用快速测汞仪测定合成树酯乳液内墙涂料中的汞含量

徐万秀 / 甘肃省嘉峪关市产品质量计量和特种设备检验检测中心

用快速测汞仪测定合成树酯乳液内墙涂料中的汞含量

徐万秀 / 甘肃省嘉峪关市产品质量计量和特种设备检验检测中心

提出了一种采用快速测汞仪测定合成树酯乳液内墙涂料中的有害物质汞含量的方法，给出了利用该方法测定汞含量的测定下限、测量重复性和回收率的实验结果。实验结果表明：该方法具有结果准确、操作简便、检出限低、分析速度快、灵敏度高、精密度好以及省时等优点。而且该方法在测样时无需进行样品的前处理，取样量少，无试剂污染，对环境污染小，能满足样品检验的要求。

合成树酯乳液；内墙涂料；汞含量；快速测汞仪

0 引言

近年来，随着社会的发展，人们生活观念的转变，对室内环境的要求越来越高，对室内装饰材料的质量安全也越来越重视。合成树酯乳液内墙涂料的质量直接关系到人体健康，尤其是可溶性重金属（汞、铅、铬、镉）、甲醛、挥发性有机化合物含量等有害物质，对人体的危害极大。合成树酯乳液内墙涂料也就是通常所说的内墙乳胶漆，是现在使用最广泛的室内装饰材料，它主要是以聚丙烯酸乳液、钛白粉等原料添加重晶石粉、轻质碳酸钙、滑石粉等填充料通过搅拌混合而成。国家强制标准GB 18582-2008《室内装饰材料内墙涂料中有害物质限量》从法津上明确规定了内墙涂料产品中有害物质含量，其要求汞含量≤60 mg/kg。对于可溶性重金属测定，该标准推荐采用附录D规定的方法。常用检验汞的方法有氢化物发生原子光谱法、冷原子吸收光谱法、双硫腙分光光度法等。氢化物发生原子光谱法是近年发展较快的一种，方法准确、灵敏度高，也是国家标准推荐的方法。但是，该方法回收率低，前处理损失量大，样品处理耗时较长。由于汞存在记忆效应，造成该方法线性差。本文用快速测汞仪测定合成树酯乳液内墙涂料中的有害物质汞含量，具有取样量少、灵敏度高、精密度好、分析速度快、无试剂污染、可直接进行样品测定等优点。试验取得了满意的结果。

1 材料与方法

1.1 仪器及试剂

DMA80 型快速测汞仪，由自动进样器、样品炉、催化管、齐化管、汞灯、检测器、工作站、镍舟或石英样品舟等组成；梅特勒ME204E电子天平；Miilli-Q超纯水机；移液枪。

1.2 试剂和材料

汞标准物质（1 000 μg/mL，国家标准物质研究中心）；高纯氧气；硝酸（优级纯）；重铬酸钾（优级纯）；超纯水；市场上销售较好的代表性样品。

2 方法原理

测汞仪原理如图1所示。用移液枪移取液体样品放入石英舟内，样品会通过自动进样系统带入仪器热分解炉中。在氧气流的负载下，液体样品干燥后被热分解。热分解产生物被流动的载气（氧气）带到分解炉催化还原，把多种形态的汞转化成单质汞，而其他含有卤素、氮、硫的氧化物等分解产物被催化床捕获，同时被彻底分解、释放。所有汞由载气（氧气）带到齐化器，在齐化器内汞与金反应形成的金汞齐合金被选择性留下，同时不含汞的蒸汽和分解产物被清出。之后齐化器瞬间被加热，温度达到900 ℃后释放出汞蒸汽。流动的载气（氧气）带汞蒸汽穿过位于单波长原子吸收光谱仪光路的吸收室，在波长253.7 nm 处测量吸收值。

图1 DMA 80 型测汞仪原理

3 结果与讨论

3.1 仪器工作条件优化

干燥温度200 ℃；干燥时间60 s；催化温度650 ℃；催化时间60 s；分解温度650 ℃；分解时间90 s；等待时间80 s；汞齐化管释放时间12 s；记录测量信号时间30 s；齐化温度900 ℃；齐化时间12 s；信号采集时间30 s；清洗时间60 s；氧气压力0.4 MPa；载气流量200 mL/min；光源：低压汞灯；检测器：硅紫外光电探测器；波长253.7 nm。

3.2 样品进样量的选择

为了仪器设备的使用寿命和检测结果的准确性，应该选择合适的进样量。如果进样量过多，汞含量浓度高，影响样品的分解，而且很容易加剧样品中的汞对催化管、齐化管的毒害作用，缩短催化管、齐化管使用寿命；如果进样量过少，汞含量浓度低，样品的代表性降低，影响检出限，同时增加了测量误差，所以在样品测定前一定要先少量取样试验，测出样品中大致所含的汞含量，再确定进样量的多少。试验选择进样量一般在0.02～0.1 g范围。

3.3 标准曲线与方法限出检

3.3.1 标准曲线

快速测汞仪有长、短两个吸收池，可以测定低浓度和高浓度范围的标准曲线。汞蒸汽先被带入长吸收池中，然后仪器会自动切换到短吸收池进行测量。吸取1 000 μg/mL汞标准溶液，用3%硝酸逐级稀释成浓度0 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、50 μg/L、100 μg/L标准系列。用移液枪逐个将标准溶液移至自动测汞仪内置样品盘内测定。以X轴表示汞含量（绝对值），Y轴表示响应的峰高值绘制标准曲线，如图2所示。

图2 汞标准曲线

3.3.2 方法检出限

在上述试验条件下，对空白溶液平行测定12次，计算测定结果的标准偏差s，求得本方法的检出限3s，结果见表1。

表1 方法检出限结果

平行测定空白溶液12次，其质量标准偏差为0.001 084 ng，以三倍标准偏差计算方法得出的检出限为0.003 251 ng，测定下限一般等于或大于检出限5倍［4］，即为0.016 255 ng。

3.4 精密度及加标回收试验

3.4.1 精密度试验

在上述试验条件下，取合成树酯乳液内墙涂料样品平行测定6次，计算其标准偏差s和相对标准偏差RSD。试验结果表明本方法具有良好重复性。精密度试验结果见表2。

表2 精密度试验结果

3.4.2 回收率试验

在上述试验条件下，取合成树酯乳液内墙涂料样品，分别加入一定量的汞进行加标回收试验，回收率为87.9%～105.7%。本方法加标回收试验稳定性较好，表明该方法稳定，准确度高，能满足测定要求。

4 结语

本文建立了快速测汞仪直接测定合成树酯乳液内墙涂料样品中汞含量的分析方法。该方法无需进行样品前处理，减少了系统误差和样品在处理过程中汞的损失，以及试验过程中的试剂消耗及对环境的污染，保障了实验人员的健康。且该方法取样量少、快速、操作简单、省时省力、污染低、灵敏度高、精密度、重复性好、回收率好、结果准确、方法可靠，适用于合成树酯乳液内墙涂料中汞含量的快速检验，并且满足国家标准要求。

［1］全国涂料和颜料标准化技术委员会（SAC/TC5）. GB 18582-2008室内装饰材料内墙涂料中有害物质限量［S］. 北京：中国标准出版社，2008.

［2］全国涂料和颜料标准化技术委员会. GB/T 9756-2009合成树酯乳液内墙涂料［S］. 北京：中国标准出版社，2009.

［3］孙晓丽. 氢化物发生原子荧光法同时测定土壤中痕量汞和铋［J］.应用化工，2011，40（5）：909-911.

［4］钱亮亮. Milestone DMA-80 直接测汞仪测定牛奶中的总汞［J］. 科技创新导报，2012（32）：104-106.

Determination of mercury content in synthetic resin emulsion interior wall coating with quick mercury meters.

Xu Wanxiu
（The Institute of Quality Supervision and Inspection，JiaYuGuan City of Gansu Province）

A method for determining mercury content of harmful substances in synthetic resin emulsion interior wall coating with quick mercury meters is presented in this paper. The experimental results of the lower limit of mercury content testing， repeatability and recovery are given. The reseach results show that the method has advantages of accuracy， convenient operation， low detection limit， fast analysis speed，high sensitivity， good precision and time saving， etc. Furthermore， the method needs not the pretreatment of samples during the measurement of samples， and has the characters of small sample quantity of sampling， no reagent pollution， low environmental pollution， which can satisfy requirements of sample testing.

synthetic resin emulsion； interior wall coating； mercury content； quick mercury meter