TXRF法测定聚丙烯材料中有害元素的含量

全反射ｘ荧光   （ＴＸＲＦ）分析技术最早于１９７１年由Ｙｏｎｅｄａ等】［提出，二十世纪八九十年代我国中科院高能物理所  ］、近代物理所ｌ３’ 、 中国原子能科学研究院也开展相应的研究与开发。 ＴＸＲＦ分析技术突出的优点是检出限低 （Ｐｇ、ｎｇ／ｍＬ级以下）、用样量少   （“Ｌ、ｎｇ级）、准确度高   （可用内标法）、简便、快速， 而且可进行无损分析，成为一种不可替代的全新的元素分析方法。 从整个分析领域看，与质谱仪中的ＩＣＰ．ＭＳ和ＧＤＭＳ、原子吸收谱仪中的ＥＴＡＡＳ和ＦＡＡＳ以及中子活化分析ＮＡＡ等方法相比较，  ＴＸＲＦ分析仪在检出限低、定量性好、用样量少、快速、简便、经济、多元素同时分析等方面都有着综合优势。

微波消解技术是一种新的试样消解技术， 国内自１９８６年首篇微波消解制样技术报告以来，近几年此方面的研究发展很快 ｌ５］， 已经广泛应用于消解食品、化妆品、冶金、地质、材料等。欧盟的ＲｏＨＳ指令   （ＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＳｕｂｓｔａｎｃｅ）规定对电子电气产品中铅、镉、汞等有毒有害元素的限量要求， 我国七部委也发布   电子信息产品污染控制管理办法》，  以控制和减少电子信息产品废弃后对环境造成的污染， 促进生产和销售低污染电子信息产品，保护环境和人体健康  ］。本文成功地运用微波消解－全反射 ｘ荧光法测定聚丙烯材料中的铅、镉、 汞等有害元素的含量，方法具有快速、准确、精密度高等优点，非常适合应用于ＲｏｌＳ指令有害元素的检测。

１实验部分

１．１  原理

聚丙烯材料经微波消解后， 加入一定量的镓内标溶液， 置于样品托上烘干， 从Ｘ光管出来的Ｘ光束经准直后依次到达符合全反射条件的反射面和样品托平面上，样品产生的ｘ荧光被Ｓｉ（Ｌｉ）探测器记录， 其产生的ｘ荧光的能量与元素种类相对应，而ｘ荧光的强度与被测样品中元素的浓度成正比（见图１）。

１．２仪器和试剂

１．２．１  仪器   ＴＸＲＦ８全反射ｘ荧光分析仪   （北京普析通用仪器有限责任公司）；ＭＤＳ－６微波消解仪   （上海新仪微波化学科技有限公司）；ＥＨ－３５Ｂ型电子控温电热板   （北京莱伯泰科有限公司）；ＡＢ１０４．Ｎ型分析天平  梅（特勒一托利多）。

１．２．２  试剂   硝酸   （优级纯）；双氧水   （优级纯）；Ｐｂ、 Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ均为国家标准溶液，浓度为１０００  ｇ／ｍＬ  （国家钢铁材料测试中心）。

１．３  实验步骤

１．３．１ 样品处理   取粉碎后的样品粉末０．１ｇ，精密称定  精（确至０．１ｍｇ），置于聚四氟乙烯消解罐中，精密加入优级纯硝酸 ４．０ｍＬ，慢慢滴加 ｌｍＬ双氧水，盖好内盖，旋紧外套，置于微波消解仪内进行消解微（波消解条件见表１），消解完毕，将消解罐放在通风橱内，降温至室温，将消解罐外罐上盖打开，待棕色氮氧化物散尽， 然后取出内罐，置于电加热板上加热赶酸， 至消解罐内溶液近干时， 取下并冷却至室温， 用少量去离子水转移至 ２５．ＯｍＬ容量瓶中并定容。 精密移取上述溶液 ５．０ｍＬ于洗净的试管中，并向试管中加入５０  ＬＧａ标准溶液（１０００   ｇ／ｍＬ），摇匀后取２０  Ｌ该溶液滴于样品托上，低温烘干，待测。

１．３．２  灵敏度曲线的制作   根据仪器操作说明分别配制Ｋ系、 Ｌ系混合溶液， 并按照操作说明进行灵敏度曲线的制作   见（  图２）。

１．３．３仪器最佳工作参数   Ｍｏ靶；４５ｋＶ，  ｌｍＡ；测定时间  活（时间）：６００ｓ；死时间：１６％－１８％。
       １．３．４  样品的测定   按照  “１－３－３”所列的仪器最佳工作参数，对   “１．３．１”中制备好的待测样品进行测定，采用内标法进行定量。

２  实验结果与讨论

２．１ 样品测定和精密度

本实验对某厂家聚丙烯材料中的铅、 镉、 汞分别进行７次测定   见（表２）。其相对标准偏差ＲＳＤ均小于６％，说明该方法精密度良好，适合该样品的测定。

在电子信息产品有毒有害物质限量要求中规定， 铅和汞的含量不得超过０．１％， 镉的含量不得超过０．０１％， 说明该聚氯乙烯材料中这三种物质的含量都能符合要求。

２．２  回收率实验

取聚丙烯材料样品３份，每份０．１ｇ，精密称定，各加入一定浓度的铅、镉、汞标准溶液，按  “１．３．１”方法进行处理并测定， 图 ３为一加标测定的样品能谱图；计算回收率的结果在８８．０％－１０３．７％之间见（表３），说明该方法具有很好的准确度。

３  结论

目前用于测定铅、 铽  汞的方法大多为原子吸收法， 而这种方法存在称样量大、测试繁琐、耗时等问题   ， 并无一例外的需要配制不同浓度的标准曲线， 而且需要逐个元素分别测定， 本方法采用微波消解一全反射 ｘ荧光法同时测定聚丙烯中的铅、镉、汞的含量，实验结果表明，方法简单、用样量少、测定速度快、精密度好、准确度高，从而大大提高工作效率，因此该方法对从事铅、镉、汞等有毒有害元素检测的分析人员来说无疑是利好消息 。