簡(jiǎn)介

樣品類型：聚乙烯樣品，重0.5g

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，如何減少家用塑料和電子電氣元件這些工業(yè)制品以及消耗品中某些重金屬的含量問(wèn)題日益嚴(yán)重。在歐盟，《關(guān)于廢舊電子電器設(shè)備指令》（WEEE）和《關(guān)于在電子電器設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》（RoHS）將其目標(biāo)指向了Cr(VI)、Cd、Hg和Pb。法規(guī)94/62/EC要求嚴(yán)格控制這些重金屬的含量，因?yàn)榇罅康倪@些電子電氣產(chǎn)品在使用壽命結(jié)束后會(huì)作為廢棄物出現(xiàn)在垃圾處理場(chǎng)里。并將2006年7月設(shè)定為截止日期，之后所有新生產(chǎn)出來(lái)的電子電氣設(shè)備的這些重金屬含量必須低于一個(gè)可以接受值。

塑料制品，例如聚乙烯，要求監(jiān)控上述重金屬含量。使用傳統(tǒng)的電爐加熱消解技術(shù)，由于高溫問(wèn)題，很難做到這些待分析物不會(huì)伴隨著聚合物的分解而損失。

這一應(yīng)用簡(jiǎn)要描敘了使用高溫石墨消解儀（DS-360H）進(jìn)行樣品預(yù)處理的過(guò)程。歐盟指定的塑料考核樣品EC680和EC681將被用于考核該方法。

儀器和試劑

1）100 mL硼硅酸鹽玻璃消解管

2）DS-360H高溫石墨消解儀

3）掌上電腦控制器

4）沸石

5）分析天平

6）校準(zhǔn)過(guò)的容量瓶（50 mL）

7）硫酸（98%,10 mL）

8）硝酸（70%,5mL）

9）雙氧水（30%,20mL）

10）WEEE-RoHS釋放劑

11）Cd、Cr、Pb和Hg元素單標(biāo)（1000 ppm,ICP-AES專用）

樣品預(yù)處理過(guò)程

樣品：稱取0.5g剪碎了的樣品置于100mL的消解管中，加入10mL硫酸（98%）。將消解管排列好放在樣品架上，并放入消解儀DS-360 HT中。每批樣品應(yīng)包括一式兩份的空白樣品和一式兩份的加標(biāo)回收樣品。然后每個(gè)消解管中加入0.5 mL WEEE-RoHS釋放劑。Hg和Pb要形成穩(wěn)定形態(tài)的硫酸鹽。

空白：空白為加入消解管的酸，不得含有任何樣品。

方法學(xué)驗(yàn)證：方法使用加標(biāo)回收和標(biāo)準(zhǔn)考核樣品進(jìn)行驗(yàn)證。在一個(gè)樣品中加入千分之一上述各元素標(biāo)準(zhǔn)樣品。完成相同的消解過(guò)程，每一種痕量元素的方法回收率要求在80～125%之間。

消解過(guò)程：消解管必須確保放在樣品架上并放入DS-360HT消解儀中，最先使用表1的溫度程序進(jìn)行消解。

表1：程序控溫

樣品應(yīng)持續(xù)消解至形成白煙，并消解至每個(gè)樣品管中的殘留物為1 mL或更少。消解后的樣品冷卻至室溫，加入1 mL 5 ppm 的三價(jià)鋁標(biāo)準(zhǔn)。Hg要形成穩(wěn)定態(tài)的Hg2SO4。

然后每次5 mL加入雙氧水（加入后會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)），連續(xù)加入4次，每次應(yīng)等反應(yīng)結(jié)束后再加入。當(dāng)反應(yīng)在室溫條件下結(jié)束后，樣品再次放入DS-360HT消解儀中使用表2溫度程序進(jìn)行加熱消解。

表2：

消解應(yīng)進(jìn)行至消解管中的樣液少于10 mL。然后取出樣品冷卻至室溫。然后每次1 mL多次加入硝酸（70 %），加入硝酸重量最多為5 mL。等室溫反應(yīng)結(jié)束后，樣品繼續(xù)放入DS-360HT消解儀中使用表3溫度程序進(jìn)行加熱消解。

表3：

消解后的樣品冷卻至室溫并轉(zhuǎn)移至100 mL的樣品瓶中，消解管使用雙蒸水洗滌3次，并合并洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，使用雙蒸水定容至刻度，待分析。

樣品分析過(guò)程：樣品使用石墨爐原子吸收分析測(cè)定。Hg采樣配備氫化物發(fā)生器的石墨爐原子吸收測(cè)定。采用標(biāo)準(zhǔn)添加法校正基體效應(yīng)，將多元素混和標(biāo)準(zhǔn)樣品分成多個(gè)小份（每份1 mL，每個(gè)元素含量100 ppm），這樣做的目的是加入很少量的標(biāo)準(zhǔn)而不至于改變樣品基體的性質(zhì)。將每個(gè)樣品分為4份，第1份不加標(biāo)，第2份加標(biāo)1 mL，第3份加標(biāo)2 mL，第4份加標(biāo)3 mL。該技術(shù)是在不制備基體匹配標(biāo)準(zhǔn)條件下評(píng)價(jià)消解方法好壞的理想方法。一旦消解方法被驗(yàn)證后，應(yīng)制作基體匹配的校準(zhǔn)曲線。

結(jié)果：表1：加標(biāo)回收結(jié)果

表2：考核樣EC680分析結(jié)果

表3：考核樣EC681分析結(jié)果

討論：該樣品消解方法可以很好的防止由于熱酸與樣品接觸而帶來(lái)的劇烈爆沸問(wèn)題。加入WEEE-RoHS釋放劑可以提高Hg的回收率。

結(jié)論：該方法適合于各種聚合物材料的消解。

參考文獻(xiàn)

1.兩種聚乙烯CRMs材料中高含量AS、Br、Cd、Cr、Hg、Pb和S的驗(yàn)證。

2.歐盟標(biāo)準(zhǔn) EN 1122 : 2001，濕法消解法測(cè)定塑料中Cd的含量。