电感耦合等离子体原子发射光谱法测定陶瓷色釉料中的铅镉

材料测试中心钢铁研究总院）;碳酸钠、氢氧化钠、氨水、草酸、高氯酸、硝酸和过氧化氢均为分析纯，由广州化学试剂厂提供。

2.2 仪器工作条件

电感耦合等离子体发射光谱仪主要工作参数：RF射频功率：1300 W;等离子体流量：15 L/min;辅助气流量：0.20 L/min;雾化气流量：0.85 L/min;试样流量：1.50 mL/min;循环次数：3次;冲洗时间：5 s;读数延迟：35 s;数据采集积分时间：1 ～ 5 s，自动积分;仪器的进样系统包括2.0 nm刚玉中心管、Ryton材料耐腐蚀雾化室、具刚玉宝石喷嘴的正交雾化器;元素的分析波长为：铅（Pb） 220.353 nm和镉（Cd）228.802 nm。

2.3 实验方法

首先在刚玉坩埚中加入约2 g氢氧化钠，然后，准确称取陶瓷色釉料样品0.500 g（精确至0. 1 mg）于刚玉坩埚中，再加入约2 g过氧化钠，充分混匀;最后，再在样品混合物上面覆盖约2 g过氧化钠。将装有样品混合物的刚玉坩埚置于450℃马弗炉中煅烧20 min后，冷却至室温，取出，放入烧杯中，加入超纯水至淹没坩埚。待反应完全，用定量滤纸过滤沉淀，然后用5 ml高氯酸和25 ml硝酸在180℃石墨消解器上消化带有沉淀的滤纸，近蒸干，再加入10 ml 10%硝酸溶液和0.2 ml过氧化氢，待反应完全，定容至100 ml，待测。

3 结果与讨论

3.1 试验方法的选择

3.1.1 湿法消解法

陶瓷色釉料中重金属含量测定的常用前处理方法为湿法消解法，该方法是先将待测样品用硝酸或盐酸溶解后，再用氢氟酸去除样品中的硅含量，最后将处理样品溶液加热至近干，然后再用5 ml（1+1）盐酸溶液溶解样品，转移至50 ml的容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀待测。该方法需要用到硝酸、盐酸及氢氟酸，在除硅过程中所需氢氟酸量大，试剂成本高，前处理时间长，对环境污染也比较大，所以一般不采用湿法消解法进行样品前处理。

3.1.2微波消解法

其次，采用微波消解法进行前处理，微波消解技术是利用被加热物质的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生相互摩擦而内加热使样品迅速消解的一种新颖高效的样品预处理方法。微波消解具有消解速度快、自動化程度高、试剂消耗少、对环境污染小和背景值低等优点，是一种最优的前处理方法。选取绿色、黄色和褐色三种陶瓷色釉料样品，采用微波消解法进行样品的消解，加入氢氟酸、盐酸和硝酸的不同比例的混合酸溶液，消解温度从180 ～ 220℃，每隔10℃为一个测试组，每个样品消解时间为30 min。实验结果表明，随着消解温度的提升，样品消解的效率有明显提升，当消解温度为180℃时，褐色陶瓷色釉料样品明显没有消解完全，当温度为220℃时，三种陶瓷色釉料样品均可以消解完全。

3.1.3 碱熔法

选取绿色、黄色和褐色三种陶瓷色釉料样品，采用刚玉坩埚碱熔法，相应选用氢氧化钠和过氧化钠作为熔融剂，将样品和氢氧化钠及过氧化钠混合物在450℃灼烧约20 min，冷却至室温后置于温水中，待样品混合物与坩埚分离，过滤，保留沉淀，用硝酸与沉淀反应，沉淀全部溶解，说明样品消解完全，并且测得铅镉含量值明显高于湿法消解法。用氢氧化钠和过氧化钠作为熔融剂的优势，在于灼烧温度不高，灼烧后的样品混合物与坩埚分离完全、操作简单。

3.2 校准曲线和方法检出限

按照2.2仪器工作条件，用基体空白溶液对混合标准溶液进行逐级稀释，得到浓度为0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、4.0 mg/L、8.0 mg/L的标准溶液，绘制校准曲线，根据国际理论和化学联合会的规定，测定11次平行基体空白的标准偏差，各元素的方法检出限为标准偏差的3倍。校准曲线、相关系数及方法检出限见表1。

3.3 方法的回收率和精密度

按照试验方法，对陶瓷色釉料1#、2#、3#样品进行处理，选取单元素两水平加标方式进行加标回收试验，加标水平为0.5 mg/L和2.0 mg/L，同时进行6次平行测试，铅的加标回收率在96.8 ～ 104.2%，相对标准偏差在2.2 ～ 3.8%，镉的加标回收率在97.4 ～ 103.6%，相对标准偏差在2.1 ～ 3.8%，结果见表2。

3.4 实际样品测试

取江门某日用陶瓷厂提供的陶瓷色釉料样品批，分别为浅蓝色、红色和浅绿色，按照2.3方法处理后，采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定，结果见表3。

4 结论

本文研究并建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定日用陶瓷色釉料中铅镉含量的分析方法。采用氢氧化钠和过氧化钠体系高温碱熔处理陶瓷色釉料样品，并优化了前处理的温度和时间，在最佳工作条件下，铅镉在一定范围内呈线性关系，相关系数均大于0.999。两水平加标回收率在96.8 ～ 104.2%之间，相对标准偏差小于3.8%。用于实际陶瓷色釉料中铅镉含量的测试，结果表明该方法适用于陶瓷色釉料中铅镉的测定。

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