導(dǎo)讀 

城市更新與擴(kuò)容建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，增加了對(duì)建筑材料的需求，家居及工作環(huán)境離不開(kāi)建筑用墻面涂料的裝飾。隨著環(huán)保意識(shí)的提高，大家對(duì)于身邊威脅身體健康的有害物質(zhì)也越來(lái)越關(guān)注了。2020年03月04日國(guó)家標(biāo)委會(huì)發(fā)布了GB18582-2020《建筑用墻面涂料中有害物質(zhì)*》，標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施日為2020年12月01日。新標(biāo)準(zhǔn)更新了建筑用墻面涂料有害物質(zhì)*的要求，其中規(guī)定了水性墻面涂料、裝飾板涂料（色漆）中重金屬的要求，具體為總Pb≤90 mg/kg；可溶性重金屬：Cd≤75 mg/kg、Cr≤60 mg/kg、Hg≤60 mg/kg。那么，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限制有害重金屬要如何檢測(cè)呢？

圖1 建筑用墻面涂料

島津應(yīng)對(duì)方案

按照GB18582-2020《建筑用墻面涂料中有害物質(zhì)*》標(biāo)準(zhǔn)推薦試驗(yàn)方法，總Pb依據(jù)GB/T 30647- 2014《涂料中有害元素總含量的測(cè)定》方法，可溶性重金屬依據(jù)GB/T 23991-2009《涂料中可溶性有害元素含量的測(cè)定》方法，都可以采用AAS、ICP-OES、ICP-MS儀器分析?；瘜W(xué)分析方法準(zhǔn)確度高，但是制樣過(guò)程復(fù)雜、分析時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境友好性差。在應(yīng)對(duì)環(huán)保法規(guī)限制有害物質(zhì)的檢測(cè)中，EDX（能量色散型X射線熒光光譜儀）具有快速、無(wú)損、過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)環(huán)境負(fù)擔(dān)的性能優(yōu)點(diǎn)，在有害元素的篩選檢測(cè)中得到廣泛的應(yīng)用，很大程度地減輕了化學(xué)分析工作量，提高了檢測(cè)工作效率。

 圖2  島津AAS

 圖3  島津ICP-OES

 圖4  島津ICP-MS

利用島津能量色散型X射線熒光光譜儀，建立水性墻面涂料中重金屬元素總含量的工作曲線，可以對(duì)水性墻面涂料中的重金屬元素進(jìn)行直接篩選分析，無(wú)需進(jìn)行樣品前處理。樣品中重金屬元素的可溶性含量不大于總含量，即重金屬元素分析總量不超標(biāo)溶出量也不會(huì)超標(biāo)。結(jié)合涂料的固含量制訂篩選參考標(biāo)準(zhǔn)，EDX篩選檢測(cè)異常的涂料樣品，再使用化學(xué)分析進(jìn)行確認(rèn)，EDX快速篩選的方法大大提高分析速度和檢測(cè)效益。

EDX篩選檢測(cè)

EDX-7000能量色散型X射線熒光光譜儀特點(diǎn)

分析方法

建筑用墻面涂料分為水性墻面涂料、裝飾板涂料兩大類(lèi)。水性墻面涂料分為內(nèi)墻涂料、外墻涂料、膩?zhàn)?。以建筑用?nèi)墻涂料為例，取內(nèi)墻涂料為實(shí)驗(yàn)空白樣品（重金屬總量經(jīng)過(guò)化學(xué)分析確認(rèn)），準(zhǔn)確添加標(biāo)準(zhǔn)溶液配成有梯度的系列標(biāo)準(zhǔn)樣品，用來(lái)制作工作曲線。配置好的內(nèi)墻涂料實(shí)驗(yàn)樣品為無(wú)定型的半流體，測(cè)試時(shí)放置在裝有邁拉膜的樣品杯中，樣品處理見(jiàn)圖6。

 圖6  實(shí)驗(yàn)樣品的處理

在EDX-7000上建立墻面涂料中重金屬元素的分析條件，用配置的系列標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)曲線，各重金屬元素工作曲線見(jiàn)圖7。

 圖7   工作曲線

分析結(jié)果

使用內(nèi)墻涂料空白樣品連續(xù)測(cè)試10次，統(tǒng)計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為檢測(cè)下限，計(jì)算得到重金屬元素的檢出限見(jiàn)表2。

取含量接近涂料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中重金屬限值的樣品，連續(xù)分析10次，計(jì)算得到測(cè)試元素分析結(jié)果的穩(wěn)定性，分析結(jié)果穩(wěn)定性統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

使用涂料分析條件分析對(duì)照樣品，驗(yàn)證工作曲線的準(zhǔn)確性，對(duì)照樣品為未參加繪制曲線的已知含量的樣品，分析結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)比見(jiàn)表4。

利用能量色散型X射線熒光光譜儀篩選分析內(nèi)墻涂料中的重金屬含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重金屬元素檢出限在5 mg/kg以下，分析穩(wěn)定性?xún)?yōu)于5%，分析誤差小，可以滿足內(nèi)墻涂料國(guó)標(biāo)重金屬*值的篩選測(cè)試要求。

結(jié)論

島津能量色散型X射線熒光光譜儀篩選分析內(nèi)墻涂料中的重金屬含量，無(wú)需復(fù)雜前處理，具有分析過(guò)程簡(jiǎn)單、分析速度快、分析數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好、分析誤差小、分析靈敏度高、無(wú)環(huán)境負(fù)擔(dān)等優(yōu)點(diǎn)，分析性能滿足墻面涂料國(guó)標(biāo)對(duì)重金屬*的篩選要求，適合實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)的快速篩查分析，為涂料質(zhì)量控制和科研提供科學(xué)的參考依據(jù)。