(北京海光儀器有限公司，北京100015)

1 前言

云母鈦珠光顏料自上世紀(jì)70年代末成功研制以來(lái)，因特殊的光學(xué)效應(yīng)，使其具有其他顏料不可替代的作用，被稱(chēng)為“第一代效應(yīng)顏料”[1]。目前，國(guó)內(nèi)外主要采用天然(或合成)云母為基材，通過(guò)液相沉積法來(lái)制備這類(lèi)顏料[2，3]。隨著其在許多行業(yè)都有應(yīng)用，對(duì)制備工藝水平和產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。制備時(shí)經(jīng)過(guò)高溫煅燒后仍會(huì)含有微量的砷和汞、鉛等有害元素。國(guó)家對(duì)其監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)較少，僅建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC 467-1992(1996)對(duì)合成云母珠光顏料中的鉛、砷、汞元素有限量要求[4]。該標(biāo)準(zhǔn)中砷采用分光光度法，此法操作步驟多且復(fù)雜，汞采用的冷原子吸收法。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于云母珠光原料中重金屬元素的分析方法僅陳春添等采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定其中Pb、Cd、As、Hg、Ba、Cr、Sb、Se 8種元素含量[5]；李靜等采用火焰原子吸收法測(cè)定其中的Cd和Pb的含量[6]。因此，建立這類(lèi)物質(zhì)中砷和汞元素新的分析檢測(cè)方法是非常有意義的。

原子熒光法具有靈敏度高、選擇性好、儀器設(shè)備成本低、在線(xiàn)分析速度快、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，其As和Hg兩種元素獨(dú)特的靈敏度，已廣泛應(yīng)用于土壤[7]、飲用水[8]、蔬菜[9]、化妝品[10]和保健食品[11]中的As和Hg元素的同時(shí)檢測(cè)。本實(shí)驗(yàn)將云母鈦珠光顏料進(jìn)行一次消解，由雙道原子熒光法同時(shí)測(cè)定樣品中As、Hg的含量。結(jié)果表明，方法的線(xiàn)性范圍、精密度、檢出限、加標(biāo)回收率等指標(biāo)可以滿(mǎn)足云母鈦珠光顏料中As和Hg元素的測(cè)定。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 主要儀器和試劑

原子熒光光譜儀，AFS-8530，北京海光儀器有限公司；As、Hg元素原子熒光用空心陰極燈，北京有色金屬研究總院；EG20A可調(diào)恒溫電熱板，北京萊伯泰科儀器股份有限公司；高純水機(jī)，北京歷元電子儀器有限公司；分析天平，德國(guó)Sartorius。

硝酸(優(yōu)級(jí)純)、鹽酸(優(yōu)級(jí)純，北京化工廠)；氫氟酸、氫氧化鈉(優(yōu)級(jí)純)、硼氫化鉀(熒光專(zhuān)用試劑，天津南開(kāi)允公合成技術(shù)有限公司)；除另有說(shuō)明，所用試劑的純度均為分析純，并且均購(gòu)買(mǎi)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

As、Hg的標(biāo)準(zhǔn)溶液(含量均為100μg/mL)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心。

標(biāo)準(zhǔn)系列的配制，分別取含量為100μg/mL的As和Hg的標(biāo)液500μL和100μgL于同一個(gè)100mL容量瓶中，用去離子水定容搖勻，配制成砷、汞含量為500ng/mL和100ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。分別吸取混合標(biāo)準(zhǔn)工作液0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0和2.0 mL，置于100mL容量瓶中，各加入5mL鹽酸和10%的硫脲溶液10mL，用去離子水定容，搖勻，配制成砷含量為0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0和10.0μg/L和汞含量為0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0和2.0μg/L標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

還原劑(2%硼氫化鉀，)，稱(chēng)取2.5g氫氧化鉀溶于500mL水中，再溶入10.0g硼氫化鉀。

載流(5%鹽酸，V/V)，量取50mL濃鹽酸，緩慢加入約500mL水中，并稀釋到1000mL。

硫脲(10%，w/V)，稱(chēng)取10g硫脲溶解后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，用去離子水水定容至刻度。

2.2 樣品前處理

云母鈦珠光顏料的前處理：準(zhǔn)確稱(chēng)取0.3000g樣品置于聚四氟乙烯燒杯中，加入王水(2mL硝酸和6mL鹽酸)放置在加熱板上120℃消解30min，取下冷卻后再加入5mL氫氟酸，置于電熱板上繼續(xù)消解，直至溶液澄清透明，再將溫度升至130℃趕酸至燒杯內(nèi)溶液剩余約1mL，取下冷卻后轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，燒杯用少量的水清洗兩次并將清洗液轉(zhuǎn)入容量瓶中，加2.5mL鹽酸和5mL硫脲溶液，用去離子水定容后搖勻，同時(shí)做試劑空白。

2.3 儀器測(cè)定條件

原子熒光的測(cè)定條件見(jiàn)表1。

表1 原子熒光光譜儀工作條件

2.4 結(jié)果與討論

2.4.1前處理方法的選擇

汞屬于易揮發(fā)元素，消解過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)消解溫度高于150℃后，汞元素的加標(biāo)回收率偏低。因此，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在120℃條件下進(jìn)行消解樣品，130℃進(jìn)行趕酸。云母基材的主要成分之一是二氧化硅，樣品在消解時(shí)采用氫氟酸可以溶解二氧化硅，將包裹在樣品顆粒中的待測(cè)元素釋放出來(lái)，使測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2.4.2線(xiàn)性范圍與檢出限

按照儀器的工作條件對(duì)As和Hg的標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測(cè)試，得到的濃度-熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)表2。平行測(cè)定11次空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍空白溶液的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的斜率，得到As和Hg元素測(cè)定的檢出限。

表2 線(xiàn)性范圍與檢出限

2.4.3樣品測(cè)定結(jié)果

取云母鈦珠光顏料樣品，按照前述處理方法，處理7個(gè)平行樣，使用原子熒光法進(jìn)行測(cè)定，獲得的測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。該樣品中As和Hg的7次測(cè)量結(jié)果的平均值分別為1.4777和0.0162mg/kg，均未超過(guò)JC 467—1992(1996)對(duì)合成云母珠光顏料中的砷和汞元素的10和1mg/kg限量要求。As和Hg元素7次測(cè)定的RSD分別為4.28%和5.84%，可見(jiàn)該方法具有較好的測(cè)量精密度。

表3 樣品測(cè)量結(jié)果

在樣品消解前向消解瓶中添加As和Hg元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容后的添加濃度即為加標(biāo)值。表4給出了樣品中As和Hg兩個(gè)添加水平的加標(biāo)回收率(考慮樣品中砷的含量，測(cè)其回收率時(shí)，稱(chēng)樣量為0.2500g)，兩個(gè)元素的加標(biāo)回收率范圍為84.4%～102.5%，可見(jiàn)測(cè)定結(jié)果的回收率指標(biāo)良好。

表4 樣品測(cè)定結(jié)果及加標(biāo)回收率

3 結(jié)論

本方法采用了硝酸-鹽酸-氫氟酸混合酸消解，使用樣品原子熒光進(jìn)行測(cè)定，對(duì)精密度、回收率等評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了考察，結(jié)果表明獲得了較好的測(cè)量效果。對(duì)云母鈦珠光顏料中的砷和汞的測(cè)定及生產(chǎn)質(zhì)量評(píng)價(jià)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管提供了有效的分析方法。