本文章引用GB/T 40493-2021人造板饰面材料中铅、镉、铬、汞 重金属元素含量测定

1范围

本文件描述了采用电感耦合(ICP)等离子体发射光谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光光谱仪等测定人造板饰面材料和饰面层中铅、镉、铬、汞重金属元素含量的方法。

本文件适用于人造板饰面材料和饰面层中重金属元素含量测定。

2规范性引用文件

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GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

GB/T21191原子荧光光谱仪

JJG015 感耦等离子体原子发射光谱仪检定规程

JJG023 原子吸收光谱仪检定规程

JJG694 原子吸收分光光度计

3.方法提要

3.1重金属元素含量测定

试样经湿法或微波消解，重金属元素转移至消解液中。以ICP等离子发射光谱法测定消解液中铅、镉、铬、汞光谱强度；或以火焰原子吸收光谱法测定消解液中铅、镉、铬光谱强度，以氢化物发生器-冷原子吸收光谱法或原子荧光光谱法测定消解液中汞光谱强度。根据光谱强度定量。

3.2可溶性重金属元素含量测定

规定温度、时间条件下，以一定酸度盐酸提取试样中可溶性重金属元素。以ICP等离子发射光谱法测定提取溶液中铅、镉、铬、汞光谱强度；或以火焰原子吸收光谱法测定提取溶液中铅、镉、铬光谱强度，以氢化物发生器-冷原子吸收光谱法或原子荧光光谱法测定提取溶液中汞光谱强度。根据光谱强度定量。

4试剂和标准物质

4.1试验用水

所用水达到GB/T6682规定的二级纯度以上蒸馏水或去离子水的要求。

4.2氢氟酸

优级纯。

4.3过氧化氢(30%)

优级纯。

4.4过氧化氢溶液(0.5%)

过氧化氢0.5%（体积分数）。

4.5盐酸

密度ρ=1.19g/mL,优级纯。

4.6盐酸溶液(1mol／L）

浓度c(HCl)=1mol/L。

4.7盐酸溶液(0.07mol／L）

浓度c(HCl)=(0.07±0.005)mol/L。

4.8盐酸溶液(5%)

盐酸5%（体积分数）。

4.9硝酸

密度ρ=1.84g/mL,优级纯。

4.10硝酸溶液(10%)

硝酸10%（体积分数）。

4.11硝酸溶液(2.5%)

硝酸2.5%（体积分数）。

4.12硝酸-过氧化氢混合溶液

准确移取25mL硝酸溶液(4.11)和5mL过氧化氢溶液(4.4)于1000mL棕色容量瓶中，用水定容

至刻度，摇匀。

4.13硼氢化钾

优级纯。

4.14氢氧化钾

优级纯。

4.15硼氢化钾混合溶液(20g／L）

称取20g硼氢化钾(4.13)和5g氢氧化钾(4.14)于1000mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀，用

时现配。

4.16铅、镉、铬、汞单元素标准溶液

质量浓度1000mg/L。

4.17铅、镉、铬、汞单元素标准储备液

4.17.1铅元素50.0mg／L标准储备液

准确移取5.0mL质量浓度为1000mg/L的铅单元素标准溶液(4.16)于100mL棕色容量瓶中，以硝酸-过氧化氢混合溶液(4.12)定容至刻度，摇匀。标准储备液在0℃~4℃的冰箱中密闭保存，有效期为4周。

4.17.2镉元素50.0mg／L标准储备液

准确移取5.0mL质量浓度为1000mg/L的镉单元素标准溶液(4.16)于100mL棕色容量瓶中，以硝酸-过氧化氢混合溶液(4.12)定容至刻度，摇匀。标准储备液在0℃~4℃的冰箱中密闭保存，有效期为4周。

4.17.3铬元素50.0mg／L标准储备液

准确移取5.0mL质量浓度为1000mg/L的铬单元素标准溶液(4.16)于100mL棕色容量瓶中，以硝酸-过氧化氢混合溶液(4.12)定容至刻度，摇匀。标准储备液在0℃~4℃的冰箱中密闭保存，有效期为4周。

4.17.4汞元素50.0mg／L标准储备液

准确移取5.0mL质量浓度为1000mg/L的汞单元素标准溶液(4.16)于100mL棕色容量瓶中，以硝酸-过氧化氢混合溶液(4.12)定容至刻度，摇匀。标准储备液在0℃~4℃的冰箱中密闭保存，有效期为4周。

4.18标准工作溶液的配制

4.18.1ICP等离子发射光谱法标准工作溶液

铅、镉、铬、汞混合标准工作溶液质量浓度要求见表1。也可根据仪器的灵敏度及样品中被测元素

的实际含量确定标准工作溶液各元素系列浓度。该标准工作溶液在0℃~4℃的冰箱中密闭保存，有

效期为2周。

表1ICP等离子体发射光谱法铅、镉、铬、汞混合标准工作溶液质量浓度

分别移取5.0mL铅、5.0mL镉、5.0mL铬和20.0mL汞单元素标准储备液(4.17.1、4.17.2、4.17.3、4.17.4)于1000mL棕色容量瓶中，并用硝酸溶液(2.5%)(4.11)定容至刻度并摇匀，此混合溶液中铅、镉、铬质量浓度均为250μg/L,混合溶液中汞质量浓度为1000μg/L,再以硝酸溶液(2.5%)(4.11)逐级稀释，获得铅、镉、铬、汞系列质量浓度为表1中浓度的混合标准工作溶液。

4.18.2原子吸收光谱法标准工作溶液

铅、镉、铬、汞混合标准工作溶液质量浓度要求见表2。可根据仪器的灵敏度及待测溶液中元素浓度确定标准工作溶液各元素系列浓度，也可根据实际情况配制单元素标准工作溶液。标准工作溶液在

0℃~4℃的冰箱中密闭保存，有效期为2周。

表2原子吸收光谱法铅、镉、铬、汞混合标准工作溶液质量浓度

分别移取5.0mL铅、镉、铬和汞单元素标准储备液(4.17.1、4.17.2、4.17.3、4.17.4)于50mL棕色容量瓶中，以盐酸溶液(5%)(4.8)定容至刻度并摇匀，此混合溶液中铅、镉、铬和汞质量浓度均为5000.0mg/L,再以盐酸溶液(5%)(4.8)逐级稀释，获得质量浓度为5000.0mg/L、2500.0mg/L、1000.0mg/L、500.0mg/L、250.0mg/L、0.0mg/L混合标准工作溶液。

4.18.3原子荧光光谱法标准工作溶液

移取2.0mL汞元素标准储备液(4.17.4)于1000mL棕色容量瓶中，并用盐酸溶液(5%)(4.8)定容至刻度并摇匀，此混合溶液中汞质量浓度为100μg/L,再以盐酸溶液(5%)(4.8)逐级稀释，获得质量浓度为25.0μg/L、10.0μg/L、5.0μg/L、2.5μg/L、1.0μg/L、0.0μg/L混合标准工作溶液。

5仪器和材料

5.1ICP等离子发射光谱仪：仪器应能提供稳定清澈的等离子体炬焰，仪器的稳定性应符合JJG015规定。

5.2原子吸收分光光度计：附连续流动注射氢化物发生器，配备石英管和铅、镉、铬、汞空心阴极灯，仪器的稳定性应符合JJG023、JJG694规定。

5.3原子荧光光谱仪：配高强度汞空心阴极灯，仪器的稳定性应符合GB/T21191规定。

5.4微波消解仪：配聚四氟乙烯消解罐。使用前消解罐需用硝酸溶液(4.10)浸泡24h,再用水清洗并干燥。

5.5天平：感量为0.1mg。

5.6恒温振荡水浴：可保持温度(37±2)℃,振荡频率60次/min。

5.7pH测试仪：精确度为±0.1pH单位。

5.8金属孔筛：孔径0.5mm。

5.9刮具：具有锋利刀刃，适合于刮削试样表层材料的工具。

5.10研钵：用前需用硝酸溶液(4.10)清洗并干燥。

5.11移液管：1mL、2mL、5mL、10mL、25mL。

5.12棕色容量瓶：25mL、50mL、100mL、1000mL。使用前需硝酸溶液(4.10)浸泡24h,然后用水清洗并干燥。

5.13具塞三角瓶：50mL、100mL。使用前需用硝酸溶液(4.10)浸泡24h,然后用水清洗并干燥。

5.14水性滤膜过滤器：孔径0.45μm。

6试样制备

6.1饰面材料制样

制样前，浸渍胶膜纸应悬挂放入170℃鼓风干燥箱中处理15min,然后在常温下冷却1h。把浸渍

胶膜纸、热固性树脂浸渍纸高压装饰层积板(HPL)和聚氯乙烯(PVC)薄膜等饰面材料，制成面积小于

25mm2的碎片，把该碎片作为试样，混合后均匀分为两份，每份试样质量不少于0.5g。

6.2饰面人造板饰面层制样

6.2.1通用要求

应选择干燥、无污染的饰面人造板，在距边部至少25mm的表层部位刮取试样。

6.2.2涂饰人造板涂膜制样

用刮具均匀刮取涂饰板材表面涂层，避免刮取到基材的纤维。刮取的试样经研钵磨碎并通过

0.5mm孔径金属筛，试样经混合均匀后分为两份，每份试样质量不少于0.5g。

6.2.3浸渍纸饰面人造板饰面层制样

用刮具均匀刮取表面胶膜纸层，避免刮到基材的纤维，刮取的试样经研钵磨碎并通过0.5mm孔径金属筛，试样经混合均匀后分为两份，每份试样质量不少于0.5g。

6.2.4聚氯乙烯（PVC）薄膜饰面人造板饰面层制样

撕取或采用刀片辅助揭取板材表面的PVC膜，然后用刀片刮去背面木质纤维屑和胶质后，制成面

积小于25mm2的碎片，把该碎片作为试样，混合后均匀分为两份，每份试样质量不少于0.5g。

7提取

7.1重金属元素总量的提取

7.1.1湿法消解

准确称取0.25g试样（精确至0.1mg),置于100mL具塞三角瓶中，用适量的浓酸（如氢氟酸、硝酸）充分润湿试样，于电热板上低温加热消解直至溶液澄清。冷却后将溶液全部转移至25mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。该溶液作为提取液待测。

7.1.2微波消解

准确称取0.1g试样（精确至0.1mg),置于聚四氟乙烯消解罐中，加入约7.5mL硝酸(4.9)或氢氟酸(4.2)和2.5mL过氧化氢(4.3),盖好密封塞。可参照附录A中的参数调节微波消解仪进行消解处理。取出消解罐，将消解罐中溶液全部转移至25mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。消解处理后，PVC可能略有白色沉淀，在测定时加几滴氢氟酸(4.2)可以消除该沉淀。以针筒吸取上清液，经0.45μm滤膜过滤器(5.14)过滤，滤液作为提取液待测。

7.2可溶性重金属元素的提取

准确称取0.5g试样（精确至0.1mg),置于50mL具塞三角瓶中，准确加入25mL的0.07mol/L盐酸溶液(4.7),充分振荡1min,检查混合液的酸度，必要时用1mol/L的盐酸溶液(4.6)或盐酸(4.5),调节pH值于1.0~1.5之间。置于恒温振荡水浴(5.6)中，在温度为37℃±2℃、振荡频率为60次/min条件下，避光振荡1h,再静置1h,取出。以针筒吸取上清液，经0.45μm滤膜过滤器(5.14)过滤，滤液作为提取液待测。试样提取后应在4h内完成测定，如不能在规定时间内测定，应用盐酸加以稳定，稳定液盐酸浓度约为1mol/L。

8.提取液的测定

8.1ICP等离子发射光谱法测定提取液中重金属含量

8.1.1仪器测定条件

根据ICP等离子体发射光谱仪操作手册设置分析参数，典型分析参数见附录B。

8.1.2标准曲线的绘制

根据8.1.1的要求，测量标准工作溶液(4.18.1)中铅、镉、铬、汞的光谱强度。

根据各元素光谱强度、标准工作溶液的浓度参数分别绘制铅、镉、铬、汞元素的浓度-光谱强度线性回归标准曲线，标准曲线线性相关系数R2应大于0.995。

8.1.3溶液的测定

采用8.1.2的方法，分别测量空白液和提取液中铅、镉、铬、汞的光谱强度。

8.2原子吸收光谱法测定提取液中铅、镉、铬含量

8.2.1仪器测定条件

根据原子吸收光谱仪操作手册设置分析参数，典型分析参数见附录C。

8.2.2标准曲线的绘制

根据8.2.1的要求，测量标准工作溶液(4.18.2)中铅、镉、铬的吸光度。

根据各元素吸光度、标准溶液的浓度参数分别绘制铅、镉、铬元素的浓度-吸光度线性回归标准曲线，标准曲线线性相关系数R2应大于0.995。

8.2.3溶液的测定

将空白溶液、提取液分别导入原子吸收光谱仪，采用8.2.2的方法分别测定空白溶液、提取液中铅、镉、铬各元素的吸光度。

8.3氢化物发生器-冷原子吸收光谱法测定提取液中汞含量

8.3.1标准曲线的绘制

根据氢化物发生器-原子吸收光谱仪操作手册设置分析参数，将汞元素标准工作溶液连续导入氢化物发生器系统，以盐酸溶液(5%)(4.8)为载流液、20g/L的硼氢化钾混合溶液(4.15)为还原剂，用汞空心阴极灯在253.7nm处测定汞元素的吸光度。

根据汞元素吸光度、汞元素标准工作溶液的浓度参数绘制汞的浓度-吸光度线性回归标准曲线，标准曲线线性相关系数R2应大于0.995。

8.3.2溶液的测定

将空白溶液、提取液分别导入氢化物发生器系统，采用8.3.1的方法分别测定空白溶液、提取液中汞元素的吸光度。

8.4原子荧光光谱法测定提取液中汞含量

8.4.1仪器测定条件

根据原子荧光光谱仪操作手册设置分析参数，典型分析参数见附录D。

8.4.2标准曲线的绘制

根据8.4.1的要求，将汞元素标准工作溶液连续导入原子荧光光谱仪，以盐酸溶液(5%)(4.8)为载流液、20g/L的硼氢化钾混合溶液(4.15)为还原剂，测定标准工作溶液中汞元素的荧光强度。

根据汞元素荧光强度、汞元素标准工作溶液的浓度参数绘制汞的浓度-荧光强度线性回归标准曲线，标准曲线线性相关系数R2应大于0.995。

8.4.3溶液的测定

采用8.4.2的方法分别测定空白溶液、提取液中汞元素的荧光强度。

9结果计算

9.1重金属元素含量的结果表示

9.1.1提取液、空白液中铅、镉、铬、汞含量按式(1)计算，精确至0.01mg/L:

ρi＝（KiAi十Bi）/1000

式中：

ρi—提取液中铅、镉、铬或汞质量浓度，单位为毫克每升(mg/L);

Ki—铅、镉、铬或汞的标准曲线斜率，单位为微克每升(μg/L);

Ai—重金属铅、镉、铬或汞的吸光度，或荧光强度，或光谱强度；

Bi—铅、镉、铬或汞的标准曲线截距，单位为微克每升(μg/L)。

9.1.2试样中铅、镉、铬和汞含量按式(2)计算，取二次平行试验结果算术平均值为测定值，精确至

0.01mg/kg:

mi=(ρi-ρi0M）×v×F

式中：

mi—试样中重金属铅、镉、铬、汞元素含量，单位为毫克每千克(mg/kg);

ρi—提取液中铅、镉、铬、汞质量浓度，单位为毫克每升(mg/L);

ρi0—空白溶液中铅、镉、铬、汞质量浓度，单位为毫克每升(mg/L);

V—试样的定容体积，单位为毫升(mL);

F—提取液的稀释比；

M—称取的试样质量，单位为克(g)。

9.2可溶性重金属含量的结果表示

9.2.1提取液中铅、镉、铬、汞质量浓度按式(3)计算，精确至0.01mg/L:

ρi＝KiAi十Bi…………………………(3)

式中：

ρi—提取液中铅、镉、铬或汞质量浓度，单位为毫克每升(mg/L);

Ki—铅、镉、铬或汞的标准曲线斜率，单位为微克每升(μg/L);

Ai—可溶性重金属铅、镉、铬或汞的吸光度，或荧光强度，或光谱强度；

Bi—铅、镉、铬或汞的标准曲线截距，单位为微克每升(μg/L)。

9.2.2试样中可溶性重金属铅、镉、铬和汞含量按式(4)计算，取二次平行试验结果平均值为测定值，精确至0.01mg/kg:

mi=（ρi-ρi0）×V×F/M…………………………(4)

式中：

mi—试样中可溶性重金属铅、镉、铬和汞元素含量，单位为毫克每千克(mg/kg);

ρi—提取液中铅、镉、铬、汞质量浓度，单位为毫克每升(mg/L);

ρi0—空白溶液(0.07mol/L或1mol/L盐酸溶液）中铅、镉、铬、汞质量浓度，单位为毫克每升(mg/L);

V—加入50mL三角烧瓶中盐酸溶液总体积，单位为毫升(mL);

F—提取液的稀释比；

M—称取的试样质量，单位为克(g)。

9.2.3结果表征

饰面材料中的可溶性元素含量应以分析结果的校正值为最终测试结果，校正值按式(5)计算，

精确至0.01mg/kg:

m＝mi×(1-Fi）…………………………(5)

式中：

m—样品中某可溶性重金属元素含量，单位为毫克每千克(mg/kg);

mi—试样中可溶性重金属铅、镉、铬、汞元素含量，单位为毫克每千克(mg/kg);

Fi—分析校正系数，见表3。

表3可溶性元素的分析校正系数

示例：人造板饰面材料中铅的分析结果为100mg/kg,铅的分析校正系数为30%,则铅的分析结果校正值=100-100×30%=70(mg/kg)。

10测试报告

测试报告应至少包括以下内容：

a)产品名称；

b)重金属元素提取方法；

c)重金属元素分析仪器及方法；

d)重金属元素铅、镉、铬、汞测定结果；

e)测试日期。

附录A

（资料性）

微波消解仪器工作条件及参数

微波消解仪典型的工作条件及参数见表A.1。

表A．1微波消解仪器工作条件及参数

附录B

（资料性）

ICP等离子体发射光谱仪分析条件

ICP等离子体发射光谱仪典型分析参数见表B.1。

表B．1ICP等离子体发射光谱仪分析条件

附录C

（资料性）

原子吸收分光光度计分析条件

原子吸收分光光度计典型分析参数见表C.1。

表C．1原子吸收分光光度计分析条件

附录D

（资料性）

原子荧光光谱仪分析条件

原子荧光光谱仪典型分析参数见表D.1。

表D．1原子荧光光谱仪分析条件