分析兒童玩具中的八大重金屬儀器

一、前言

兒(er) 童玩具的“毒”存在於(yu) 哪裏？ 大多存在於(yu) 塗料中，國內(nei) 部分企業(ye) 生產(chan) 兒(er) 童玩具有兩(liang) 套標準，出口的標準很高使用無毒無害原料，而內(nei) 銷卻用低成本的有害原料。 我國大多數的色彩類玩具重金屬超過歐盟標準，以再生塑料製成的兒(er) 童玩具大多重金屬超標。積木、童車、鐵皮玩具等玩具表麵都塗有各種油漆或塗料，當這些油漆或塗料中的有害金屬如鉛、鉻、銻、砷、鋇、鎘、汞超標時，就會(hui) 給兒(er) 童健康造成威脅。表麵塗層在人體(ti) 接觸摩擦或適合的溶劑作用下，都可能將重金屬帶入體(ti) 內(nei) ，也就是說，重金屬可通過適當的介質遷移進入人體(ti) 。

顏色越鮮豔含重金屬越高。兒(er) 童玩具一般顏色豐(feng) 富、鮮豔，消費者在購買(mai) 兒(er) 童玩具時，也容易被漂亮的造型和絢爛的色彩所吸引。業(ye) 內(nei) 人士指出，兒(er) 童玩具的油漆顏色越鮮豔，其含有的鉛等重金屬越多，這主要是由油漆顏料中含有的鉛化合物造成的，如黃丹、紅丹和鉛白等。由於(yu) 其能使油漆顏色持久保持鮮豔，所以，越是顏色鮮豔的油漆，越可能含有大量的鉛。

各國玩具標準對塗料中八大重金屬元素的限製

一、 ASTM F 963：2008（美國）

               玩具材料中可溶遷移元素的限值，以ppm（mg/kg）計：

                總鉛：0.06%（600ppm）

二、  EN71-3（歐盟）

                玩具材料元素遷移的*：

三、CHPA（加拿大SOR/2016-195號法規）

              總鉛：600mk/kg

              汞：0（不允許含有任何的汞）

             遷移（5%的鹽酸溶液中，在20℃的情況下搖動10min）的銻、砷、鋇、鎘、硒，不超過0.1%。

四、GB6673-2003（中國）

我國是世界主要生產(chan) 玩具出口國之一，而出口玩具的質量和安全衛生直接涉及到人身健康問題，尤其是玩具中有害重金屬元素將危及兒(er) 童的身心健康，因此強製玩具中有害重金屬元素的檢驗尤為(wei) 重要。目前，人們(men) 對玩具的分析方法進行了廣泛的研究，而用ICP對玩具中有害重金屬元素進行分析測試是應用較為(wei) 廣泛的方法。由於(yu) ICP是多元素同時進行測定，故分析速度快，同時檢出限較低，線性範圍較寬，這對玩具日常檢驗的光譜分析及研究過程中具有非常重要的實際意義(yi) 。總體(ti) 的測試方法可分為(wei) 兩(liang) 種，參照歐盟標準和加拿大標準測試的結果數據會(hui) 有明顯的差異性，因此對比兩(liang) 種測試方法的結果顯得尤為(wei) 重要。

二、實驗部分

2.1　儀(yi) 器裝置

       ICP2060T電感耦合等離子體(ti) 發射光譜儀(yi) ；

樣品提升量:2.0mL/min；
高頻振蕩發生器,頻率27.12MHz；
同心圓霧化器；
雙筒型霧室

2.2　工作條件

      （1）高頻功率：900W。 
（2）等離子氣流量：12L/min。 
（3）輔助氣流量：0.6L/min。 
（4）載氣流量：0.7L/min。 
（5）積分時間：0.5s。

2.3　試劑

硝酸、鹽酸、過氧化氫均為(wei) 優(you) 級純；
       超純水:電阻率達到18.25MΩ.cm；
       As、Sb、Pb、Se、Ba、Cr、Cd、Hg的國家標準溶液，濃度為(wei) 1000ug/mL ；
       As、Sb、Pb、Se、Ba、Cr、Cd、Hg的係列標準溶液,濃度分別為(wei) 0.5ug/mL、1ug/mL、2ug/mL。

2.4　樣品處理

總量測試：準確稱取0.5g樣品於(yu) 微波消解罐中,加入10mL濃硝酸,，4ml過氧化氫在電熱板上低溫加熱，後裝入微波消解儀(yi) 中微波反應，待程序完成，消解罐溫度*冷至室溫後開罐，過濾定容至50ml容量瓶中，待測。同時做樣品空白實驗。

歐盟標準可溶性測試：準確稱取0.5g樣品於(yu) 50mL帶塞的試劑瓶中,加入25ml溫度為(wei) (37±2℃)的0.07mol/L鹽酸溶液與(yu) 之混合,搖動1min,然後檢查混合溶液的酸度,調節pH達到1.0-1.5之間,置於(yu) 溫度為(wei) (37±2℃)的恒溫振蕩器中,避光搖動1h,再靜置1h,接著立刻將混合物中的固體(ti) 物有效分離出來,溶液供分析各元素含量用。
        備注:總量是指玩具中所含某元素總的含量;可溶是指模仿人的胃酸(0.07mol/L鹽酸溶液)的條件下玩具表麵某元素可以被溶出的含量。

加拿大標準可溶性測試：稱取準確稱取0.5g樣品於(yu) 50mL比色管中,加入25ml溫度為(wei) 20℃的5%的鹽酸溶液與(yu) 之混合,搖動10min, ,接著立刻將混合物中的固體(ti) 物有效分離出來,溶液供分析各元素含量用。

三、結果與(yu) 討論

3.1　分析線的選擇

      用待測元素的標準溶液和空白溶液在各波長處進行掃描,得到這些元素在這些波長處的掃描輪廓圖，然後輸入幹擾元素溶液，得到相應的掃描峰形圖。從(cong) 所示的譜線及背景的輪廓和強度值，可以很直觀地看到幹擾的類型和程度，能方便地選擇合適的分析線和設置背景校正位置。分析波長與(yu) 檢出限見表1。

表1 元素分析波長及檢出限

3.2　工作參數的選擇

3.2.1　功率的影響

由實驗結果可知大多數元素隨功率的增加譜線強度增加，但功率增大到一定程度信背比反而下降，同時也易燒掉炬管。綜合考慮選900W較合適。

3.2.2　輔助氣流量

考慮到有些玩具樣品含有機物成份，燃燒時易破壞熱平衡導致燒炬管，故選擇氬氣輔助氣流量為(wei) 0.6L/min。

3.2.3　酸度的影響

由於(yu) 玩具前處理好的樣品的酸度是嚴(yan) 格按照ASTM標準或EN71標準確定的,故不考慮酸度的影響。

3.2.4　觀察高度的影響

用Mn(波長257.61nm)進行觀察高度調節,調整其觀察區以作為(wei) 測量觀察高度。

3.3　校準曲線的繪製

分別將國家標準溶液配製成係列標準溶液,以超純水作空白,繪製各元素的校準曲線。

3.4　微波消解程序的選擇

考慮到樣品的有機特性，選擇合適的微波消解程序對樣品的消解效果和微波罐的保護均較好，通過嚐試不同的消解程序觀察消解效果終確定消解程序的參數為(wei)

3.5　樣品分析及結構對比

按本文擬定方法,分別按照歐盟標準和加拿大標準進行處理和分析玩具鍍層樣品,分析測試結果見下表。

    從(cong) 結果上來看，雖然某些元素的數值沒有檢測到，但從(cong) 檢出得部分元素的結果可以看出，采用歐盟標準和加拿大標準方法進行玩具樣品中元素測定的結果有明顯的差異性，溶出的元素來說歐盟標準的測試結果偏高，但從(cong) 部分元素的總量測試結果來看，溶出元素的成分較低，屬於(yu) 安全級別。

四、結論

通過上述係列試驗及結果可知,不管是參照歐盟的EN71-3的標準方法還是參照加拿大SOR/2016-195號法規的標準要求，采用天瑞儀(yi) 器ICP2060T對玩具中有害重金屬元素的光譜分析，均可*客戶的測試要求，可廣泛用於(yu) 出口玩具的日常檢驗方麵。