涂料中有毒有害元素檢測方法概述

中國新型涂料網訊：
       人類的物質文明在不斷提高，但隨之帶來的負面影響卻越來越大，許多現代化工業(yè)生產過程及其產品對人們身體健康和生存環(huán)境造成了嚴重威脅，因此綠色環(huán)保、安全健康已成為永恒的主題。目前在涂料的生產和使用過程中對環(huán)保和安全的問題更是倍加關注。涂料作為防腐保護的功能性材料，廣泛用于船舶、汽車、機械制造、建筑等國民經濟的各個領域，幾乎涉及到人們日常生活的每一個方面。2009 年我國涂料產量已經躍居世界第一，成為名符其實的涂料生產和消費大國。隨著涂料應用的拓展和人們健康環(huán)保意識的提高，涂料的安全性也越來越被重視，其中有毒有害元素對人體健康的影響已深受人們關注。
 
1 涂料中有害元素的來源及對人體的危害性
       涂料中的有害元素主要來源于生產過程中使用的各種原材料，如各種樹脂、顏料、填料、助劑、溶劑等，會帶來各種元素。元素的毒性大小與其存在的形態(tài)、濃度和價態(tài)有關。涂料中的有害元素通過在涂料的使用過程中與人體接觸，或者在生物體內富集后通過生物鏈進入人體，并在人體內積累，使得人出現不同程度的中毒現象。如，鉛對多個中樞和外圍神經系統(tǒng)中的特定神經結構有直接的毒害作用，導致智力下降，尤其是兒童會出現學習障礙，感覺功能障礙，鉛對血液系統(tǒng)的主要作用是抑制血紅蛋白的合成，縮短循環(huán)中的紅細胞壽命，最終會導致貧血；汞中毒表現為易激動、口吃、焦慮、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等；六價鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物，皮膚接觸可能導致敏感，更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環(huán)境有持久危險性。
 
2 涂料中當前控制的有毒有害元素種類
        目前在涂料的相關法律法規(guī)和標準中，一般分別對可溶性元素和元素總量提出要求。如，歐盟WEEE 即Waste Electrical andElectronic Equipment (WEEE) Directive (2002/96/EC)指令對鉛、鎘、汞、六價鉻4 種元素提出限量要求；美國玩具安全標準消費者安全規(guī)范(ASTM F 963-2011)不但對玩具涂料中可溶性鉛、鎘、鉻、汞、銻、砷、鋇、硒8 種元素進行限量，還進一步對總鉛含量提出限量要求。我國已頒布實施的溶解性木器漆涂料中有害物質限量標準GB 18581 是國內最早對涂料提出有毒有害元素限量的標準，并于2009 年重新修訂，對可溶性鉛、鎘、鉻、汞4 種元素進行限量控制。今年來又相繼發(fā)布實施了與人體接觸的消費產品用涂料中特定有害元素限量GB/T 23994-2009，汽車涂料中有害物質限量GB 24409-2009，玩具用涂料中有害物質限量GB24613-2009 等系列標準，進一步加強了對涂料產品中有毒有害元素的限制，以達到保護人體健康和環(huán)境安全的目的。
 
3 涂料中有毒有害元素檢測方法概述
       目前國內外有關涂料中有毒有害元素含量的檢測方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)、原子熒光光譜法(AFS)和X 射線熒光光譜法(XRF)等。由于涂料中存在大量的有機物，且涂料中的有毒有害元素含量一般比較低，所以在分析前必須進行適當的前處理。目前常用的前處理方法有高溫灰化法、混酸濕酸消解法、堿性消解法、高壓消解法、堿溶法和微波消解法等[1]。有毒有害元素檢測可分為可溶性元素檢測和元素總量檢測，根據檢測目的的不同來選擇不同的前處理方法和分析方法。
3.1 樣品的前處理
       涂料樣品前處理是檢測過程中一個重要環(huán)節(jié)，對分析結果的準確性有直接影響，是決定檢測數據準確與否的關鍵點。在進行涂料中有毒有害元素分析時，必須根據待檢測樣品和目標元素的物理和化學性質來選擇適當的前處理方法。
涂料中可溶性元素分析的前處理主要是模擬人體消化系統(tǒng)胃液的作用原理來溶解涂層中相應的元素，通常需要先把涂層樣品粉碎、研磨成粉末，在37 ℃下的0.07 mol/L 鹽酸溶液恒溫浸泡一定時間，使可溶性元素轉移到鹽酸溶液中，定容后用儀器分析。
涂料中元素總量的檢測前處理方法有多種，前處理時需要把待測樣品中的目標元素全部轉移出來，常用的方法列舉如表1 所示。