一種測定日用陶瓷中可溶性鉛含量的分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及日用陶瓷可溶性元素分析技術，尤其涉及一種測定日用陶瓷中可溶性鉛含量的分析方法。
【背景技術】
[0002]日用陶瓷是日常生活中不可或缺的生活用品，有很多人會選擇裝飾有美麗釉彩的日用陶瓷等盛放食物，與國內食具產品質量水平不高相對的，是國外進口產品的低不合格率。按照通關實驗室的檢測數據統計，近三年來陶瓷、搪瓷及玻璃食具的檢測不合格率低于2%。。但由于相對較長的檢測周期(實驗室檢測需要3個工作日)，使得進口產品的通關速度無法提升，進口商可能需要支付額外的港口貨物暫存費用。
[0003]—方面需要嚴厲監管的需求，另一方面是提升檢測速度的必要性，為了解決這些問題，需要一種快速，簡便，直觀和靈敏的食具中鉛、鎘含量的快速篩查方法來解決。
[0004]日用陶瓷中含鉛的風險主要來源有:其一，是日用陶瓷等食具在上釉時需要使用熔點較低的鉛作為助熔劑，故而會造成釉彩中存在鉛且有可能溶出的風險。隨著工藝的改善，這種類型的含鉛風險有所降低;其二，是日用陶瓷食具上使用的顏料。彩繪日用陶瓷分為釉上彩、釉中彩和釉下彩三種。釉上彩是用顏料制成花紙貼在釉面上或直接以顏料繪于產品表面，再經低溫烤燒而成，由于烤燒溫度達不到釉層熔融的程度，所以花面不能沉入釉中，用手觸摸釉上彩陶瓷，感覺花面有明顯的凹凸感;釉中彩的烤燒溫度可令釉料熔融，顏料可沉入釉中，冷卻后被釉層覆蓋，制品表面平滑，手觸無明顯凹凸感；釉下彩的全部彩飾在瓷坯上進行，施釉后經高溫一次燒成，花面被釉層覆蓋，看上去光亮、平整，手感光滑。為了使得色澤鮮艷不褪，這類顏料大多添加了大量的鉛、鎘、汞、鉻等有害元素。釉下彩，釉中彩類陶瓷制品上的顏料，其中的有害元素被釉封閉無法溶出，故而較為安全，而釉上彩類制品由于顏料基本暴露在外，存在溶出鉛的風險。
[0005]目前，我國的國家標準對日用陶瓷中可溶性鉛含量的檢測方法為《GB/T3534-2002日用陶瓷器鉛、鎘溶出量的測定方法》，采用4%醋酸溶液于22±2°C下浸泡24小時，再使用原子吸收光譜儀或者電感耦合等離子體發射光譜法測試樣品中溶出的鉛含量。整個試驗周期較長，一般要三天，且要求進行多個樣品的平行試驗，耗時費力。
[0006]顯色法測試重金屬鉛的方法，國內已有比較成熟的研究基礎。鉛的顯色法測定中，常用的顯色劑有雙硫腙，三苯甲烷類堿性染料法，撲啉類顯色法，偶氮胂類顯色法，雙硫腙法雖然靈敏，但測試過程中需要用到劇毒的三氯甲烷，極不利于環保；撲啉類顯色法存在一個致命缺陷，即顯色前后的譜峰波長位移僅為數十納米(這是由于卟啉類顯色劑在結合重金屬離子前后，其結構并未發生明顯的變化)，一般來說，肉眼無法清晰辨認這種變化，也難以應用至現場快速篩查中去，另外，卟啉類試劑還有顯色速度較慢，需加入附加絡合劑;偶氮胂類顯色劑，其靈敏度一般比堿性染料類低一個數量級;堿性三苯甲烷類染料中，有許多水溶性較差的顯色劑，一旦與鉛離子發生反應，即會形成小顆粒沉淀。這在工業上的浮選分離方面很有優勢，但在痕量檢驗方面存在不便。二甲酚橙(XO)同是三苯甲烷類染料，由于其結構中存在四個羧基，呈酸性，水溶性較佳，且與鉛離子的結合一定程度上造成了其結構的變化，顏色自黃變紅，十分明顯。
[0007]本發明人針對上述情況，經過不斷的研究，開發了一種新型擦拭顯色快速檢測日用陶瓷中可溶性鉛含量的分析方法，該方法具有非常實用價值。

【發明內容】

[0008]本發明是為了解決上述不足，提供了一種測定日用陶瓷中可溶性鉛含量的分析方法。
[0009]本發明的上述目的通過以下的技術方案來實現:一種測定日用陶瓷中可溶性鉛含量的分析方法，即:將待測日用陶瓷樣品洗凈，并自然晾干，然后用專用試劑盒中棉簽蘸取擦拭劑來回擦拭日用陶瓷樣品表面，擦拭30秒后，將棉簽放置在顯色試紙板上，滴上I滴顯色劑，靜置2分鐘，在明亮的光線條件下，與標準工作色階對照卡進行對照，用目視比色法確定樣品中可溶性鉛含量的結果范圍。
[0010]其中，專用試劑盒包括:
擦拭劑:醋酸-醋酸鈉緩沖液，濃度為Im01/L，pH為6.0;
顯色試劑包:二甲酚橙鈉鹽0.025%，氯化鈉0.05%，鄰菲啰啉0.2%，氫氧化鈉4.0%和醋酸6.0%所組成的水溶液；
鉛標準工作色階卡:0?200ng范圍內。
[0011 ] 進一步的，所述顯色劑溶液pH值的確定方法是:取0.025%二甲苯酚橙鈉鹽顯色劑，加入一定量30mg/L的鉛標準，前后用紫外分光光度計進行波長全掃描分析，掃描范圍為300nm?650nm，Pb的加入使0.025% 二甲苯酚橙鈉鹽顯色劑的吸光曲線在580nm左右的峰上升，所以選擇該波長處的吸光度值變化進行顯色劑溶液PH值的確定。經實驗確認顯色劑溶液pH為6.0。
[0012]進一步的，所述鉛標準溶液選自國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院，濃度為1000mg/L，二甲苯酚橙鈉鹽選自阿法埃莎(中國)化學有限公司，純度為99%，鄰菲啰啉選自百靈威科技有限公司，醋酸、醋酸鈉、氯化鈉及氫氧化鈉均選自廣州化學試劑廠，均為分析純。
[0013]進一步的，所述紫外可見分光光度計選自賽默飛世爾科技(中國)有限公司的Evoluton 300紫外可見分光光度計，pH酸度計選自美國丹佛公司的UB-7型pH酸度計。
[0014]本發明與現有技術相比的優點是:鉛的檢出限為20ng，整個分析測試過程5?lOmin，傳統方法及標準方法樣品處理需要24h，所以大大縮短分析時間，提高工作效率。鉛溶出量?擦拭量的擬合曲線回歸系數大于0.99，說明本發明采用測定擦拭量推測溶出量是可行的。該方法具有簡便、快速、易操作，能夠滿足日用陶瓷中可溶性鉛含量快速分析的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為二甲苯酚橙鈉鹽溶液加入鉛標準溶液前后的紫外-可見光譜圖。
[0016]圖2為鉛溶出量與擦拭量關系圖。
[0017]圖3為鉛標準工作色階卡。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明進一步詳述。
[0019]在本實施方式中，測定日用陶瓷可溶性鉛含量的分析方法選用的儀器為:賽默飛世爾科技(中國)有限公司的Evoluton 300紫外可見分光光度計，美國丹佛公司的UB-7型pH酸度計，美國珀金埃爾默股份有限公司的AA 800型且帶石墨爐的原子吸收光譜儀，美國密理博公司的Synery UV超純水系統。
[0020]使用的試劑為:鉛標準溶液選自國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院，濃度為1000mg/L，二甲苯酚橙鈉鹽選自阿法埃莎(中國)化學有限公司，純度為99%，鄰菲啰啉選自百靈威科技有限公司，醋酸、醋酸鈉、氯化鈉及氫氧化鈉均選自廣州化學試劑廠，均為分析純。
[0021]專用試劑盒包括:
擦拭劑:醋酸-醋酸鈉緩沖液，濃度為Imo I/L，pH為6.0;
顯色試劑包:二甲酚橙鈉鹽0.025%，氯化鈉0.05%，鄰菲啰啉0.2%，氫氧化鈉4.0%和醋酸6.0%所組成的水溶液；
鉛標準工作色階卡:O?200 ng范圍內。
[0022]該方法需要配備擦拭劑，其方法是:稱取醋酸鈉54.6g，加I mol/L醋酸溶液20 mL溶解后，加超純水稀釋至500mL。
[0023]為了使鉛能夠被準確有效地檢出，所選擇的顯色劑首先必須特異性強，能夠排除可能存在的多種干擾離子，其次要在水溶液中有較好的吸光系數，最后必須有顯著的顏色變化。在大量查閱文獻，并考察了甲臜類(雙硫腙)、三苯甲烷類堿性染料、撲啉類染料、偶氮類染料之后，最終選擇了三苯甲烷類堿性染料一一二甲苯酚橙鈉鹽作為顯色劑。該顯色劑摩爾吸光系數較高，但易溶于水，且和鉛的顯色反應，見圖1所示，使得二甲苯酚橙鈉鹽的吸光曲線在580nm左右的峰明顯上升，同時440nm左右的主峰下降并位移，這就是二甲苯酚橙鈉鹽溶液中加入鉛顏色由橙黃色變成紅色的原因。
[0024]確定顯色劑溶液pH值及濃度，其方法是:配制0.05%二甲苯酚橙鈉鹽溶液，試驗pH值在4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5和7.0時，加入Pb標準工作溶液(30mg/L)前后的吸光度值變化，實驗結果表明當PH為6.0時，吸光度值變化為最大，所以確定顯色劑溶液pH值為6.0為最佳。為了探討顯色劑濃度對顯色效果的影響，配制濃度范圍在0.005%?0.5%的二甲苯酚橙鈉鹽溶液，加入一定濃度的鉛標準工作溶液使其顯色，對照不同濃度顯色劑顯色前后的顏色差異，確定顯色劑濃度為0.025%為最佳。
[0025]確定0.025%二甲苯酚橙鈉鹽溶液的顯色容量，其方法是:分別配制濃度為10mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L、