ICS87.040 G50 中华人民共和国国家标准 GB/T30647—2014 涂料中有害元素总含量的测定 Determinationofharmfulelementstotalcontentofcoatings 2014-12-31发布 2015-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC5)归口。 本标准起草单位:中海油常州涂料化工研究院有限公司、广州合成材料研究院有限公司、展辰涂料 集团股份有限公司、北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司、深圳广田装饰集团股份有限公司、冶建新 材料股份有限公司、海洋化工研究院有限公司、重庆三峡油漆股份有限公司。 本标准主要起草人:张永刚、黄宁、覃红阳、杨奇、李依璇、郭晓燕、史优良、李静、徐仲诚。 ⅠGB/T30647—2014 涂料中有害元素总含量的测定 1 范围 本标准规定了涂料中有害元素总含量的测试方法。 本标准适用于涂料中各种有害元素总含量的测定,包括但不限于例举的元素,如铅、镉、汞、铬、砷元 素等。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备 GB/T6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法 3 原理 干燥后的涂膜,选用干灰化法、湿酸消解法或微波消解法等适宜的方法除去所有的有机物质,再经 溶解、过滤、定容处理后,采用合适的分析仪器[如原子吸收光谱仪(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱 仪(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)等]测定处理后试验溶液中待测元素的含量。 4 试剂和材料 分析测试中仅使用确认为分析纯的试剂,所用水符合GB/T6682—2008中三级水的要求。 4.1 硝酸:约为65%(质量分数)。不应使用已经变黄的硝酸。 4.2 硝酸溶液:1∶1(体积比)。 4.3 硝酸溶液:2∶98(体积比)。 4.4 过氧化氢:约为30%(质量分数)。 4.5 待测元素标准贮备液:浓度为100mg/L或1000mg/L。可按GB/T602配制或直接购买有证标 准溶液。 5 仪器设备 普通实验室仪器设备以及下列一些仪器设备。 5.1 合适的分析仪器(如原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪 等)。 5.2 粉碎设备:粉碎机、剪刀或其他合适的粉碎设备。 5.3 烘箱:温度可控,精度:±2℃。 5.4 马弗炉:温度能控制在(475±25)℃。 5.5 电热板:温度可控。 1GB/T30647—2014 5.6 微波消解仪:可以密闭消解,具有温控装置。 5.7 分析天平:精度0.1mg。 5.8 坩埚:50mL。 5.9 容量瓶:50mL、100mL等。 5.10 烧杯:50mL、100mL等。 5.11 移液管:1mL、2mL、5mL、10mL等。 5.12 玻璃板或聚四氟乙烯板:尺寸为150mm×100mm。 5.13 滤膜(适用于水溶液):孔径为0.45μm。 所有的玻璃器皿、样品容器、玻璃板或聚四氟乙烯板等在使用前都需用硝酸溶液(见4.2)浸泡24h, 然后用水彻底清洗并干燥。 6 试验步骤 6.1 涂膜的制备 将待测样品搅拌均匀。按产品明示的配比(稀释剂无需加入)制备混合试样,搅拌均匀后,在玻璃板 或聚四氟乙烯板(见5.12)上制备厚度适宜的涂膜。在产品说明书规定的干燥条件下,待涂膜完全干燥 [自干漆若烘干,温度不得超过(60±2)℃]后,取下涂膜,在室温下用粉碎设备(见5.2)将其粉碎,使涂 膜的尺寸小于5mm。 注1:对不能被粉碎机粉碎的涂膜(如弹性、塑性涂膜),用干净的剪刀将涂膜剪碎,使涂膜的尺寸小于5mm。 注2:粉末状样品,直接进行试验溶液的制备。 注3:对不能成膜的样品,干燥后直接进行试验溶液的制备。 6.2 试验溶液的制备 6.2.1 总则 6.2.1.1 本标准提供了下列三种试验溶液的制备方法,实验室可根据条件选用其中一种。 6.2.1.2 采用下列方法消解样品时,也可根据样品的实际状况确定适宜的消解条件,确保试样中的有机 化合物全部被除去,而待测元素全部溶出。如果处理后的样品有残渣,残渣应采用适当的测量手段[如 X荧光光谱仪(XRF)]进行检测,确保无待测元素存在。否则,应改变消解条件使待测元素完全溶出。 6.2.1.3 测定易挥发有害元素(如汞、砷等)时,不能采用干灰化法和湿酸消解法,应选用微波消解法。 6.2.1.4 试验溶液应同时制备两份进行测试。 6.2.2 干灰化法 称取粉碎后的试样约2g(精确至0.1mg)放入坩埚(见5.8)内。将坩埚置于通风橱内的电热板(见 5.5)上,逐渐升高电热板的温度(不超过475℃)至样品被消解成一个焦块,且挥发的消解产物已被充分 排出,只留下干的残渣。然后将坩埚放入(475±25)℃的马弗炉内,保温直至完全灰化。 在灰化期间应供给足够的空气氧化,但不允许坩埚内的物质在任何阶段发生燃烧。 待盛有灰化物的坩埚冷却至室温后,加入5mL硝酸(见4.1),然后将坩埚内的溶液用滤膜(见 5.13)过滤并转移至50mL容量瓶(见5.9)中,用水冲洗坩埚和滤膜,所得到的溶液全部收集于同一容 量瓶内,然后用水稀释至刻度。同时做试剂空白试验。 6.2.3 湿酸消解法 称取粉碎后的试样约0.5g~1g(精确至0.1mg)置于50mL烧杯(见5.10)中,加入7mL硝酸(见 2GB/T30647—2014 4.1),盖上表面皿,在电热板(见5.5)上加热使溶液保持微沸约5min~15min左右,继续加热直至产生 白烟,但不能烧干。将烧杯从电热板上取下,冷却约5min,缓慢滴加1mL~2mL过氧化氢(见4.4),再 次放至电热板上加热。重复三次,至样品消解完全。每次加入后均需等反应平静后再加入。如果样品 消解不完全,取下稍冷,再加入适量浓硝酸(见4.1)和过氧化氢(见4.4)1~2次,继续加热使样品消解完 全。至残余溶液约2mL左右时,取下烧杯冷却至室温。用约10mL水稀释,用滤膜(见5.13)过滤并转 移至50mL容量瓶(见5.9)中。用水冲洗烧杯和滤膜,所得到的溶液全部收集于同一容量瓶中,用水稀 释至刻度。同时做试剂空白试验。 6.2.4 微波消解法 称取粉碎后的试样约0.1g~0.2g(精确至0.1mg)置于微波消解罐中,分别加入6mL硝酸(见 4.1),1mL~2mL过氧化氢(见4.4)。待反应平稳,将消解罐封闭,放入微波消解仪(见5.6)内,设置合 适的消解条件进行消解。消解结束后,将消解罐冷却至室温,打开消解罐,将消解溶液用滤膜(见5.13) 过滤并转移至50mL的容量瓶(见5.9)中。用水冲洗消解罐内壁和内盖,将洗涤液收集于同一容量瓶 中,同时用水冲洗滤膜,所得到的溶液全部收集于同一容量瓶中,用水稀释至刻度。同时做试剂空白 试验。 6.3 测试 6.3.1 总则 按6.2制备的试验溶液采用合适的分析仪器(见5.1)测定待测元素的含量。 使用任一种分析仪器进行测定时,分析者都应按照仪器说明书或操作手册的规定对其进行操作,并 在试验报告中注明采用的分析仪器。 6.3.2 标准工作溶液的配制 选用合适的容量瓶(见5.9)和移液管(见5.11),用硝酸溶液(见4.3)逐级稀释待测元素标准贮备液 (见4.5),配制成可供仪器测试的系列标准工作溶液(可根据所使用的仪器及测试样品的情况确定标准 工作溶液的浓度范围,使其浓度与样品溶液中的浓度相当)。 6.3.3 校准曲线的建立 调节仪器,将按6.3.2配制的标准工作溶液依次导入测试仪器,各类仪器会以各自的特征响应值与 其对应浓度的关系建立校准曲线。校正曲线应至少包括1个空白样和5个标准工作溶液,其线性回归 曲线的相关系数应≥0.995;否则应重新制作新的校准曲线。 6.3.4 试验溶液中待测元素含量的测定 将按6.2制备的试验溶液导入测试仪器,各类仪器会根据校准曲线和试验溶液的特征响应值自动 给出试验溶液中待测元素的浓度值。如果试验溶液中待测元素的浓度超出校准曲线的最高点,则应对 试验溶液用硝酸溶液(见4.3)进行适当稀释后再测试。 7 结果的计算 按式(1)计算试样中待测元素的含量: w=(ρ-ρ0)×V×F m…………………………(1)GB/T30647—2014 GB/T30647—2014 式中: w———试样中待测元素含量,单位为毫克每千克(mg/kg); ρ———试验溶液中的待测元素浓度,单位为毫克每升(mg/L); ρ0———空白溶液中的待测元素浓度,单位为毫克每升(mg/L); V———试验溶液的体积,单位为毫升(mL); F———试验溶液的稀释倍数; m———称取的试样质量,单位为克(g)。 8 精密度 8.1 重复性 同一操作者两次测试结果的相对偏差应小于10%。 8.2 再现性 不同试验室间测试结果的相对偏差应小于20%。