塑料中重金属检测应用方案

CANS T0399 塑料中铅、汞、镉、铬的能力验证测定结果分析 检测三室 吴伟东 电感耦合等离子体发射光谱法灵敏、快速、抗干扰性强、选择性好、操作简便，广泛用于化学金属元素的检验中。在电感耦合等离子体发射光谱分析过程中，依靠有效的质量控制措施，，可消除或控制影响分析结果的各种误差，保证检测结果的准确度和可溯源性。参加实验室能力验证活动，是一种很好的验证方法，不但能考核检验人员的操作水平，而且还可检查仪器的运行状态、标准物质的应用、化学试剂的纯度及实验用水是否符合要求，是对其能力的综合性考核、监督、确认和评价。此次能力验证以工程塑料(ABS)为检测对象，依据中华人民共和国电子行业标准 SJ/T 11365-2006 电子信息产品中有毒有害物质的检测方法中对塑料样品中的铅、镉、铬以及汞的含量进行了测试。 1.材料与方法 1.1样品来源 能力验证样品由中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所提供，样品为工程塑料(ABS)基体，绿色固体颗粒状。 1.2考核项目 塑料样品中铅、汞、镉、铬的含量测定。 1.3检测方法 按照中华人民共和国电子行业标准 SJ/T 11365-2006 电子信息产品中有毒有害物质的检测方法：第七章，电子信息产品中铅、镉、汞、铬的测试方法进行测试。 1.4仪器与试剂 Optima2100DV 电感耦合等离子体发射光谱仪(美国 PerkinElmer 公司)； Multiwave 3000微波消解仪(奥地利安东帕公司)。铅、汞、镉、铬1.00mg/mL(国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院提供)，临用时用 0.2%硝酸逐级稀释；实验用水为超纯水(上海摩尔 molelement 1810a)。 1.5仪器参数选择 a：微波消解参数： 盐酸：硝酸：氢氟酸=6：2：2：1；IR温度：240℃；最大压力 p： 58bar； 程序升温 温度℃ 升温 min 保持 min 风扇 400 2 10 1 600 20 30 1 0 30 3 b：：1电感耦合等离子体发射光谱仪参数：略。 1.6方法 1.6.1标准曲线制备 按下表制备的标准曲线进行测定3次，用最小二乘法进行拟合，得到回归方程 y=a+bc(a为截距， b 为斜率)和相关系数(r)，r均大于0.9999，见表2。马与以往不同的是，可在日常最佳线性范围上下限外再增加几点，以便预测时用。 元素 测定波长(nm) 线性范围 回归方程 相关系数(r) (ug/ml) a截距 b斜率 铅 220.353 0.20-2.0 63.1 18040 0.999982 汞 194.168 0.20-2.0 -398.1 12580 0.999363 镉 228.802 0.020-0.20 2332.9 351600 0.999934 铬 205.560 0.20-2.0 184.7 70780 0.999990 1.6.2样品前处理 先称取0.0500g 左右考核样品，加入相应混酸后用微波消解法消解后定容，上机测定，估计待测元素浓度范围，再按测定值值定取样量和定容体积，，并按照测定方法操作。 1.6.3样品测定 先吸取 1.00ml 待测溶液，按稀释要求进行稀释， 上机进行预检测，再按照结果决定稀释倍数以使考核样品测定值在最佳线性范围内，以及决定用何种浓度的标准样品。上机检测顺序按标准曲线、考核样品、标准样品以及和考核样品浓度相近的标准点，按此顺序反复测定3次以上。 2结果 此次参加能力验证，测试结果的相对标准偏差 0.82%-1.70%，Z比分数为0.09%-1.42%，未出现可疑数据，均达到能力验证分析要求。 3讨论 对实验室能力验证结果的质量评价，能增强分析人员的质量意识，并通过回顾分析测试中每一步，寻找误差的可能来源，从而减少和控制日常工作中的测量误差(系统误差、随机误差及过失误差)，以保证和提高测试结果的质量。 3.1标准溶液配制 电感耦合等离子体发射光谱法的标准储备溶液应尽量使用国家认证标准物质，并在有效期内使用。为避免标准溶液浓度降低或遭受乏污，标准储备液一般存放于惰性塑料容器中。标准溶液的组分要尽可能与样品溶液相似。验证样品的浓度应该位于制作标准曲线的标准系列溶液范围以内，标准曲线取点数一般为3~5个。 3.2空白试验 分析测定时，空白值的大小直接影响测定结果的准确度和重现性。因此，应尽量使用符合要求的水和试剂。在光谱分析中，水的纯度直接影响测定结果，通常采用去离子交换水和去离子重蒸馏水，特别是电感耦合等离子体发射光谱法进行痕量分析时则要用超纯水。对于消化的样品，常需要用无机酸，如盐酸、硝酸和氢氟酸等，无机酸常含有微量金属元素，在日常分析中，一般选用优级纯，若条件允许，最好用 MOS 级或工艺超纯，对所选试剂，以不砧污待测元素为原则，并同步进行消化空白测定，并在样品测定结果中扣除消化空白值。 3.3验证样品检测结果计算分析 3.3.1用电感耦合等离子体发射光谱法进行元素分析未知样品和加标样品， 一般都可买到已知浓度的标准样品，可按前面所述方法选择相近浓度的标准样品同时进行检测，当标准样品测定值在已知证书值范围内时，说明整个检测过程在受控范围内。 3.3.2实验数据的取舍 对同一样品进行多次重复测定时，有时一组测定值中某个测定值比其他测定值明显偏大或偏小，这种明显偏离的测定值称为离群值或可疑数据。离群值或可疑数据不可随意取舍， 首先应该从技术上寻找原因，如果明确是技术原因或条件改变所致，可将其舍去。否则需先进行Q检验或 Grubbs 检验后再决定取舍。 3.3.3结果计算 电感耦合等离子体发射光谱仪测试结束通过软件计算可以直接给出样品的浓度，还可以在线性良好的情况下，根据考核样品的谱线校准强度与相近浓度标准溶液用一点法计算和用标准样品结果换算，不同的计算方法中用标样换算法所报告的结果最接近标准参考值，说明标准样品消除了室间误差，有效地保证了考核样品检测结果的质量。因此，在日常检测中，需要经常用同类标样进行内部质量控制，样品在超标临界时可通过标样的换算来报告结果，这样更具可靠性。 测试项目 测试结果(mg/kg) 测定值 平均值 标准参考值 标准偏差 RSD (%) Z比分数 铅 300 298 279 2.45 0.82 1.42 303 301 297 294 296 298 汞 295 291 271 4.95 1.70 1.04 287 283 296 295 288 292 镉 26.9 26.3 26.4 0.40 1.51 -0.09 26.6 26.4 26.1 25.9 25.8 26.1 铬 296 297 284 2.71 0.91 0.97 299 301 300 296 294 295 注：2<|Z|<3，为有问题或可疑的结果，|z||≥3，为不满意或离群的结果。