X熒光光譜法快速檢測皮制兒童用品中鉛鎘含量的研究

方案優勢

X 熒光光譜法大大節約時間，提高工作效率，將檢測時間由4 h 縮短至5 min，其重復性、穩定性和準確性均能滿足日常檢測要求。

采用標準

相關標準

方法/原理/步驟

　　樣品處理

　　先將待測兒童用品中皮革材料制成寬條狀(3cm×6cm)，然后取8至12條上述皮革材料放入自制的皮革專用切割壓片裝置中制樣，待測。

　　康普頓散射線校正的影響

　　傳統的X射線管照射樣品和探測器記錄光譜都在一個平面內進行，其結構是二維光路或直接激發的幾何結構，這樣的結構雖然能夠有效提供對樣品的激發，記錄的光譜包含了樣品光譜，但是同時也包含了大量散射的X射線管靶材光譜，導致相對高的背景，并對方法的檢出限產生負干擾。本實驗采用Epsilon 5能量色散X射線熒光光譜儀的光路為三維偏振，此偏振結構可消除散射的X射線管靶材光譜，可以有效的減少光譜背景的干擾。

　　基體效應的影響

　　基體效應是X射線熒光光譜分析中主要誤差來源，主要分為吸收效應和增強效應。對于皮制兒童用品中痕量鉛鎘元素，可采用經驗系數法和康普頓散射線內標法校正基體效應。基體校正公式如下：

　　式中：Ci為校準樣品中分析元素i的含量(在未知樣品分析中為基體校正后分析元素i的含量)；Di為分析元素i的校準曲線的截距；Lim為干擾元素m對分析元素i的譜線重疊干擾校正系數；Zm為譜線重疊干擾元素；Ei為分析元素i校準曲線斜率；Ri為分析元素i的計數率(或與內標的強度比值)；Zj，Zk為共存元素的含量或計數率；n為共存元素的數目；α，β，δ，γ為校正基體效應的因子；i為分析元素；j和k為共存元素。譜線重疊干擾校正，使用多個校準樣品，由上述方程通過線性回歸求得。

　　樣品厚度的影響

　　選擇不同皮革材料正面與反面的不同厚度進行分析測定。實驗結果表明：黑色皮革及制品中鉛鎘含量及計數率變化在5.24 mm厚度以上時趨于穩定，灰色皮革及制品中鉛鎘含量及計數率變化在5.75 mm厚度以上時達到平衡，淺褐色皮革及其制品中鉛鎘含量及計數率變化在5.50 mm厚度以上時趨于穩定。所以實驗選擇所測試皮革材料樣品測量厚度為6.00 mm。

　　標準工作曲線和檢出限

　　按儀器工作條件，對一系列標準樣品進行測定，以鉛鎘的含量C與其計數率R繪制標準工作曲線，線性回歸方程和相關系數見表2。

　　選取一款皮制兒童用品，測試其中鉛鎘含量，按照公式計算檢出限(Nb是背景測量計數)，得到鉛鎘的檢出限分別為0.35μg/g和0.45μg/g。

　　不同分析方法的對比

　　分別選取兒童用品中不同皮革材料，分別采用X熒光光譜法和微波消解-原子吸收光譜法進行分析，并將兩種測試方法的結果進行對比，見表3。由表3可見，X熒光光譜法和微波消解-原子吸收光譜法兩種分析方法的分析結果基本一致，不存在顯著性差異，表明X熒光光譜法分析結果滿足測試的需要。

儀器設備

X射線熒光光譜儀

X射線熒光光譜儀主要由激發、色散、探測、記錄及數據處理等單元組成。激發單元的作用是產生初級X射線。它由高壓發生器和X光管組成。后者功率較大，用水和油同時冷卻。