EDX-7200筛选分析玩具塑料中的8种有害元素含量

参考《玩具塑料中锑、砷、钡、镉、铬、汞、铅、硒元素的筛选测定 能量色散X射线荧光光谱法（征求意见稿）》国标规定的方法，使用岛津能量色散型X射线荧光光谱仪EDX-7200建立元素工作曲线，对玩具塑料中8种重金属元素进行筛选分析，可以初步判定是否符合玩具塑料中有害元素的限定要求。实验结果表明，工作曲线法定量分析精度高，重复性好，无损快速分析，操作简单方便，无需化学前处理，不产生化学污染，且完全能够满足标准的要求，是一种快速有效针对玩具塑料中有害元素的筛选分析方法。SSL-CA23-153Excellence in Science Excellence in ScienceEDX-080 实验部分 1.1仪器 1.2分析条 件 靶 材 ：Rh 氛 围：：大气 光管电压 0-50 kV 滤光片：11~5#光管电流 充 ：0-1000 uA 自动 准直器： 10mm 1 EDX-7200 样品前处理 块状样品直接分析，粉状或液状样品、小样品直接装样品杯中分析，样品无需化学前处理。 结果与讨论 3.1标准样品 EDX-7200 筛选分析玩具塑料中的8种有 害元素含量 EDX-080 摘要：参考《玩具塑料中锑、砷、锁、镉、铬、汞、铅、硒元素的筛选测定能量色散Ⅹ射线荧光光谱法 (征 求意见稿)》国标规定的方法，使用能量色散型X射线荧光光谱仪EDX-7200 建立元素工作曲线，对玩具塑料 中的8种重金属元素进行筛选分析。实验结果表明，工作曲线法准确度高，重复性好，快速无损分析，操作简 单，无需化学前处理，对环境友好。 关键词：玩具塑料 8种有害元素 EDX-7200筛选分析 技术特点： 心工作曲线法准确 度 高，重复性好，完全能够满足国标的要求。 心操作简单，快速无损分析，无需化学前处理，不产 生 化学污染。 欧盟玩具 EN71-3EN 71-3(1994，2000)标准《对 某些元 素 迁移 的 要求》于1994年12月13日颁 布 ，2000年10月正式实施。 美国玩 具 检测标准 ASTM F963-17已于2017年 9月01日成为强制标准。 两个标准均规定测试玩具材料中可溶性有害元素 含量及限定值，有害元素及限定值详见表1。 硒元素的筛选测定能量色散X射线荧光光谱法 ((征求 意见稿)》规定了 EDX筛选分析方法。某塑料材料中 某元素的溶出量 一 定不会大于该元素的总量，只要测 试玩具塑料中有害元素总量小于某一限量值，则溶出 量一定合格。参考以上国标规定 的 方法，使用能量色 散型X射线荧光光谱仪 EDX-7200 建立各元素工作曲 线，对玩具塑料中的有害元素含量进行筛选分析。 国标《玩具塑料中锑、砷、锁、镉、铬、汞、铅、 表1 EN71-3EN 71-3 和 AS T M F963-17 规定玩具材料中可溶性有害元素限定值(单位： mg/Kg) 有害元素 Cd Pb Hg Cr Sb As Se Ba 限量值 75 90 60 60 60 25 500 1000 能量色散X射线荧光光谱仪： EDX -7200 表2 PE 和 PVC 标样各 元 素的浓度值(mg/kg) 材质 项目 Sb As Ba Cd Cr Pb Hg Se PE PE-1 0 0 0 0 0 0 0 0 PE-2 380 78 98 89 94 26 25 39 PE-3 100 41 210 43 45 52 50 160 PE-4 45 18 280 22 22 100 100 23 PE-5 210 110 500 130 130 150 150 82 PE-6 一 83 980 一 一 一 一 410 PVC PVC-0 0 0 0 0 0 0 0 0 PVC-H2211 72.6 14.0 136 39.4 38.3 39.1 32.3 112 PVC-H2112 191 53.8 530 158 149 160 198 389 PVC-H2111 439 136 1367 412 406 410 531 1021 PVC-H2022 736.3 275.1 2406.8 787.2 726.7 752.4 1063 1867.6 3.2方案1： PE-PVC分开法 PE/PVC 各元素二条工作曲线共存以Cl分界自动选择 PE 或 PVC 工作曲线。 3.2.1元 素 工作曲线 使用日本住友化学 PE 材质的玩具标样和某国产 PVC 材质的玩具标样建立2曲线共存，以Cl分界自动选择 PE/PVC 多重校正工作曲线，元素曲线如图2。 说明： PbLb使 用 了对Se的重叠校正 ， As使用 了 对PbLb的重叠校正 ，PbLa 使 用 了对As 的 重叠校正。 图2 元素工作曲线 3.2.2检出下限分析 使用工作曲线对 PE/PVC 空白样品进行连续10次定量分析，空白样品浓度的3倍标准偏差即为检出下限。详见表3。 表3工作曲线法分析空白的检出下限(mg/kg) 项目 Sb As Ba Cd Cr Pb PbLa Hg Se PE 检出下限((30s) 6.3 0.6 26.1 3.3 1.5 0.6 0.6 0.6 0.6 检出下限(100s) 4.2 0.3 24.3 1.2 0.6 0.3 0.3 0.3 0.3 PVC 检出下限(30s) 6.9 0.6 22.2 3.3 6.9 0.9 0.6 1.2 0.6 检出下限(100s) 6.6 0.3 20.4 2.1 5.1 0.3 0.3 0.6 0.3 3.2.3重复性分析 对 PE/PVC 样品进 行 连续10次定量分析，重复性详见表4。 表4工作曲线法重复性分析结果 (mg/kg) 项目 Sb As Ba Cd Cr Pb PbLa Hg Se PE 10次平均值(30s) 207.5 108.6 482.2 127.1 127.9 150.7 151 149.5 85.0 SD 3 0.4 17.6 2 1.5 0.5 0.5 0.4 0.3 RSD)((%) 1.5 0.3 3.6 1.6 1.2 0.3 0.4 0.3 0.3 PVC 10次平均值(30s) 756.9 276.2 2483 781.5 754.1 756.1 755.9 1081 1886 SD 10.2 0.6 21.3 14.7 5.1 2.4 1.6 2.4 3.9 RSD)((%) 1.3 0.2 0.9 1.9 0.7 0.3 0.2 0.2 0.2 3.2.4准确度对照分析 对 RM-EC681K 样品进行定量对照分析，偏差在标准规定的允许范围(参考GBT 26125， 30%的允许误差)以内，完全满足标准的要求，结果详见表5。 表5实际样品对 照 分析结果(mg/kg) 项目 Sb As Ba Cd Cr Pb PbLa Hg Se RM- 测试值 109.7 25.1 56 133.9 114.9 92.4 91.7 21.1 7.2 EC681K 参考值 99 29.1 一 137 100 98 98 23.7 一 偏差(%) 10.8 -13.7 -2.3 14.9 -5.7 -6.4 -11.0 说明 ：1)-表示没有给定参考值；2)偏差(%)=【(测试值 -参考值)/参考值】x100%。 3.3方案2： PE-PVC 合一工作曲线法 PE/PVC 各元素工作曲线使用基体校正到一条 工 作曲线。 3.3.1元 素 工 作曲线 使用日本住友化学 PE 材质的玩具标样和某国产 PVC材质的玩具标样建立一条校正元素曲线，样正元素曲线 如图3。 长4材 说明：除bLb使用 了 对 Se 的 重 叠校正、As使用 了 对 PbLb 的 重 叠校正、PbLa 使用 了 对As 的重叠校正外，所有 元 素 均使用了CI元素 的 基体校正。 图3 元素工作曲线 3.3.2检出下限分析 使用工作曲线对 PE/PVC空白样品进行连续10次定量分析，空白样品浓度的3倍标准偏差即为检出下限。详见表6。 表6工作曲线法分析空 白 的检出下限(mg/kg) 项目 Sb As Ba Cd Cr Pb PbLa Hg Se PE 检出下限(30s) 6.6 0.6 30.3 3.3 1.5 0.6 0.6 0.6 0.6 检出下限(100s) 4.2 0.3 24.9 1.2 0.9 0.3 0.3 0.3 0.3 PVC 检出下限(30s) 8.4 0.6 26.7 2.7 17.7 0.9 0.9 1.5 0.3 检出下限(100s) 7.8 0.3 24.0 1.8 13.5 0.3 0.3 0.9 0.3 3.3.3重复性分析 对 PE/PVC 样品进行连续10次定量分析，重 复 性详见表7。 表7工 作曲线法重复性分析结果 果 (mg/kg) 项目 Sb As Ba Cd Cr Pb PbLa Hg Se 10次平均值(30s) 210.4 110.8 485.4 134.9 133.4 148.4 148.9 149.1 94.3 PE SD 3.1 0.4 12.6 1.9 2.7 0.4 0.5 0.5 1.1 RSD)((%) 1.5 0.3 2.6 1.4 2 0.3 0.3 0.3 1.2 10次平均值(30s) 750.6 288.1 2571 894.2 764.3 745.1 736.9 1067 2112 PVC SD 6.3 4 26.4 18.9 6.5 4.2 4.2 9.3 38.8 RSD)((%) 0.8 1.4 1.0 2.1 0.9 0.6 0.6 0.9 1.8 3.3.4准确度对照分析 对 RM-EC681K 样品进行定量 对 照分析，偏 差在标准规定的允许范围(参考 GBT 26125，30%的允许误差)以内，完全满足标准的要求，结果详见表8。 表8实 际样品对照分 析 结果(mg/kg) 项目 Sb As Ba Cd Cr Pb PbLa Hg Se RM- 测试值 113.1 29.0 46 137.9 115.7 88.7 88.3 20.4 7.4 参考值 99 29.1 一一 137 100 98 98 23.7 一 EC681K 偏差(%) 14.2 -0.3 0.7 15.7 -9.5 -9.9 -13.9 说明 ：1)-表示没有给定参考值；2)偏差((%)三 =【(测试值 -参考值)/参考值】x100%。 结论 参考《玩具塑料中锑、砷 、钡、镉、铬、汞、铅、硒元 素 的筛选测定能量色散X射线荧光光谱法(征求意见稿)》国标规定的方法，使用岛津能量色散型X射线荧光光谱仪 EDX-7200 建立元素工作曲线，对玩具塑料中8种重 金属元素进行筛选分析，可以初步判定是否符合玩具塑料中有害元素的限定要求。实验结果表明，工作曲线法 定量分析精度高，重复性好，无损快速分析，操作简单方便，无需化学前处理，不产生化学污染，且完全能够 满足标准的要求，是一种快速有效针对玩具塑料中有害元素的筛选分析方法。 岛津应用云