涂料作为一种装饰及功能材料，应用越来越广泛。但是涂料组分中含有的重金属元素铅、镉、铬、汞对环境及人体的健康有明显危害[1-2]。汞(Hg)常温下为银白色有金属光泽的液体，常以蒸汽形态污染大气，通过呼吸道进入人体，蓄积在人脑中造成损伤，并侵害人的中枢神经系统中国机械网okmao.com。其症状主要是头痛、头晕、手脚麻木、说话不清、动作迟缓等。在二十世纪中叶日本发生的著名的水俣病事件就是甲基汞中毒引起的。因此，测定涂料中的重金属，尤其是汞的含量，对于保护人民群众的身体健康具有重大意义。但是，目前测定汞常用的方法[3]如原子荧光法、ICP-AES、ICP-MS等都有一个共同的问题，就是均需要进行步骤繁杂，耗时很长的上机测试的过程，而且由于汞沸点低，极易挥发，在这个过程中不仅可能会损失一部分的汞元素，给可溶性汞的测定会带来一定的误差，而且会对测试人员的身体健康带来不利的影响。文章采用DMA80直接测汞仪测定涂料中的可溶性汞的含量。该方法与传统方法相比，具有取样量少、灵敏度高、精密度好、准确度高、简单快速，尤其适用于对涂料中的汞含量的快速检测。
1 实验部分
1.1 方法原理
称重好的液体或固体样品通过自动进样器导入仪器中，在氧气流的负载下，样品被干燥，氧化能使样品的有机成分燃烧，产生二氧化碳和水。在此过程中不会生成氧化汞(氧化汞高温受热分解)，因此不会产生汞的损耗。热分解后的产物进入催化管催化还原，汞被还原成汞原子，汞蒸汽被氧气流带到齐化管内，在低温(100～150 ℃)时齐化管内的金选择吸附汞蒸汽，其它气体则排出。随后齐化管外的电炉丝迅速升温，被吸附的汞在高温(850～950 ℃)时释放出来。最后在吸收池内于253.65nm波长处用冷原子吸收光谱法测定解析出的汞含量。
1.2 仪器与主要试剂
DMA80 直接测汞仪(意大利Milestone 公司)；电子天平(xs204，梅特勒)；汞标准储备溶液(国家标准物质中心)；硝酸(分析纯)；高纯水。
1.3 样品制备及萃取
按照GB18582-2008 附录D[4]中的方法对涂料样品进行前处理。
1.4 仪器工作参数的选择
1.4.1 仪器参考参数
干燥温度300 ℃，干燥时间60 s；热分解温度850 ℃，分解时间150 s；等待时间60 s；齐化加热时间12 s；记录时间30 s。载气压力5×105 Pa。
1.4.2 正交试验方法
为了设置仪器最佳的工作条件，参照使用说明书，决定选取对实验结果影响比较大的干燥温度、干燥时间、分解温度、分解时间4 个因素，每个因素取3 个水平，按照L9(34)正交实验表安排试验。其余参数由于适用绝大部分的固液体样品的测试，所以不做调整[5]。所选因素及水平如表1 所示。
正交试验的因素和水平
2 结果与讨论
2.1 仪器工作参数的正交试验分析
采用上述的实验方法，按照表1 所列实验的次序进行试验，按照加标回收率作为考察指标。运用极差法对正交试验数据进行统计处理[5]，结果见表2。
正交试验结果分析
由极差R 值可知，除了干燥时间对于实验结果的影响比较大之外，其他的条件均没有太大的影响。但是提高分解温度可能会缩短仪器的使用寿命，而延长分解时间则会降低实验室的工作效率。所以，综合考虑后，除干燥温度定为250 ℃和干燥时间定为120 s 以外，其余的实验条件均按仪器默认设置。
2.2 方法的线性范围
仪器可自动切换，选择适宜的曲线工作范围。汞蒸气先是被带过一个长通道的吸收池，然后是一个短通道的吸收池。同量的汞用不同的灵敏度测量两次。分别吸取一定体积的汞标准工作溶液系列于两组样品舟中，使各样品舟中对应的汞量分别为0 ng、5 ng、10 ng、20 ng、30 ng(低含量系列)和40 ng、100 ng、200 ng、500 ng(高含量系列)，按照含量由低到高的顺序，依照上述仪器条件，测定吸光度，绘制校准曲线。结果对低含量系列进行测定，y = - 0.00085x2+0.05263x ， r=0.9994； 对高含量系列进行测定，y =0.00088x，r = 0.9998。表明在0～500 ng 范围内，具有良好的线性关系。
2.3 方法的检出限
以0.07 mol/L 的盐酸溶液为空白，进行11 次空白分析。以3 倍空白相对标准偏差计算仪器的检出限，本方法的检出限为0.015 ng。结果见表3。
2.4 方法的回收率及精密度
采用不含汞的0.07 mol/L 的盐酸溶液进行加标回收率实验，添加水平分别为1 ng、10 ng、100 ng 及400 ng，每个水平单独测定七次，回收率试验及精密度试验结果详见表4。
涂料中可溶性汞测定的回收率和精密度试验结果
结果表明，涂料中可溶性汞测定的回收率为97.1 %~101.0%，相对标准偏差均小于5 %，方法具有较好的准确性和精密度。
2.5 不同检测方法比对试验
将含汞的涂料阳性样品按照GB18582-2008 附录D[4]中的方法进行萃取，然后将萃取液用ICP-MS 法进行检测，与直接测汞仪测定结果相比，对这两种方法的测定结果进行统计学处理，t =0.25<t(0.05,6)=2.45，说明两种测定方法的测得值差异无统计学意义，结果见表5。
不同方法测定结果的比较
3 结论
文章建立了直接测汞仪测定涂料中可溶性汞的方法，利用正交试验优化了仪器条件，进行了线性范围、检出限、精密度、方法准确度等实验，并与传统检测方法进行了比对。实验表明，本方法灵敏度高、简便、快速、准确、便于推广，适用于对涂料中的可溶性汞含量的快速测定。
直接测汞仪测定涂料中的可溶性汞
宋保靓，李彬，余淑媛，刘志红，吴景武，王宏菊
(深圳出入境检验检疫局，广东 深圳 518045)