专利名称：塑料样品中铅镉的连续测定方法
技术领域：
本发明涉及系统检测与分析测试方法，具体是指一种连续测定有害物质含量的方法。
背景技术：
随着消费性电子产品用量的不断增加与世界各国环保意识的提高，绿色产品所带来的成功行销模式与经验，让产业界除了以价格、品质、服务等传统方式促进销售之外，更增添了一种强有力的行销方式----“环保产品”。欧盟于2003年1月27日所修正之《报废电子电器设备指令》(WEEE-2002/96/EC)更明确定出，消费性电子产品制造商，针对所制造的产品，具有回收、处理、再利用的责任，并明确确定其目标及时间。而针对废弃电子产品的回收部分，欧盟更规范出环境有害物质禁用条例RoHS(2002/95/EC)，确立Pb、Cd、Hg、Cr6+、PBB、PBDE六大有害物质的禁用。为适合形势发展的需要，各大知名制造厂商也提出相关有害物质禁用规范，以提高产业竞争力。
目前，针对塑料样品中铅含量的检测，就连SGS、PSB、ITS这些国际性的专业检测机构也都是参照美国环保局标准US EPA3050B或US EPA3052。但是，参照3050B时，前处理时间长达十几个小时甚至几十个小时，化学试剂因需反复蒸发使得用量非常大，样品需剪切成足够小的颗粒制备麻烦，虽然可对铅、镉进行连续测定但无法得出全量结果(对于某些类型的样品有时会导致检测结果偏低好几倍甚至几十倍)；参照3052进行检测时，则不仅需要专门的装置---微波处理器以及配套的专用配件，还要求样品应经过充分剪切，样品前处理时间也较长，耗材又比较昂贵，所以该方法虽然可以对铅镉进行测定，但其不适合一般场合使用；而参照EN1122只能测定塑料样品中镉的含量。
所以，确有必要发明一种新的检测方法，以便达到快速、准确以及低成本检测塑料样品中铅镉含量的目的。
发明内容本发明的目的在于提供一种能简单、快速、准确测定塑料样品中铅镉含量的化学方法。
本发明所述是一种用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)快速测定塑料样品中铅镉的方法，具体测量方法如下首先称取待测样品于烧杯中，用硫酸碳化样品，然后用硝酸破坏碳化物质，再经盐酸溶解得澄清溶液，最后将澄清的样品溶液引入检测仪器ICP-OES测量所分析元素的含量。本发明可用于PVC、PA46、PA6T、PA9T、PPA、PPS、LCP、PBT、PCT、PC、PA等塑料样品的检测。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1.无需专门的样品处理设备，通常的实验设备加热炉即可。
2.常用的化学试剂硫酸、硝酸、盐酸、EDTA只需常规用量。
3.样品前处理时间仅需40-50min，可以达到省时的目的。
4.对样品粒度无特别要求，样品制备方便、快速，并且可测得全量铅、镉。
具体实施方式本发明使用ICP-OES快速测定塑料样品中铅镉的方法，可分为以下四个步骤进行实施1.标准工作溶液的准备分别称取1mL铅标准溶液(1000mg/L，德国墨克公司生产)和1mL镉标准溶液(1000mg/L，德国墨克公司生产)于1000mL单标线容量瓶中，用硝酸(体积比为3∶97)稀释至刻度，混匀。
2.样品前处理(1)称取样品约0.2g(精确到0.1mg)于50mL烧杯中，缓慢加入5mL硫酸(AR)，用加热炉加热至样品分解并完全碳化成黑色物质后，逐滴加入硝酸(AR)至黑色物质完全破坏即黑色消失，继续加热至冒硫酸烟并保持1分钟左右，取下冷却。
(2)向上述反应液中加入20mL盐酸(体积比为1∶1，盐酸的用量必须大于溶液中硫酸的残余量)，加热至沸腾并保持1～2分钟，取下冷却至室温，将冷却后的溶液定量转移至100mL单标容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。加入过量EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)并加热煮沸使铅生成稳定的配合物。
3.工作曲线的绘制(1)另取50mL烧杯5只，分别加入标准工作溶液0mL、1mL、5mL、10mL、20mL，分别加入5mL硫酸(AR)，以下按步骤(2)进行，便构成浓度为0.00mg/L0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L的标准系列。
(2)预热电感耦合等离子体发射光谱仪约20分钟，按照所设定的仪器工作参数如射频功率、气体流量、观测高度、积分时间及铅/镉的测试波长等，依次测量标准系列的光谱强度，依据仪器自动所制作的工作曲线计算相关系数。
4.样品检测依次将各样品溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，并输入样品实际重量和稀释体积，仪器自动测定各元素分析线的发射光强度，并通过工作曲线和样品重量及稀释体积计算出待测元素的含量。
本检测方法在进行PBT等富含玻纤的样品检测时，会有部分不溶物残留，理论分析该不溶物为二氧化硅，但该不溶物的存在不影响铅、镉的检测结果。
实验数据与结果1.方法精密度与回收率称取0.2g(精确到1mg)编号为BCR680high的标准样品11份分别置于不同的烧杯中，按照本发明的实施步骤进行操作，测得铅、镉含量并由此计算方法精密度和回收率，数据如下
由表可知，依照上述实施方式对塑料样品中铅、镉含量进行测定，精密度和准确度都能满足预期要求。
2.方法检出限取20个烧杯，空白实验按照本发明所揭示步骤操作，结果如下
*500为根据称样量和稀释比，由溶液浓度换算为样品中待测物含量所乘的系数。
3.检出限验证结果为验证方法是否能达到由空白实验标准偏差所计算出的检出限，分别进行铅和镉的加标回收实验，结果如下
由表可知，当铅的添加浓度达到0.02mg/L、镉的添加浓度达到0.004mg/L时，能够达到预期的精密度与回收率，因此，可以定义铅镉的检出限分别为0.02mg/L和0.004mg/L，根据称样量和稀释比，由溶液浓度换算为样品中待测物含量，相当于样品检出限10ppm铅和2ppm镉。
4.实验室间比对
由表可知，本方法所测得的结果与上海SGS及本实验室用US EPA3052方法所测得的结果具有很好的一致性，但比上海SGS用US EPA3050B所测得的结果严重偏高。这一结果证明使用EPA3050B不能得出全量，而本方法可得出全量并与EPA3052具有很好的一致性。
权利要求
1.一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于首先用硫酸碳化需要分析的塑料样品，然后用硝酸破坏碳化物质，再经盐酸溶解后得澄清溶液，最后将澄清的样品溶液引入检测仪器测量所分析元素的含量。
2.如权利要求1所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于所述硫酸、硝酸均为分析纯试剂，盐酸用于溶解碳化所生成的硫酸铅沉淀。
3.如权利要求2所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于经盐酸溶解后的澄清溶液需继续加热至沸腾并冷却。
4.如权利要求1所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于所述盐酸规格为体积比1∶1。
5.如权利要求1所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于所述硫酸需缓慢加入，所述硝酸需逐滴加入至碳化物质被完全破坏。
6.如权利要求5所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于硝酸破坏碳化物之后，需继续加热至冒硫酸烟。
7.如权利要求1所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于所述盐酸的用量必须大于溶液中硫酸的残余量，待反应完全后需加入EDTA使铅生成稳定的EDTA配合物。
8.如权利要求7所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于所述EDTA必须过量并需加热煮沸使铅生成稳定的EDTA配合物。
9.如权利要求1所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于所述检测仪器为电感耦合等离子体发射光谱仪，电感耦合等离子体发射光谱仪使用前需开机预热，其工作参数以及铅/镉的测试波长需要通过实验进行确定。
10.如权利要求9所述的一种塑料样品中铅镉的连续测定方法，其特征在于其可用于PVC、PA46、PA6T、PA9T、PPA、PPS、LCP、PBT、PCT、PC、PA塑料样品的检测。
全文摘要
本发明提供了一种快速、准确的测定塑料样品中铅镉含量的方法。该法首先用硫酸碳化需要分析的塑料样品，然后用硝酸破坏碳化物质，再经盐酸溶解得澄清溶液，最后将澄清的样品溶液引入检测仪器测量所分析元素的含量。经标样验证、实验室间比对以及实验室内比对和重复检测，该方法简便快速、结果准确可靠。
文档编号G01N1/28GK1715872SQ20041004114
公开日2006年1月4日 申请日期2004年6月28日 优先权日2004年6月28日
发明者方玉枝 申请人:富士康(昆山)电脑接插件有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司