石墨炉原子吸收法测定PU材料中的铬

徐晓萍 ，马萍 ，杨勤 ，曹丽华

(1.南京检验检疫技术中心，南京 211106； 2.南京维尔检测技术有限公司，南京 211106；3.江苏长三角纺织服饰检测有限公司，江苏无锡 214199)

铬在动物组织中含量很少，但却是动物生长所需要的，铬缺乏或过量对动物和人体都会产生严重危害[1]。含铬化合物多有毒性，易被人体吸收和蓄积，铬中毒可引起皮肤溃疡、鼻中膈穿孔、过敏性及接触性皮炎、胃肠出血性胃肠炎、急性肾衰竭、肺炎，并且容易引发癌症(特别是肺癌)，因此铬化合物是公认的致癌物[2]。

PU材料被广泛地应用于电子电气产品中，电子电气产品中铬含量的测定方法主要有X射线荧光光谱法[3-5，9]、火焰原子吸收光谱法[4-6，9]、等离子发射光谱法[4-5，7-9]。笔者采用微波消解-石墨炉原子吸收法测定电子电气产品PU材料中的铬含量，对微波消解条件、石墨炉升温程序进行了探讨，建立了可行的分析方法，本法具有灵敏度高、操作简单、快速、安全等优点。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

原子吸收光谱仪：ICE 3500型，美国Thermo Scientific公司；

粉碎仪：ZM200型，弗尔德莱驰(上海)贸易有限公司；

全自动校准电子分析天平：XS105DU型，上海梅特勒-托利多仪器有限公司；

纯水器：Simplicity UV型，美国Millipore公司；

微波消解仪：Mars微波消解系统，美国CEM公司；

电热板：C-MAGHS7型，德国IKA公司；

微量移液器：0.5～5 mL，美国Fisher公司；

容量瓶：带塞，体积分别为50 mL，100 mL；

硝酸、过氧化氢：优级纯，上海国药集团化学试剂有限公司；

铬标准溶液：1000 μg／mL，美国 AccuStandard公司；

实验用水：超纯水。

1.2 标准溶液制备

精密量取铬标准溶液0.5 mL加水定容至50 mL，得10 μg／mL的铬标准使用溶液。取铬标准使用溶液5 mL加水定容至50 mL，得1 μg／mL铬标准储备液。取铬标准储备液4 mL用2%硝酸溶液稀释至50 mL，配制成80 μg／L铬对照品溶液。

1.3 仪器工作参数

测定波长：429.0 nm；狭缝：0.5 nm；干燥温度：100℃，斜坡升温保持时间为30 s，升温速率为10℃／s，通气速率为0.2 L／min；灰化温度：1200℃，斜坡升温保持时间为20 s，升温速率为150℃／s，通气速率为0.2 L／min；原子化温度：2500℃，原子化时间为3 s，直接升温，通气速率为0 L／min；除残温度：2600℃，除残时间为3 s，通气速率为0.2 L／min；测量方式：标准曲线法；分析信号：峰高；背景校准：塞曼校正。

1.4 样品溶液及空白溶液制备

将样品剪成5 mm×5 mm小块，混合均匀，经切割式粉碎仪粉碎至长宽均约 500 μm[5，9]，准确称取0.1000 g样品至消解罐中，加入6 mL硝酸和2 mL过氧化氢，放入微波消解仪中进行消解，微波消解程序见表1。待消解程序结束后，冷却至室温，将微波消解内罐放在电热板上加热赶酸，直至溶液近干，冷却后转移至50 mL容量瓶中，然后加入1 mL硝酸，用水稀释并定容。同法制备试样空白溶液，在设定好的条件下测定铬的含量。

表1 PU材料微波消解条件

2 结果与讨论

2.1 微波消解条件

2.1.1 酸用量

大多数试剂级酸都含有痕量的金属杂质，为了使实验结果更加准确，分析中应进行试剂空白的测定。因此采用石墨炉原子吸收法测定铬时，应尽量选用优级纯试剂，最终的酸用量尽量少且必须保持一致。这是因为酸会影响溶液的粘度从而影响提升量，并且使石墨管寿命缩短，同时还能降低样品空白的测定值。

2.1.2 石墨管的选择

实验结果表明，普通石墨管分析结果重现性差，易被污染，实验寿命短。热解涂层石墨管耐高温，重现性好，使用寿命长，能满足实验要求。故选择热解涂层石墨管。

2.2 标准曲线的绘制

采用仪器自动稀释功能，绘制标准曲线，铬对照品溶液的质量浓度分别为 20，40，60，80 μg／L。分别吸取所需体积的铬对照品溶液，用2%硝酸溶液稀释至10 μL，注入石墨炉原子化器，按照1.3仪器工作参数测定吸光度。以吸光度(Y)为纵坐标、溶液的质量浓度(X)为横坐标绘制标准曲线，得线性方程为Y=0.0617X+0.0012，相关系数r=0.9986。

2.3 波长的选择

选择429.0 nm波长测定铬比选择357.9 nm波长测定时灵敏度高，测定标准曲线线性更好，精密度高。因此测定浓度较高的标准曲线点时，可选取429.0 nm的波长对铬元素进行测定，可得到较为理想的线性及较高的准确度。

2.4 检出限与定量限

在最佳实验条件下，重复测定空白溶液12次，计算吸光度平均值及标准偏差，以3倍标准偏差的吸光度定义，得方法检出限为0.051 μg／L。

2.5 测量精密度与准确度

在最佳测定条件下，取一份已处理好的样品溶液，连续测定6次，测定结果见表2。由表2可知，测定结果的相对标准偏差为3.78%，表明本法测量精密度良好。在与样品测定相同的条件下，对6个样品均加标5 μg／L进行回收试验，测定结果见表3。由表3可知，加标回收率为92%～120%，表明本法测量准确度较高。

表2 测量精密度试验结果

表3 加标回收试验结果

3 结语

采用微波消解原子吸收石墨炉法测定PU材料中的铬含量，操作简便、快速，有较高的精密度和准确度，可以满足测定要求。

[1]孟立红，张丙春，王磊.微量元素铬的检测方法[J].中国饲料，2001，15: 21-22.

[2]陈超，陈瑜，俞辉.微波消解石墨炉原子吸收光谱法测定胶囊和片剂用明胶中铬含量[J].分析化学，2006，34(12): 18-20.

[3]SN／T 2003.1-2005 电子电气产品中铅、汞、镉、铬、溴的测定第一部分：X射线荧光光谱定性筛选法[S].

[4]SJ／T 11365-2006 电子信息产品中有毒有害物质的检测方法[S].

[5]GB／T 26125-2011 电子电气产品六种限用物质的测定[S].

[6]SN／T 2004.2-2005 电子电气产品中铅、镉、铬的测定 第2部分：火焰原子吸收光谱法[S].

[7]赵洋.微波消解-ICP-OES法测定人造革合成革中重金属元素的含量[J].塑料科技，2010，38(1): 83-85.

[8]闫清华，杨理，杨利娟.微波消解ICP-AES检测6种清热解毒类中草药中14种微量元素[J].药物分析杂志，2011，31(7): 1393.

[9]IEC 623211.02008-12 Electrotechnical products-Determination of levels of six regulated substances(lead，mercury，cadmium，hexavalent chromium，polybrominated biphenyls，polybrominated diphenyl ethers)[S].