原子吸收光谱法测定铅笔漆中总铅含量一直接酸化溶解样品法

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原子吸收光谱法测定铅笔漆中总铅含量一直接酸化溶解样品法

摘
要

测定油漆中总铅量一般文献皆采用下述样品处理法：烘干→灰化→酸化溶解。本文主要提供免掉灰化这一操作步序的新方法，简化了分析手续。

概
论

由于油漆是一种粘稠液体，内含有溶解高分子的溶剂与稀释剂，其数量皆不相同，因此必须经过烘干操作，铅含量百分比是以干漆膜屑(即油漆固体含量，简称漆屑)为准的。而铅笔漆膜则不需烘干操作。

原子吸收光谱火焰法(简称AAS)测定铅笔漆中总铅量，按标准方法分析，需经灰化手续。灰化操作，步序繁琐，时间冗长，且Reyan等报导：灰化温度不能高于450℃，否则铅离子在灰化过程中因挥发损失而造成数据失实。采用本文介绍直接酸化溶解法就可避免上述缺点。

本文除介绍直接酸化溶解法外，并用数据同经典的标准法进行对照以证实其有效价值。
此外，本文对干漆膜采样的颗粒度大小亦进行了数据的说明，使本分析法益臻完善。

下述分析皆以干漆膜屑为分析样品。若为油漆，则必需按上所述经过烘干操作以获得固体漆膜，然后按本文所述方法进行操作。
样品的预处理——试液的制备方法
标准方法1[1]：准确称取一定量的干膜屑(视漆屑内含铅量而定)于瓷坩埚中，放入高温炉中灰化，开始慢慢升温到200℃，以后调节到450℃，持温1小时，取出坩埚，冷却至室温。加入10ml硝酸(1∶1)于坩埚内。在水浴上加热浓缩样品溶液至2-3ml，再加入10ml硝酸(1∶1)在水浴上加热重复浓缩该试液到小于5ml。过滤到50ml容量瓶里。用25ml热醋酸铵(50％)溶液洗涤容器三次。最后用水洗涤容器与滤纸数次。转移每次洗涤液到滤纸上，並并入同一容量瓶里，用水稀释到刻度。同时，以同样操作步骤配制空白回收试液和样品回收试液。直接酸化溶解方法2：准确称取一定量的干漆屑(视漆屑内含铅量而定)于瓷坩埚中。不进行灰化步骤，其他步骤相同于方法1。同时，以同样操作步骤配制空白试液和样品回收试液。
火焰AAS法测定

本实验使用日立180-50型原子吸收分光光度计，它附有独用的微处理机，能控制并在荧光屏上显示元素分析条件(见表1)和测试条件(见表2)。

表1
萤光屏上显示的分析条件

元 素	铅
灯电流(mA)	7.5
波长(nm)	283.3
狭缝(nm)	1.3
燃烧器	标准型
燃烧器高度(mm)	7.5
氧化剂：空气(kg/cm2)	1.6
燃料：乙炔(kg/mc2)	0.3
空心阴极灯	Pb

表2
萤光屏显示的测量条件

分析数据	浓 度
测量模式	直接读出积分值作为实际测量数据
采用公式类型	对低浓度测量一线型，对高浓度测量一曲线校正
背景/氘灯	无
记录仪输出	1秒
量程展宽	1.0X
打印方式	自动
单 位	ppm

测试结果除记录仪上描绘出图谱外，且能在萤光屏上显示出浓度和吸光度值，同时，打印机亦能自动打印出萤光屏上显示的浓度值[3]。
一、仪器分析

1.配制二套铅标准系列浓度溶液：一套为0.5μg/ml，1μg/ml，2μg/ml。另一套为2.5μg/ml，5μg/ml，10μg/ml。

2.将二套铅标准系列浓度溶液分别进行仪器测试，由计算机分别制作二条标准曲线，贮存于计算机内，供测定样品中铅含量分析用。
3.将上述实测的浓度值代入下式，即可获得样品中的铅百分含量：

C-萤光屏显示或打印出的实测浓度值(PPm)
V-测定时试液的体积(ml)。著该试液是原试液的稀释液，必需乘以所稀释的倍数。
G-原试液中含有试样的重量。本实验中即称干漆膜的重量。

結
果
与
討
论

二种方法制备的样品试液，测试结果列于表3中。

表3
比较二种方法制备的试样所测干漆屑中铅百分含量

样 品 编 号	制 样 方 法	漆 重 屑 量 样(g) 品	漆配液 屑制体 样的积 品试(ml)	稀 释 倍 数	萤 读 光 数 屏(ppm) 上	漆中含 屑铅量 样百％ 品分
︵ 低 铅 S1 量 样 品 ︶	方法1	0.1000	100	×10	2.11	2.11
	方法2	0.1000	100	×10	2.08	2.08
︵ 高 铅 S2 量 样 品 ︶	方法1	0.0722	100	×10	1.68	23.27
	方法2	0.0955	100	×10	2.17	22.72

1.由表3知，二种方法制得的试样，所得的测试结果相近，均在误差范围内，而方法2

简易可行，测试结果可信赖。
2.检查试剂是否带入被测元素：[6]


干漆屑样品经化学处理配成溶液后，所用试剂是否带入被测元素而沾污样品，这可将前面方法2制备试样的试剂空白溶液进行如前所述仪器分析方法作空白值测定。

实验结果均在特征灵敏度以下。故本实验可不考虑试剂对测试结果的影响。
3.漆屑颗粒度对测试结果的影响：[2]


漆屑样品颗粒大小，均匀性对测试结果影响较大。由表4知，颗粒较大，不均匀，测试结果误差较大，而颗粒度≤40目，则测试结果误差小。因此，制好的干漆屑样品必须粉碎，再用40目/时筛过筛。

表4漆屑样虽颗粒度对测试结果的影响

样品编号		颗粒度	测试结果Pb％
S2	1	＞40目不均匀	20.02-25.82
	2	≤40目较均匀	22.20-22.82

4.灰化温度对测试结果的影响

通常，漆膜需在500℃高温炉中灰化。近几年来，国外文献报导了，漆膜在500℃灰化，能引起铅挥发损失，故以小于450℃为宜。我们对漆膜灰化温度进行了选择，实验结果列于表5中。由表5可知，灰化温度一般以小于450℃为宜。我们实验证明，将灰化温度提高到475℃时，也不会引起铅挥发。

表5
灰化温度对测定结果的影响

样品编号	灰化温度℃	样品中铅含量 ％	加入铅量 ％	测得总铅量 ％	回收率 ％
S1	450	2.08	0.08	2.212	102.5
	475	2.08	0.08	2.17	100.5
	500	2.08	0.08	2.03	93.8
S2	450	22.72	12	33.77	95.8
	500	22.72	12	32.40	89.8

5.基体效应对测试结果的影响：

检查基体效应对测定值的影响程度，一般可用两种方法检验。测定结果列于表6中，由表6知，测试结果基本不受基体效应的影响。

表6
不同的方法测漆屑样品中含铅量

% 铅 测 定 方 法 量 含 品 样	S2(方法三制样)
直 接 测 试	22.72
稀 释 法	23.00
标准加入法	22.61

6.铅笔涂层在干燥、灰化阶段，要特别注意加热温度。在涂层灰化阶段(温度140℃-220℃)要特别小心，慢慢升温，直至涂层炭化完全(即涂层完全变黑)。再将炉温升到450℃，保温1-2小时，以使涂层灰化完全。

結
论

这篇报告所介绍的方法2，简单、快速、准确，具有实际应用的推广价值。