李文清 賀曉梅

（1 中國建材檢驗認證集團（陜西）有限公司 陜西 咸陽 712000）（2 咸陽陶瓷研究設計院 陜西 咸陽 712000）

前言

鉛、鎘、汞被人們稱之為工業(yè)3大污染金屬元素，其中鉛、鎘廣泛存在于陶瓷制品中，是各國對陶瓷制品衛(wèi)生安全表中必檢的元素指標。由于鉛、鎘很難排除人體外，會在人體內積累，因此即使攝入量很少，但只要是經(jīng)常性的接觸或攝入，當積累到一定量時鉛、鎘會引起身體各種病變，重者甚至導致死亡。為此，世界各國對陶瓷制品中鉛、鎘含量標準做了越來越嚴格的限制。

微量鉛、鎘的測定，通常采用分光光度法、原子吸收法、電化學分析法等。原子吸收法作為多種金屬元素測定最靈敏的技術，在 GB／T 3810.15－2006《有釉磚鉛和鎘溶出量的測定》、HJ／T 296－2006《衛(wèi)生陶瓷 環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求》《陶瓷樣品中鉛和鎘的測定》等標準中都得到了廣泛采用。

筆者應用火焰原子吸收法，介紹了陶瓷磚和衛(wèi)生陶瓷樣品中微量鉛、鎘測定的原理和測試過程，并對測量過程中需要注意的問題進行了分析探討。

1 實驗

1.1 儀器與試劑

1）儀器。原子吸收分光光度計TAS－990（北京普析通用儀器有限責任公司生產(chǎn)）、恒溫加熱板ASN－1500（上海譽星電子有限公司生產(chǎn)）、電子天平BS－124S（賽多利斯科學儀器（北京）有限公司生產(chǎn)）。

2）試劑。硝酸（優(yōu)級純）、去離子水、1000μg／ml鉛標準液（中國計量科學研究院，GBW 08619）、1000μg／ml鎘標準液（中國計量科學研究院，GBW 08612）。

1.2 方法原理

樣品經(jīng)預處理使鉛以離子狀態(tài)存在于溶液中，樣品溶液中鉛離子被原子化后，基態(tài)鉛原子吸收來自鉛空心陰極燈發(fā)出的共振線，其吸光度與樣品中鉛含量成正比。在其他條件不變的情況下，根據(jù)測量被吸收后的譜線強度，與標準系列比較進行定量［1］。

1.3 樣品處理

陶瓷試樣經(jīng)過清洗、烘干、粉碎、縮分、研磨后，過80 μm目篩，然后稱取樣品10g（精確至0.0001g），加入至100ml燒杯中，再往燒杯中加入25ml的50%硝酸溶液攪拌均勻，蓋上表面皿，置于200℃低溫加熱板上加熱2 h，冷卻靜置1h，立即過濾至50ml容量瓶中，用水定容到刻度，搖勻。放置后，攪拌溶液使其足夠均勻，取一部分測試液，選用適當?shù)牟ㄩL在火焰原子吸收分光光度計上進行分析。

1.4 標準溶液濃度

鉛標準溶液濃度（μg／ml）：0、0.5、1、2、4、5；

鎘標準溶液濃度（μg／ml）：0、0.1、0.2、0.5、0.8、1。

1.5 實驗條件

表1 鉛、鎘測定的實驗條件

1.6 標準曲線的繪制及待測樣鉛和鎘含量的測定

將已配制好的鉛、鎘標準溶液，按濃度由低到高進樣，測量其吸光度，繪制標準曲線。最后吸入待測試樣溶液，根據(jù)標準曲線測得的吸光度，求出待測樣品中鉛、鎘的含量，并求出平均值。

1.7 靈敏度、檢出限、回收率、精密度的測量

對空白樣進行10次測量，另外對鉛、鎘任一標準樣進行10次測量，求其方法的靈敏度、檢出限、回收率及精密度。

式中：ΔC／ΔA——標準曲線斜率；

Xi——該標準溶液測定時所對應的吸光度；

n——測定該標準曲線的次數(shù)；

P—— 未知液測量10次的平均濃度值；

Ps—— 標準溶液的濃度；

2 結果與討論

2.1 標準曲線的繪制

2.1.1 鉛的標準曲線的繪制

鉛的標準曲線的繪制見圖1。

圖1 鉛的標準曲線

由圖1可知，鉛標準溶液濃度為0～10μg／ml時，濃度與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關系。

2.1.2 鎘標準曲線的繪制（見圖2）

由圖2可知，鎘標準溶液濃度為0～1.0μg／ml時，濃度與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關系。

圖2 鎘的標準曲線

2.2 鉛、鎘的靈敏度、檢出限、回收率和精密度的測定

將表2和表3的數(shù)據(jù)分別代入公式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）中，可得到鉛、鎘的靈敏度、檢出限、回收率和精密度，其結果如表4所示。

表2 5.0μg／ml鉛標準溶液測定10次所得的濃度值（μg／ml）

表3 0.5μg／ml鎘標準溶液測定10次所得的濃度值（μg／ml）

表4 鉛、鎘的靈敏度、檢出限、回收率和精密度實驗結果

由表4可知，用原子吸收分光光度法測定鉛、鎘的檢出限低、回收率高和精密度結果準確。

2.3 陶瓷磚和衛(wèi)生陶瓷樣品的檢驗結果與分析

從表5可以看出，有釉陶瓷制品中鉛含量都較高，而鎘含量一般較低。這是因為在瓷釉中加入鉛丹（PbO）等能起到助熔作用，可降低釉的表面張力、熔體的粘度，同時增加釉面的光澤度，拓寬釉的燒成溫度，有利于著色氧化物發(fā)色。在色料中加入鉛丹等，還能促使色料在低溫度下顯色［2～3］。

表5 陶瓷磚、衛(wèi)生陶瓷樣品中鉛、鎘含量（mg／kg）

2.4 實驗過程中需要注意的幾點問題

2.4.1 樣品前處理

樣品在清洗、烘干、粉碎、縮分、研磨和過篩各過程中一定要防止雜質混入，防止樣品被污染；實驗所使用的玻璃容器都應洗滌干凈，然后浸入30%～50%的硝酸中浸泡24h，先用流水沖洗，最后使用二次蒸餾水漂洗干凈、烘干，備用。

2.4.2 硝酸液消解過程

倒入硝酸溶液時一定要緩慢，然后用少量蒸餾水沖洗粘在燒杯壁上的樣品粉末。硝酸溶液消解開始時溫度不能太高以防止爆沸，然后再慢慢調高溫度繼續(xù)消解，在整個消解過程中保持酸液穩(wěn)定均勻的沸騰即可，不能讓消解的硝酸溶液燒干。

2.4.3 儀器操作過程

首先，檢查水封及儀器各部分的連接，當水封無水時會發(fā)生“回火”現(xiàn)象；檢查燃燒使用的氣體是否充足；燃燒的火焰要保證是藍色的，使其原子化在最高的火焰區(qū)，提高靈敏度，若火焰不純，要及時清除燃燒器噴口的雜質；調整樣品的吸入量，一般情況下調整至6～8ml／min；調整霧化器的霧化效率使其最佳化。

3 結語

火焰原子吸收分光光度法能夠滿足建筑衛(wèi)生陶瓷國家標準和環(huán)境保護標準對鉛、鎘含量檢測的要求。它具有檢出限低、回收率高、準確度高、分析速度快、易于自動化等優(yōu)點，且價格低廉，在建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中具有廣闊的發(fā)展前景［4］。

1 李曉燕.現(xiàn)代儀器分析.北京：化學工業(yè)出版社，2008

2 唐志陽.日用陶瓷鉛溶出量超標的原因及對策.全國性建材核心期刊——陶瓷，2001（4）：19～20

3 胡俊，區(qū)卓琨.日用陶瓷鉛鎘溶出量的成因、危害及檢測.佛山陶瓷，2011（11）：16～19

4 喬凌霞.淺談原子吸收光譜法在實際應用中需注意的幾個問題.醫(yī)學動物防制，2010（2）：196