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分析儿童玩具中的八大重金属仪器

简要描述:

业内人士指出,儿童玩具的油漆颜色越鲜艳,其含有的铅等重金属越多,这主要是由油漆颜料中含有的铅化合物造成的,如黄丹、红丹和铅白等。由于其能使油漆颜色持久保持鲜艳,所以,越是颜色鲜艳的油漆,越可能含有大量的铅。
分析儿童玩具中的八大重金属仪器

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一、前言

儿童玩具的“毒”存在于哪里? 大多存在于涂料中,国内部分企业生产儿童玩具有两套标准,出口的标准很高使用无毒无害原料,而内销却用低成本的有害原料。 我国大多数的色彩类玩具重金属超过欧盟标准,以再生塑料制成的儿童玩具大多重金属超标。积木、童车、铁皮玩具等玩具表面都涂有各种油漆或涂料,当这些油漆或涂料中的有害金属如铅、铬、锑、砷、钡、镉、汞超标时,就会给儿童健康造成威胁。表面涂层在人体接触摩擦或适合的溶剂作用下,都可能将重金属带入体内,也就是说,重金属可通过适当的介质迁移进入人体。

QQ截图20170509092247.jpg

颜色越鲜艳含重金属越高。儿童玩具一般颜色丰富、鲜艳,消费者在购买儿童玩具时,也容易被漂亮的造型和绚烂的色彩所吸引。业内人士指出,儿童玩具的油漆颜色越鲜艳,其含有的铅等重金属越多,这主要是由油漆颜料中含有的铅化合物造成的,如黄丹、红丹和铅白等。由于其能使油漆颜色持久保持鲜艳,所以,越是颜色鲜艳的油漆,越可能含有大量的铅。分析儿童玩具中的八大重金属仪器

各国玩具标准对涂料中八大重金属元素的限制

一、 ASTM F 963:2008(美国)

               玩具材料中可溶迁移元素的限值,以ppm(mg/kg)计:

Antimony

(Sb)

Arsenic

(As)

Barium

(Ba)

Cadmium

(Cd)

Chromium

(Cr)

Lead

(Pb)

Mercury

(Hg)

Selenium

(Se)

60

25

1000

75

60

90

60

500

                总铅:0.06%(600ppm)

 

二、  EN71-3(欧盟)

                玩具材料元素迁移的限量:

元素

 

(Sb)

(As)

(Ba)

(Cd)

(Cr)

(Pb)

(Hg)

(Se)

每mg/kg玩具材料中转移元素的限值

条中所列的任何玩具材料,除造型黏土,指画颜料

60

25

1000

75

60

90

60

500

造型黏土和指画颜料

60

25

250

50

25

90

25

500

三、CHPA(加拿大SOR/2016-195号法规)

              总铅:600mk/kg

              汞:0(不允许含有任何的汞)

             迁移(5%的盐酸溶液中,在20℃的情况下摇动10min)的锑、砷、钡、镉、硒,不超过0.1%。

四、GB6673-2003(中国)

玩具材料

元素(mg/kg)

(Sb)

(As)

(Ba)

(Cd)

(Cr)

(Pb)

(Hg)

(Se)

除造型黏土和指画颜料外的其他玩具材料

60

25

1000

75

60

90

60

500

造型黏土和指画颜料

60

25

250

50

25

90

25

500

我国是世界主要生产玩具出口国之一,而出口玩具的质量和安全卫生直接涉及到人身健康问题,尤其是玩具中有害重金属元素将危及儿童的身心健康,因此强制玩具中有害重金属元素的检验尤为重要。目前,人们对玩具的分析方法进行了广泛的研究,而用ICP对玩具中有害重金属元素进行分析测试是应用较为广泛的方法。由于ICP是多元素同时进行测定,故分析速度快,同时检出限较低,线性范围较宽,这对玩具日常检验的光谱分析及研究过程中具有非常重要的实际意义。总体的测试方法可分为两种,参照欧盟标准和加拿大标准测试的结果数据会有明显的差异性,因此对比两种测试方法的结果显得尤为重要。

QQ截图20170509085616.jpg

二、实验部分

2.1 仪器装置

       ICP2060T电感耦合等离子体发射光谱仪;

样品提升量:2.0mL/min;
高频振荡发生器,频率27.12MHz;
同心圆雾化器;
双筒型雾室

2.2 工作条件

      (1)高频功率:900W。 分析儿童玩具中的八大重金属仪器
(2)等离子气流量:12L/min。 
(3)辅助气流量:0.6L/min。 
(4)载气流量:0.7L/min。 
(5)积分时间:0.5s。

2.3 试剂

硝酸、盐酸、过氧化氢均为优级纯;
       超纯水:电阻率达到18.25MΩ.cm;
       As、Sb、Pb、Se、Ba、Cr、Cd、Hg的国家标准溶液,浓度为1000ug/mL ;
       As、Sb、Pb、Se、Ba、Cr、Cd、Hg的系列标准溶液,浓度分别为0.5ug/mL、1ug/mL、2ug/mL。

QQ截图20170509085637.jpg

2.4 样品处理

总量测试:准确称取0.5g样品于微波消解罐中,加入10mL浓硝酸,,4ml过氧化氢在电热板上低温加热,后装入微波消解仪中微波反应,待程序完成,消解罐温度完全冷室温后开罐,过滤定容50ml容量瓶中,待测。同时做样品空白实验。

欧盟标准可溶性测试:准确称取0.5g样品于50mL带塞的试剂瓶中,加入25ml温度为(37±2℃)的0.07mol/L盐酸溶液与之混合,摇动1min,然后检查混合溶液的酸度,调节pH达到1.0-1.5之间,置于温度为(37±2℃)的恒温振荡器中,避光摇动1h,再静置1h,接着立刻将混合物中的固体物有效分离出来,溶液供分析各元素含量用。
        备注:总量是指玩具中所含某元素总的含量;可溶是指模仿人的胃酸(0.07mol/L盐酸溶液)的条件下玩具表面某元素可以被溶出的含量。

加拿大标准可溶性测试:称取准确称取0.5g样品于50mL比色管中,加入25ml温度为20℃的5%的盐酸溶液与之混合,摇动10min, ,接着立刻将混合物中的固体物有效分离出来,溶液供分析各元素含量用。

 

三、结果与讨论

3.1 分析线的选择

      用待测元素的标准溶液和空白溶液在各波长处进行扫描,得到这些元素在这些波长处的扫描轮廓图,然后输入干扰元素溶液,得到相应的扫描峰形图。从所示的谱线及背景的轮廓和强度值,可以很直观地看到干扰的类型和程度,能方便地选择合适的分析线和设置背景校正位置。分析波长与检出限见表1。

表1 元素分析波长及检出限

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