电感耦合等离子体-质谱法测定内墙漆中8种重金属杂质

张志刚 罗君强 墨淑敏（北新集团建材股份有限公司，北京 008；北京有色金属研究总院，北京 00088）

1 前言

随着对环境健康认识水平的提高，装饰材料的安全性成为人们关注的重点。重金属污染如铅、汞等常见重金属，时时刻刻威胁着人类的健康。内墙漆是室内装修装饰过程中一种不可或缺的原材料，应用非常广泛[1]，如果材料中的重金属超标，通过接触或吸入能够直接对人体造成危害，甚至致癌。

目前我国对内墙漆中的部分有害重金属元素提出了限量要求[2]，主要涉及铅、镉、铬、汞四种重金属元素，其限量标准分别为90、75、60、60mg/kg，测定方法为原子吸收。由于原子吸收为单一元素测定方法，因此耗时相对较长，而且Hg的测定需要采用氢化物发生，操作步骤比较繁琐。电感耦合等离子体质谱是现代发展起来的一种检测技术，在痕量金属元素检测方面具有多元素同时测定，干扰小，检出限低，操作简便等优点，在各领域都有广泛的应用[3～6]。

本文采用电感耦合等离子体质谱法同时测定市售墙面漆中的8种重金属元素，操作简便，测定快速，灵敏度高。

表1 ICP-MS仪器工作参数

2 实验部分

2.1 仪器及工作条件

7700ce电感耦合等离子体质谱仪（美国安捷伦科技有限公司）。使用调谐液调整仪器各项指标，使仪器灵敏度、双电荷、分辨率等各项指标达到测试要求。ICP-MS参数见表1。

2.2 标准溶液与试剂

盐酸：优及纯，北京化学试剂研究所。试验用水为二次去离子水。

Rh、Tl内标储备溶液：1.0mg/mL，购自市售有证标准溶液，4℃避光保存。稀释为1.0 μg/mL的内标溶液备用。

Cr、As、Se、Cd、Sb、Ba、Hg、Pb标准储备溶液均购自市售有证标准溶液，4℃避光保存。使用时首先稀释得到浓度为1.0 μg/mL的标准溶液，然后经过逐级稀释配制浓度为1.0、5.0、10、20、50、100、200ng/mL的系列混合标准溶液。

2.3 样品采集与处理

样品为市售某品牌墙面漆。取5cm×10cm玻璃板一块，预先用硝酸溶液（1+1）浸泡24h。将待测的内墙漆样品搅拌均匀，在上述玻璃板上制备厚度适宜的涂膜。待完全干燥后，取下涂膜，在室温下研磨均匀，并通过孔径为0.5mm的不锈钢金属筛。

准确称取0.1g上述粉末样品，精确至0.0001g，置于150mL的烧杯中。加入5mL盐酸（1+1），低温加热至样品完全溶解。然后转入100mL容量瓶中。向待分析的样品溶液中加入2mL浓度为1.0 μg/mL的Rh、Tl内标溶液，稀释至刻度线。试剂空白随同样品一同处理。

表2 杂质元素同位素的选择及测定

表3 墙面漆样品中杂质元素测定

3 结果与讨论

3.1 干扰讨论

电感耦合等离子体质谱仪通常采用高纯氩气为载气，而40Ar35cl双原子对75As的测定有质谱干扰，同时40Ar40Ar也会干扰80Se的测定，因此As、Se的测定需选择H2模式下进行。其余杂质元素Cd、Sb、Cr、Pb、Hg、Ba可选择Ar气模式测定。

3.2 同位素及内标元素的选择

杂质元素质量数的选择直接影响到分析结果的准确性，通常要求选择自然丰度高，干扰小的同位素进行测定。各元素同位素的选择见表2。

试验中配制了Rh、Tl混合内标溶液，结果发现选择不同的内标元素进行样品测定时，8种重金属元素的加标回收率不同。杂质元素Se、Cd、Sb、Cr、As、Ba 以103Rh为内标，Pb、Hg以205Tl为内标时加标回收率均在85%～110%之间，能够满足样品测试的需要。

3.3 线性范围与精密度

配制浓度为 1.0、5.0、10、20、50、100、200ng/mL的系列混合标准溶液，按照表2选定的内标元素，测定杂质元素与内标元素的CPS比值Y，并绘制Y与溶液浓度X之间的工作曲线，各杂质元素工作曲线的线性相关系数均大于0.9990。对杂质含量均为10ng/mL的标准溶液平行7次进样，计算其相对标准偏差，8种元素测定的相对标准偏差范围均小于5%，具体结果见表2。

3.3 样品测定与加标回收试验

本文测定的样品为市售某品牌墙面漆，随样进行空白试验，并通过加标回收率考察方法的准确性。加标方法为：称取1.00g预处理后的墙面漆粉末，滴 加一定量的Cr、A s、Se、Cd、Sb、B a、Hg、Pb标准溶液，干燥后充分研磨均匀后，随同样品做相同的处理。

依次测定空白溶液、样品及加标溶液，计算加标回收率。加标回收率在94%～106%，回收情况良好，样品测定结果及杂质元素加标回收具体情况见表3。Cr、Cd、Hg、Pb四种元素同时采用国标方法进行测定，结果无明显差异。

[1]张雪芹、徐峰.我国内墙涂料现状与发展[J].涂料工业 ,2006,36(1)：41-43.

[2]张俊智、赵玲、冯世芳等.室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量[S].中国.GB/T 18582-2008.

[3]田丽娟、王梦娇、李义久等. ICP-MS法检测3种铜型微量元素中砷、铅、镉和汞的含量[J].化学试剂,2013,35(11)：999-1004.

[4]周慧、汪正、朱燕等. 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定碳化硅器件中杂质元素[J]分析化学,2014,42(1)：123-126.

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[6]刘裕婷、张志荣、于秋红等.水浴消解－碰撞反应池电感耦合等离子体质谱法测定全血中重金属元素[J].国际检验医学杂志,2013,34(21)：2878-2880.