測儀器ICP-OES測量所分析元素的含量。本發明可用于PVC、PA46、PA6T、PA9T、PPA、PPS、LCP、PBT、PCT、PC、PA等塑料樣品的檢測。
本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果1.無需專門的樣品處理設備，通常的實驗設備加熱爐即可。
2.常用的化學試劑硫酸、硝酸、鹽酸、EDTA只需常規用量。
3.樣品前處理時間僅需40-50min，可以達到省時的目的。
4.對樣品粒度無特別要求，樣品制備方便、快速，并且可測得全量鉛、鎘。
具體實施方式本發明使用ICP-OES快速測定塑料樣品中鉛鎘的方法，可分為以下四個步驟進行實施1.標準工作溶液的準備分別稱取1mL鉛標準溶液(1000mg/L，德國墨克公司生產)和1mL鎘標準溶液(1000mg/L，德國墨克公司生產)于1000mL單標線容量瓶中，用硝酸(體積比為3∶97)稀釋至刻度，混勻。
2.樣品前處理(1)稱取樣品約0.2g(精確到0.1mg)于50mL燒杯中，緩慢加入5mL硫酸(AR)，用加熱爐加熱至樣品分解并完全碳化成黑色物質后，逐滴加入硝酸(AR)至黑色物質完全破壞即黑色消失，繼續加熱至冒硫酸煙并保持1分鐘左右，取下冷卻。
(2)向上述反應液中加入20mL鹽酸(體積比為1∶1，鹽酸的用量必須大于溶液中硫酸的殘余量)，加熱至沸騰并保持1～2分鐘，取下冷卻至室溫，將冷卻后的溶液定量轉移至100mL單標容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。加入過量EDTA(乙二胺四乙酸二鈉鹽)并加熱煮沸使鉛生成穩定的配合物。
3.工作曲線的繪制(1)另取50mL燒杯5只，分別加入標準工作溶液0mL、1mL、5mL、10mL、20mL，分別加入5mL硫酸(AR)，以下按步驟(2)進行，便構成濃度為0.00mg/L0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L的標準系列。
(2)預熱電感耦合等離子體發射光譜儀約20分鐘，按照所設定的儀器工作參數如射頻功率、氣體流量、觀測高度、積分時間及鉛/鎘的測試波長等，依次測量標準系列的光譜強度，依據儀器自動所制作的工作曲線計算相關系數。
4.樣品檢測依次將各樣品溶液引入電感耦合等離子體發射光譜儀，并輸入樣品實際重量和稀釋體積，儀器自動測定各元素分析線的發射光強度，并通過工作曲線和樣品重量及稀釋體積計算出待測元素的含量。
本檢測方法在進行PBT等富含玻纖的樣品檢測時，會有部分不溶物殘留，理論分析該不溶物為二氧化硅，但該不溶物的存在不影響鉛、鎘的檢測結果。
實驗數據與結果1.方法精密度與回收率稱取0.2g(精確到1mg)編號為BCR680high的標準樣品11份分別置于不同的燒杯中，按照本發明的實施步驟進行操作，測得鉛、鎘含量并由此計算方法精密度和回收率，數據如下
由表可知，依照上述實施方式對塑料樣品中鉛、鎘含量進行測定，精密度和準確度都能滿足預期要求。
2.方法檢出限取20個燒杯，空白實驗按照本發明所揭示步驟操作，結果如下
*500為根據稱樣量和稀釋比，由溶液濃度換算為樣品中待測物含量所乘的系數。
3.檢出限驗證結果為驗證方法是否能達到由空白實驗標準偏差所計算出的檢出限，分別進行鉛和鎘的加標回收實驗，結果如下
由表可知，當鉛的添加濃度達到0.02mg/L、鎘的添加濃度達到0.004mg/L時，能夠達到預期的精密度與回收率，因此，可以定義鉛鎘的檢出限分別為0.02mg/L和0.004mg/L，根據稱樣量和稀釋比，由溶液濃度換算為樣品中待測物含量，相當于樣品檢出限10ppm鉛和2ppm鎘。
4.實驗室間比對
由表可知，本方法所測得的結果與上海SGS及本實驗室用US EPA3052方法所測得的結果具有很好的一致性，但比上海SGS用US EPA3050B所測得的結果嚴重偏高。這一結果證明使用EPA3050B不能得出全量，而本方法可得出全量并與EPA3052具有很好的一致性。
權利要求
1.一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于首先用硫酸碳化需要分析的塑料樣品，然后用硝酸破壞碳化物質，再經鹽酸溶解后得澄清溶液，最后將澄清的樣品溶液引入檢測儀器測量所分析元素的含量。
2.如權利要求1所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于所述硫酸、硝酸均為分析純試劑，鹽酸用于溶解碳化所生成的硫酸鉛沉淀。
3.如權利要求2所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于經鹽酸溶解后的澄清溶液需繼續加熱至沸騰并冷卻。
4.如權利要求1所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于所述鹽酸規格為體積比1∶1。
5.如權利要求1所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于所述硫酸需緩慢加入，所述硝酸需逐滴加入至碳化物質被完全破壞。
6.如權利要求5所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于硝酸破壞碳化物之后，需繼續加熱至冒硫酸煙。
7.如權利要求1所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于所述鹽酸的用量必須大于溶液中硫酸的殘余量，待反應完全后需加入EDTA使鉛生成穩定的EDTA配合物。
8.如權利要求7所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于所述EDTA必須過量并需加熱煮沸使鉛生成穩定的EDTA配合物。
9.如權利要求1所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于所述檢測儀器為電感耦合等離子體發射光譜儀，電感耦合等離子體發射光譜儀使用前需開機預熱，其工作參數以及鉛/鎘的測試波長需要通過實驗進行確定。
10.如權利要求9所述的一種塑料樣品中鉛鎘的連續測定方法，其特征在于其可用于PVC、PA46、PA6T、PA9T、PPA、PPS、LCP、PBT、PCT、PC、PA塑料樣品的檢測。
全文摘要
本發明提供了一種快速、準確的測定塑料樣品中鉛鎘含量的方法。該法首先用硫酸碳化需要分析的塑料樣品，然后用硝酸破壞碳化物質，再經鹽酸溶解得澄清溶液，最后將澄清的樣品溶液引入檢測儀器測量所分析元素的含量。經標樣驗證、實驗室間比對以及實驗室內比對和重復檢測，該方法簡便快速、結果準確可靠。
文檔編號G01N1/28GK1715872SQ20041004114
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月28日 優先權日2004年6月28日
發明者方玉枝 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司