鎘元素目前已是公認(rèn)的對(duì)環(huán)境和入類可造成傷害的有毒有害元素。特別是在塑料制品中，作為穩(wěn)定劑和顏料而大量使用鎘化合物，這些塑料廢棄物將對(duì)環(huán)境造成巨大污染。國(guó)外，尤其是歐共體國(guó)家對(duì)塑料玩具及包裝材料中鎘含量已制定了嚴(yán)格的法規(guī)。玩具產(chǎn)品中大量使用塑料材料，鎘含量限制法規(guī)影響了我國(guó)塑料玩具的出口。為了使我國(guó)出口玩具產(chǎn)品能滿足國(guó)外法規(guī)的要求，促進(jìn)我國(guó)出口玩具業(yè)的發(fā)展，必須研究一種能廣泛、快速、準(zhǔn)確地測(cè)定各種塑料材料中鎘含量的測(cè)試方法。本文用微波加壓消解溶樣，ICP-AES法測(cè)定玩具塑料中鎘含量。

試驗(yàn)

儀器與試劑

微波消解儀（A6）

鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液

試劑均為優(yōu)級(jí)純

微波消解儀采用316超厚不銹鋼微波腔體，具有50L超大體積的腔體容積及多層防腐工藝處理；雙溫度傳感設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)監(jiān)控溫度；系統(tǒng)內(nèi)置EPA檢測(cè)方法，操作界面簡(jiǎn)潔；開門自動(dòng)停止微波，安全防護(hù)防爆設(shè)計(jì)，故障儀器自檢排除系統(tǒng)，是您實(shí)驗(yàn)消解的智能助手。

樣品處理

將玩具塑料樣品剪切成5mm左右，稱取樣品0.2000g于微波消解罐中，加入硝酸5ml并滴加適量硫酸，蓋好溶樣罐蓋，放入爐腔。設(shè)定程序進(jìn)行消解，消解程序分為三個(gè)階段，第一階段：高壓力為0.7MPa，時(shí)間15min，恒壓時(shí)間8min；第二階段：高壓力1.05MPa，時(shí)間10min，恒壓時(shí)間8min；第三階段：高壓力1. 4MPa，時(shí)間10min，恒壓時(shí)間5min。上述步驟結(jié)束大部分塑料樣品已經(jīng)能全部消解，溶液澄清。由于塑料材質(zhì)不同，極少數(shù)塑料樣品在該步驟完成后溶液顏色較深，不透明，此時(shí)加幾滴高氯酸，仍分三階段消解，壓力不變，但第一階段的時(shí)間為10min，恒壓時(shí)間統(tǒng)一為5min。該步驟結(jié)束后，樣品完全消解，溶液澄清，將溶液移入50ml容量瓶中，以純水定容，于過(guò)濾。溶液待測(cè)。

儀器測(cè)定

用鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制鎘標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，進(jìn)行空白和樣品測(cè)定。

微波消解試劑及程序的選擇

試驗(yàn)過(guò)程中分別用硝酸、硫酸過(guò)氧化氫、硫酸-硝酸三種消解體系觀察對(duì)玩具塑料樣品的消解情況，硫酸過(guò)氧化氫能在濕法消解中消解塑料樣品，但在微波消解中幾乎不能消解，大部分樣品仍為固體狀；而硝酸能消解大部分塑料樣品，但對(duì)有些樣品有結(jié)塊現(xiàn)象，溶液為混濁的懸浮液，硫酸硝酸消解塑料樣品溶液澄清透明，若有溶液顏色較深不透明時(shí)，滴加少量高氯酸繼續(xù)消解，溶液澄清透明。本法選擇硫酸硝酸作為微波消解試劑。

塑料樣品的消解是相當(dāng)困難的，必須控制好壓力及保溫時(shí)間，壓力太低及保持時(shí)間短均不能使樣品完全消解，考慮到塑料樣品的消解時(shí)間較長(zhǎng)，因此消解分三步進(jìn)行。試驗(yàn)中考察了表1所列5種壓力情況下對(duì)某塑料樣品消解的影響，隨著壓力的增加，消解越來(lái)越完善，當(dāng)壓力達(dá)到1. 4MPa以上，結(jié)果趨于平穩(wěn)，說(shuō)明樣品已消解完全，壓力繼續(xù)增大對(duì)結(jié)果幾乎沒(méi)有影響。但壓力過(guò)高會(huì)減少微波消解罐的使用壽命，本法選擇壓力不超過(guò)1. 4MPa。

方法的準(zhǔn)確度及精密度

塑料標(biāo)樣的分析結(jié)果

用本法提供的微波消解條件及ICP測(cè)試條件對(duì)聚乙烯塑料標(biāo)準(zhǔn)樣品(VDA001，VDA002，VDA003)分別平行測(cè)定7次，測(cè)定結(jié)果見表2。

回收率試驗(yàn)

本法對(duì)三種不同塑料樣品A，B，C進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，回收率在96. 6%~104. 5%之間，結(jié)果見表3。結(jié)果表明本法能滿足塑料樣品的分析要求。

玩具塑料樣品不同處理方法結(jié)果比較

由于鎘為低溫元素，高溫下易揮發(fā)，試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)塑料樣品在500℃條件下馬弗爐干法灰化，回收率僅為50%~60%，而加MgCO3作為保護(hù)劑的情況下回收率也不超過(guò)85%左右，而溫度低于500℃，塑料樣品灰化不完全。因此干法灰化對(duì)處理塑料樣品不理想。本法所用微波消解溶樣法檢測(cè)結(jié)果與濕法消解結(jié)果一致，見表4。

用微波消解溶樣法相當(dāng)明顯地減少了試劑消耗量，大大地縮短了溶樣周期，溶樣在密閉環(huán)境中進(jìn)行，即改善了操作環(huán)境，也保護(hù)了操作人員的身體健康。本方法微波消解過(guò)程非常快速，ICP-AES法測(cè)定高含量時(shí)，可減少多次稀釋造成的麻煩和稀釋可能引進(jìn)的誤差。完全能滿足歐洲出口玩具標(biāo)準(zhǔn)對(duì)玩具塑料中鎘含量限制的要求。是一個(gè)快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。