电石法PVC树脂中总汞含量的检测方法

摘要

本发明公开了一种电石法PVC树脂中总汞含量的检测方法，主要步骤为：（1）称取5–10克PVC树脂样品，加入重量比为1:1–1:2的N,N-二甲基甲酰胺和二甲亚砜混合溶液，摇动使其充分润湿，然后再加入N,N-二甲基甲酰胺，于70–90oC水浴中加热使其溶解；（2）称取PVC树脂溶液1.5–2.5克于消解罐中，用氮气吹至样品量小于0.5克；（3）加入优级纯硝酸10mL，密封后进行微波消解，同时做空白实验；（4）消解完毕，让体系自然冷却至室温，打开消解罐，让二氧化氮自然挥发完全后，将消解液转移至25mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，混匀；（5）配制汞标准溶液系列；（6）在原子荧光光度计上，将试液和汞标准溶液系列同时测定汞的荧光强度，从标准曲线查出被测试液中的汞浓度，计算分析结果。

权利要求

1.一种电石法PVC树脂中总汞含量的检测方法，主要步骤为：（1）称取5-10克PVC树脂样品，加入重量比为1:1-1:2的N,N-二甲基甲酰胺和二甲亚砜混合溶液，摇动使其充分润湿，然后再加入N,N-二甲基甲酰胺，于70-90℃水浴中加热使其溶解，得PVC树脂溶液；

（2）称取PVC树脂溶液1.5-2.5克于消解罐中，用氮气吹至样品量小于0.5克；

（3）加入优级纯硝酸10ml，密封后进行微波消解，同时做空白实验；

（4）消解完毕，让体系自然冷却至室温，打开消解罐，让二氧化氮自然挥发完全后，将消解液转移至25ml容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，混匀，得试液；

（5）配制汞标准溶液系列；

（6）在原子荧光光度计上，将试液和汞标准溶液系列同时测定汞的荧光强度，从标准曲线查出被测试液中的汞浓度，计算分析结果。

说明书

电石法PVC树脂中总汞含量的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种检测方法，特别涉及PVC树脂中总汞含量的检测方法。

[0002] 本发明涉及PVC树脂中总汞含量的检测方法，具体地说是指先将PVC树脂用有机溶剂溶解，再用氮气脱溶，然后进行微波消解，最后通过原子荧光光光度计进行定量检测，解决了电石法PVC树脂中汞分布不均匀的问题，分析结果更具有代表性，适用于电石法生产的PVC树脂中总汞含量的检测。

背景技术

[0003] PVC树脂是用途最广泛的通用塑料之一。在化工行业，PVC被广泛用于制造管道、贮槽、反应器等；在建筑行业，PVC被用来制造墙纸、地板、建筑板材、门窗以及防水材料；在电子电器行业，PVC是生产电线电缆绝缘层、电线套管、电池套管、槽线盒等产品的主要原料；在汽车行业，汽车内饰件及及各种部件的表皮套、仪表电线绝缘层及护套、护管也是由PVC制造的；等等。

[0004] PVC树脂的生产主要有乙烯法和电石法。比较而言，电石法生产PVC树脂比乙烯法成本低, 因此成为国内PVC生产装置新建、扩建、改建项目的首选方法。目前, 我国乙烯法PVC生产能力占总能力的33% , 电石法却占67%。而且，电石法聚氯乙烯产能还在不断扩大。但是，电石法生产PVC 树脂过程中必须使用氯化汞触媒, 因而在PVC树脂中是否会残留汞也越来越受到人们的质疑。

[0005] 汞污染作为一个新的全球环境问题, 目前越来越受到国际社会的高度重视。乙烯法聚氯乙烯中的汞主要来自石油原料中的汞在整个石油加工过程中的残留，而电石法聚氯乙烯中的汞主要源于生产过程中所使用的氯化汞触媒的消耗。在电石法生产聚氯乙烯的生产工艺中，通过废触媒回收、含汞活性炭回收、脱酸系统和碱洗系统可以除去大部分的汞，而少量的汞会随VCM气体进入压缩精馏等后续工序并带入产品中。因而，电石法PVC树脂中汞含量越来越受到国内外PVC行业的共同关注。

[0006] 为了帮助我国的相关企业规避可能面临的技术性贸易壁垒，确保PVC树脂及相关产品的销售和出口，有必要对电石法生产的PVC树脂中的汞残留量进行测定。

[0007] 近年来，对电石法PVC树脂中汞含量的检测也有文献报道，但都是对PVC树脂直接进行消解和检测。参照已报道的检测方法，由于PVC树脂中汞分布不均匀，导致测量结果呈现较大的离散性。虽然通过重复测定，在对大量数据统计分析的基础上能够给出较理想的结果，在一定程度上提高了定量分析的精密度和准确度，但并不能从根本上解决PVC树脂中汞分布不均匀的问题。因此，直接消解和检测的结果很难真实反映PVC树脂中的汞含量。

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种PVC树脂中总汞含量的检测方法，以解决电石法生产的PVC树脂中汞分布不均匀的问题。本发明电石法PVC树脂中总汞含量的检测方法，其检测结果能够真实反映电石法生产的PVC树脂中的总汞含量。

[0009] 为实现上述目的，本发明提供的实验方案是：

[0010] （1）称取5–10 克 PVC树脂，加入重量比为1:1–1:2的N,N-二甲基甲酰胺和二o甲亚砜混合溶液，摇动使其充分润湿，然后再加入N,N-二甲基甲酰胺，于70–90 C水浴中加热使其溶解；

[0011] （2）称取PVC树脂溶液1.5–2.5克于消解罐中，用氮气吹至样品量小于0.5 克；

[0012] （3）加入优级纯硝酸10 mL，密封后进行微波消解，同时做空白实验；

[0013] （4）消解完毕，让体系自然冷却至室温，打开消解罐，让二氧化氮自然挥发完全后，将消解液转移至25 mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，混匀；

[0014] （5）配制汞标准溶液系列；

[0015] （6）在原子荧光光度计上，将试液和汞标准溶液系列同时测定汞的荧光强度，从标准曲线查出被测试液中的汞浓度，计算分析结果。

[0016] 本发明在实施时，所使用的N,N-二甲基甲酰胺和二甲亚砜均为色谱纯，盐酸和硝酸均为优级纯，水为超纯水，氮气为高纯氮，氩气为高纯氩。

[0017] 本发明在实施时，计算分析检测结果的具体方法是：

[0018] 查标准曲线按下一计算公式（1）计算结果，

[0019]

[0020] 式中：

[0021] ω 代表被测样品中的汞含量（μg/kg，微克/千克）；

[0022] x 代表被测元素汞；

[0023] ρ1代表标准曲线上查得经空白校正过的被测试料溶液中的被测元素的质量浓度（μg/L，微克/升）；

[0024] V 代表被测试料溶液的体积（mL，毫升）；

[0025] ρ2代表PVC树脂溶液中PVC树脂的质量分数（g/g，克/克）；

[0026] m 代表称取PVC树脂溶液的质量（g，克）。

附图说明

[0027] 图1是本发明实施的步骤图。

[0028] 图2是采用本发明用AFS–230E双道原子荧光光度计测定的标准曲线。

[0029] 图3是本发明中ETHOS TOUCH CONTROL微波消解仪的升温和恒温条件。

具体实施方式

[0030] 为了验证本发明的方法对电石法PVC树脂中总汞含量的检测的普适性，本发明采用云南盐化股份有限公司提供的电石法PVC树脂为标准样品，进行精密度和准确度的测定，并通过该方法对来自全国的9个PVC树脂样品进行测定。同时，通过与传统方法进行比较，本发明提供的方法精密度好，准确度高。所有提供的数据均显示本发明提供的方法优于传统的直接消解和检测的方法，具有普遍适用性。

[0031] 下面对本发明电石法PVC树脂中总汞含量的检测方法做进一步的详细说明。

[0032] 1. 标准溶液系列的配制

[0033] 汞标准溶液的配制：以国家标准物质中心购买的100 ug/mL 汞标准溶液，移取10 mL于100 mL容量瓶中，加入10 mL 1:1的盐酸，用超纯水稀释至刻度，混匀。重复以上操作，逐级稀释至0.01 ug/mL，此为配制汞标准溶液系列使用的汞标准溶液。

[0034] 汞标准溶液系列配制：移取0、1.00、2.50、5.00、10.00、20.00、40.00的0.01 ug/mL汞标准溶液于500 mL容量瓶中，分别加入50 mL 1:1的盐酸，然后用超纯水稀释至刻度，混匀。

[0035] 2. 标准曲线的绘制

[0036] 本发明所使用的AFS–230E双道原子荧光光度计的测定条件列于表1。

[0037] 表1 AFS–230E双道原子荧光光度计的工作条件

[0038]

[0039] 在表1所列的工作条件下，将以配制好的汞标准溶液系列在原子荧光光度计上进行测定（同时进行空白测定），测定结果列于表2。同时，以被测元素的质量浓度为横坐标，测定的荧光强度为纵坐标绘制出标准曲线，线性关系> 0.9999（如图2所示），仪器检出限为0.0008 ug/L。

[0040] 表2 汞标准系列测定结果

[0041]

[0042] 3. 电石法PVC树脂的直接消解和测定分析结果及精密度

[0043] 实施方法：称取0.15–0.25克PVC树脂标准样品于消解罐中，加入10 mL硝酸，密封后进行微波消解（微波消解程序如图3）。消解完毕，让体系自然冷却至室温，打开消解罐，让二氧化氮自然挥发完全后，将消解液转移至25 mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，混匀。然后，按照表1所列的工作条件在原子荧光光度计上进行测定，分析结果列于表3。

[0044] 表3电石法PVC树脂直接消解和测定分析结果及精密度

[0045]

[0046] 从表3可以看到，电石法PVC树脂直接消解和测定分析结果具有较大的离散性，测定结果在3.2–4.6 μg/kg，标准偏差在0.4–1.0之间，变异系数在13%–26%之间。

[0047] 4. 本发明提供的检测方法对电石法PVC树脂标准样品测定的精密度和准确度[0048] （1）精密度测定

[0049] 实施方法：分别称取5–10克PVC树脂标准样品于6个容量瓶中，加入比例为1:1–1:2的N,N-二甲基甲酰胺和二甲亚砜混合溶液，摇动使其充分润湿，然后再加入o
N,N-二甲基甲酰胺，于70–90 C水浴中加热使其溶解；称取PVC树脂溶液1.5–2.5 克于消解罐中，用氮气吹至样品量小于0.5 克，每杯样品做3至4平行；加入优级纯硝酸10 mL于消解罐中，密封后进行微波消解，同时做空白实验；消解完毕，让体系自然冷却至室温，打开消解罐，让二氧化氮自然挥发完全后，将消解液转移至25 mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，混匀。然后，按照表1所列的工作条件在原子荧光光度计上进行测定，分析结果列于表4。

[0050] 表4 精密度测定结果

[0051]

[0052] （2）准确度测定

[0053] 实施方法：分别称取PVC树脂溶液1.5–2.5 克于8个（编号1–8）消解罐中，并用移液枪于5–8号罐中加入75.0 μL 0.01 μg/mL的汞标准溶液，用氮气吹至样品量小于0.5 g；加入优级纯硝酸10 mL于消解罐中，密封后进行微波消解，同时做空白实验；消解完毕，让体系自然冷却至室温，打开消解罐，让二氧化氮自然挥发完全后，将消解液转移至25 mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，混匀。然后，按照表1所列的工作条件在原子荧光光度计上进行测定，回收率在96%–105%之间（见表5）。

[0054] 表5 电石法PVC树脂标准样品加标回收率测定结果

[0055]

[0056] 5. 样品测定

[0057] 实施方法：分别称取PVC树脂样品5–10克于2个容量瓶中，按照本发明提供的方法进行实验，分析结果列于表6。

[0058] 表6 PVC树脂样品总汞含量测定结果

[0059]