涂料中有毒有害元素检测方法概述

中国新型涂料网讯：
       人类的物质文明在不断提高，但随之带来的负面影响却越来越大，许多现代化工业生产过程及其产品对人们身体健康和生存环境造成了严重威胁，因此绿色环保、安全健康已成为永恒的主题。目前在涂料的生产和使用过程中对环保和安全的问题更是倍加关注。涂料作为防腐保护的功能性材料，广泛用于船舶、汽车、机械制造、建筑等国民经济的各个领域，几乎涉及到人们日常生活的每一个方面。2009 年我国涂料产量已经跃居世界第一，成为名符其实的涂料生产和消费大国。随着涂料应用的拓展和人们健康环保意识的提高，涂料的安全性也越来越被重视，其中有毒有害元素对人体健康的影响已深受人们关注。
 
1 涂料中有害元素的来源及对人体的危害性
       涂料中的有害元素主要来源于生产过程中使用的各种原材料，如各种树脂、颜料、填料、助剂、溶剂等，会带来各种元素。元素的毒性大小与其存在的形态、浓度和价态有关。涂料中的有害元素通过在涂料的使用过程中与人体接触，或者在生物体内富集后通过生物链进入人体，并在人体内积累，使得人出现不同程度的中毒现象。如，铅对多个中枢和外围神经系统中的特定神经结构有直接的毒害作用，导致智力下降，尤其是儿童会出现学习障碍，感觉功能障碍，铅对血液系统的主要作用是抑制血红蛋白的合成，缩短循环中的红细胞寿命，最终会导致贫血；汞中毒表现为易激动、口吃、焦虑、思想不集中、记忆力减退、精神压抑等；六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致敏感，更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。
 
2 涂料中当前控制的有毒有害元素种类
        目前在涂料的相关法律法规和标准中，一般分别对可溶性元素和元素总量提出要求。如，欧盟WEEE 即Waste Electrical andElectronic Equipment (WEEE) Directive (2002/96/EC)指令对铅、镉、汞、六价铬4 种元素提出限量要求；美国玩具安全标准消费者安全规范(ASTM F 963-2011)不但对玩具涂料中可溶性铅、镉、铬、汞、锑、砷、钡、硒8 种元素进行限量，还进一步对总铅含量提出限量要求。我国已颁布实施的溶解性木器漆涂料中有害物质限量标准GB 18581 是国内最早对涂料提出有毒有害元素限量的标准，并于2009 年重新修订，对可溶性铅、镉、铬、汞4 种元素进行限量控制。今年来又相继发布实施了与人体接触的消费产品用涂料中特定有害元素限量GB/T 23994-2009，汽车涂料中有害物质限量GB 24409-2009，玩具用涂料中有害物质限量GB24613-2009 等系列标准，进一步加强了对涂料产品中有毒有害元素的限制，以达到保护人体健康和环境安全的目的。
 
3 涂料中有毒有害元素检测方法概述
       目前国内外有关涂料中有毒有害元素含量的检测方法主要有分光光度法、原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)和X 射线荧光光谱法(XRF)等。由于涂料中存在大量的有机物，且涂料中的有毒有害元素含量一般比较低，所以在分析前必须进行适当的前处理。目前常用的前处理方法有高温灰化法、混酸湿酸消解法、碱性消解法、高压消解法、碱溶法和微波消解法等[1]。有毒有害元素检测可分为可溶性元素检测和元素总量检测，根据检测目的的不同来选择不同的前处理方法和分析方法。
3.1 样品的前处理
       涂料样品前处理是检测过程中一个重要环节，对分析结果的准确性有直接影响，是决定检测数据准确与否的关键点。在进行涂料中有毒有害元素分析时，必须根据待检测样品和目标元素的物理和化学性质来选择适当的前处理方法。
涂料中可溶性元素分析的前处理主要是模拟人体消化系统胃液的作用原理来溶解涂层中相应的元素，通常需要先把涂层样品粉碎、研磨成粉末，在37 ℃下的0.07 mol/L 盐酸溶液恒温浸泡一定时间，使可溶性元素转移到盐酸溶液中，定容后用仪器分析。
涂料中元素总量的检测前处理方法有多种，前处理时需要把待测样品中的目标元素全部转移出来，常用的方法列举如表1 所示。