汽車涂料作為一種裝飾及功能材料， 已廣泛應用與現代工業和生活中。 隨著人們生活水平的提高及對有害元素認識的加深， 消費者對各種汽車涂料質量要求  越來越高， 其重金屬成分和含量測定方法倍加關注。 涂料中的有毒重金屬主要通 過在使用過程中干涂膜與人體接觸， 如誤入口中、 皮膚滲入， 對人體造成危害重金屬侵入人體后， 會逐漸在體內蓄積， 并轉化成毒性更強的金屬有機化合物， 使  人出現就不同程度的中毒狀態，涂料的安全使用成為人們十分關心的問題 ^[1-2] 。國家強制性標準 GB 24409-2009 只對汽車色漆中鉛 (Pb)、六價鉻 (Cr⁶⁺)、鎘(Cd)、汞(Hg)4  種重金屬元素提出了明確的限值要求 ^[3] ，關于汽車涂料中鉛（ Pb）、鉻

（ Cr）、硒（ Se）、鋇（ Ba）、銻（ Sb）、砷（ As ）、鎘（ Cd）、汞（ Hg） 8  種重金屬方面的研究較少， 鑒于重金屬對人體健康的影響較大， 所以本文作者關于汽車涂料中重金屬含量測定方法的研究具有現實意義。
微波消解法具有加熱速度快， 消解能力強， 溶劑用量少，元素損失少等優點， 常作為樣品的消解前處理方法。 ICP-OES 法同時快速測試多種微量元素， 該方法具有快捷、 準確度和精密度高的優點， 在微量元素分析中受到重視， 廣泛應用于土壤^[4] 、貴金屬^[5] 、紡織品^[6] 、食品包裝 ^[7] 、食品^[8] 、陶土^[9] 等行業。但是，采用微波消解 -ICP-OES 法同時對汽車涂料中 8 種重金屬檢測方面的研究還未曾有過報道。本研究采用微波消解法處理樣品， ICP-OES 作為檢測手段， 建立了一種同時測定汽車涂料中 8 種重金屬的方法， 該方法試劑用量少， 操作簡單， 測定結果準確可靠，實現對汽車涂料中重金屬含量的監控。
1 實驗部分
1.1 方法原理
樣品經微波消解處理成溶液后，液體樣品經蠕動泵引入到霧化器形成氣溶  膠，進入以氬氣（ Ar）為基質的高溫射頻等離子體中，樣品氣溶膠瞬間在等離子
體中被解離（等離子體溫度大約為 7000-10000 K），形成被分析原子，原子外層電子在獲得能量后， 從低能態激發到高能態， 再回到低能態時發射多余能量， 能量以光的形式出現產生發射光譜，光強值與被測元素濃度成正比 ^[10]。

1.2 儀器與試劑
全譜直讀等離子體發射光譜儀；微波消解儀； 超純水系統；電子天平；硝酸(GR 級)；30%過氧化氫 (AR 級)；鹽酸（ AR 級）； 高純氬氣（純度99.999%）；標準物質Pb、Cr、Se、Ba、Sb、As、Cd、Hg 由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供（ ρ=1000  μg/mL ），其中標準物質 Cr的介質為水， Sb 為 6.0mol/L 鹽酸，其余六種標準物質的介質均為硝酸。白色汽車漆（含鈦白粉）、藍色汽車漆、紅色汽車漆樣品由金華汽車維修店提供。
注：所有用到的器皿在使用前用體積分數為 10％硝酸溶液浸泡 24 小時以上，并用去離子水清洗干凈，烘干待用；實驗所用水均為超純水。

1.3 樣品處理方法

將待測樣品攪拌均勻，在用酸浸泡處理后的玻璃板上制備厚度適宜的涂膜。   待涂膜完全干燥后， 取下涂膜， 在室溫下用瑪瑙碾缽將樣品研細， 使粉碎后的試樣粒徑不超過 1mm，準確稱取 0.2g（精確到 0.0001g）樣品于清洗好的消解罐中，
分別加入不同混酸， 放入微波消解儀內消化， 微波消解程序見表 1，消解完畢后， 取出冷卻，開罐，自然冷卻至室溫后，用超純水將消解液移入   100mL 容量瓶中， 定容至刻度，搖勻備用，同時做空白實驗。
表 1 微波消解條件Table 1 Operating parameters of microwave digestion

1 結果與討論

1.1 樣品消解

按照表 1 中的微波消解條件， 分別采用 HNO 3、王水、HNO 3+H2O2、王水+H2O2
等不同體系對白色汽車漆樣品進行消解處理，酸的組合和用量見表 2。
表2 消解用酸體系
Table 2 Digestion with acid systems
 
 

從表2可知，王水、 HNO ₃+H₂O₂、王水+H₂O₂消解體系因有很強的氧化和溶解能力，均能較好消解樣品。實驗中發現，當樣品加入有王水的混酸后，粉末樣

品立刻結塊， 影響消解效果。 同時，純硝酸體系消解效果較差， 測定值普遍偏低，
可以確定單一硝酸體系不能完全消解該試樣， 當加入少量過氧化氫后， 過氧化氫所產生的氧有利于消解有機物 ^[11] 。綜上所述，實驗選擇編號 3 的混酸體系
（ HNO3 :H2O2 =4:1），混酸用量 5mL。
1.2 儀器工作參數優化和分析譜線選擇
分析儀器工作參數的設定對樣品檢測結果的影響至關重要， 實驗中以信背比
（ SBR）高、靈敏度高、檢出限低、譜圖峰形好、共存元素干擾少作為    ICP-OES 儀器參數優化和譜線選擇的依據，折衷上述依據優化后的工作參數為      RF 發射功率 1.15 KW ，等離子氣流量 15 L/min ，輔助氣流量 1.5 L/min ，霧化氣流量 0.90
L/min ，分析時間 10 s，樣品沖洗時間 30 s，讀數次數 3 次，泵轉速  50 rpm，選定的分析譜線見表 3。
表 3  目標元素分析譜線（ nm ）
Table3 The The analysis spectral lines of determinated elements(nm)
 

1.3 工作曲線和檢出限

用濃度為 5%硝酸（體積分數，下同）作為溶劑，將 8 種待測金屬配制成系列混合標準溶液，濃度均為 0、0.02、0.10、1.00、2.00mg/L。在優化的儀器工作條件下， 以標準系列濃度為橫坐標， 光強值為縱坐標繪制各元素的工作曲線， 得到各元素的相關系數列于表 4。連續測定經過對空白溶液 11 次，按 IUPAC 規定計算^[12]，各待測元素的檢出限列于表 4。
表 4 工作曲線和檢出限Table 4 Calibration curve and detetion limit
 
 

 Se - / - / - /
 
注：“ -”表示未檢出； “/”表示該元素不考慮 RSD

從表5中可知，各色漆樣品在 6次平行樣實驗中， 各元素測定數據的統計結果RSD在2.02~12.94%之間，并且除了 As的RSD分別為 11.73%和12.94%以外，其他元素的 RSD值控制在 10以內。忽略樣品的不均勻性帶來的誤差，說明該法具有較好重現性，符合檢測分析中精密度要求。

 
2.4.2 回收率
為評價該微波消解  -ICP-OES  法的準確性，通過對白色汽車漆、藍色汽車漆和紅色汽車漆三種不同色漆分別進行加標回收實驗， 每個樣品水平測試 6 次，加標量均為  1.0mg/L，分別計算被測元素的加標回收率，結果見表 6。
表 6 加標回收實驗（ n=6）
 

注：“ -”表示未檢出

從表 6 可見， Sb 元素在白色汽車漆加標回收率為 60.43~65.65%，明顯比藍色汽車漆的 79.60~85.28%和紅色汽車漆的 82.20~90.91%低，原因可能是含有大量鈦白粉的白色汽車漆組成復雜，存在含量較高的 Ti、Fe、Sn 等多種元素，其基體干擾對 Sb 測定影響較大。另外，三種色漆涂料中 As、Ba、Cd、Cr、Hg、Pb、Se元素的加標回收率在 76.47~103.51%之間。結果說明本實驗的測定數據準確、可靠。

 
2 結論
采用電感耦合等離子體發射光譜法， 并結合使用微波消解法， 建立了微波消解-ICP-OES測定汽車涂料中重金屬 Pb、Cr、Se、Ba、Sb、As、Cd、Hg的分析方法。實驗中研究了多種混酸組合對樣品消解的影響，以及選取不同汽車色漆樣品 對分析方法的驗證。采用 HNO₃+H₂O₂混合酸體系的試樣消解快速完全，操作方便。方法精密度實驗表明，所有待測金屬的RSD在2.02~12.94%之間，回收率實驗表明， As、Ba、Cd、Cr、Hg、Pb、Se元素的加標回收率在 76.47~103.51%之間， Sb元素回收率在    60.43~90.91%之間。該儀器檢測方法檢出限低，準確度高，精密度好，操作快速簡便，能滿足汽車涂料中重金屬的檢測需求。