摘要：对电子电气产品聚合物材料中六价铬的测定方法进行了探究。以电子电气产品聚合物材料为研究对象，以碱性溶液为提取溶剂，采用液相色谱的分离技术将样品中的六价铬分离出来，然后采用电感耦合等离子体质谱技术进行定量分析。该方法样品处理简便合理，具有线性范围宽、精密度高、准确性好、灵敏度高等优点，能满足实验室中电子电器产品中六价铬的测定要求，具有良好应用前景。

　　0引言

　　六价铬在电子电气产品中多以铬酸形式存在，还用于色素中的着色剂(铬酸铅)等[1]，其化学活性极强，存在形式极其不稳定，在一定的环境条件下，六价铬与三价铬易发生相互转化。六价铬毒性非常强，且很容易被人体吸收，可通过消化道、呼吸道及皮肤侵入人体，引起呕吐、腹痛等诸多健康问题，甚至可能造成遗传性基因缺陷，被国际癌症研究中心列为一级致癌物。除了对人体健康的严重危害，六价铬对环境也有着持久的危害性。电子电气产品在生产、使用和废弃处理过程中产生的六价铬一旦进入自然环境，就很难被降解。它会使土壤的理化性质发生改变，影响土壤中微生物的生存和活动，进而破坏土壤生态平衡，导致植物生长受到抑制，农作物减产。进入水体的六价铬，会使水质恶化，对水生生物产生毒害作用，造成鱼类等水生生物死亡，破坏整个水生生态系统。

　　随着电子产业的飞速发展，电子电气产品中有毒有害物质在废弃后若处理不当，必然对环境和人身健康造成不利影响。为此，欧盟、美国、日本和韩国等国家和地区的RoHS指令及我国《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》均对电子电气产品中六价铬等有害物质的使用予以限制。

　　目前电子电气产品聚合物中六价铬的检测方法有分光光度法、原子荧光法、离子色谱法等。其中分光光度法应用广泛，被国内外标准方法所采用[2]。但在实际操作过程中，分光光度法存在样品前处理后溶液杂质较多，吸光度检测时受背景颜色干扰严重等问题，影响结果准确性。电子电气产品聚合物的种类繁多，不同的聚合物在经过前处理后，溶液可能呈现出不同的颜色。有些聚合物本身就含带有颜色的添加剂，或者在处理过程中发生化学反应产生有色物质。这些背景颜色会与六价铬和显色剂反应生成的紫红色络合物的颜色相互叠加，使得检测人员难以准确判断溶液的真实颜色强度，进而导致吸光度测定出现偏差。如果样品溶液本身呈现出较深的黄色或棕色，那么在测定紫红色络合物的吸光度时，背景颜色会使吸光度的测量值偏高，从而高估了六价铬的含量;反之，如果背景颜色对特定波长的光有吸收作用，又可能导致吸光度测量值偏低，造成六价铬含量的低估。

       1研究现状及要求

　　目前国内电子电气产品聚合物材料中六价铬检测的国家标准有GB/T40231-2021《电子电气产品中的限用物质六价铬的测定方法离子色谱法》、GB/T39560.702-2021《电子电气产品中某些物质的测定第7-2部分:六价铬比色法测定聚合物和电子件中的六价铬》、GB/T 39560.701-2020《电子电气产品中某些物质的测定第7-1部分:六价铬比色法测定金属上无色和有色防腐镀层中的六价铬》、GB/T29783-2013《电子电气产品中六价铬的测定原子荧光光谱法》、GB/T26125-2011《电子电气产品六种限用物质(铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚)的测定》，上述标准涉及的检测方法包括分光光度法、原子荧光光谱法、离子色谱法。

　　本次研究以电子电气产品聚合物为研究对象，技术路线为:

　　1)将电子电气产品聚合物材料中六价铬在碱性萃取液条件下氧化成CrOo，再使用EDTA或DTPA进行络合，采用阴离子色谱柱分离，LC-ICP-MS的检测器测定，以保留时间定性、以峰面积外标法定量测定电子电气产品聚合物材料中的六价铬含量。

　　2)通过对电子电气产品聚合物材料中六价铬含里的提取条件、检出限、测定下限、准确度等的优化。

       2实验步骤

　　2.1实验仪器

　　液相联用电感耦合等离子体质谱仪，Flexar-Nex-ION 2000G，珀金埃尔默;电子天平，vn1002，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；研磨粉碎机，JYL.350；超声波清洗机，KQ-600DE，昆山超声仪器生产有限公司；微波消解仪，美国CEM，MARS。LC-ICP-MS通过调谐液调谐优化仪器参数，设置仪器工作参数如表1所示。

　　2.2样品制备

　　将电子电器聚合物通过研磨粉粹机粉碎，使其过250μm筛网。

　　2.3样品前处理条件优化

　　在对电子电气产品聚合物进行检测时，样品前处理是一个关键步骤。由于聚合物的成分复杂，在经过一系列的前处理操作，如消解、萃取等，以将其中的六价铬转化为可检测的离子状态后，溶液中往往会残留大量的杂质。这些杂质可能来源于聚合物本身的添加剂、稳定剂，也可能是在处理过程中引入的其他化学物质。这些杂质的存在，使得溶液的成分变得复杂，增加了后续检测的干扰因素。

　　2.3.1微波消解

　　称取1 g左右制备的样品于微波消解管中，加入10 mL碱性提取液中，先在电热板上低温加热20 min，旋紧罐盖，按照微波消解仪操作步骤进行消解。冷却后取出，定容至50 mL容量瓶中，用0.45μm水相滤膜过滤并超声脱气20 min。

　　2.3.2超声加热辅助萃取法

　　称取0.5 g左右制备的样品于50 mL离心管中，加入25 mL碱性提取液中，样品经涡旋振荡2 min，于95℃恒温箱中热浸提4 h，每0.5 h振摇1 min，提取完毕后，定容至50 mL容量瓶中，用0.45μm水相滤膜过滤并超声脱气20 min。

　　2.4流动相及pH选择

　　流动相1：配制100 mmol/L硝酸铵，调节pH到7~8之间；流动相2：配制56 mmol/L硝酸铵，调节pH到9.0。

　　3实验结果

　　3.1前处理及流动相选择

　　通过实验结果选择微波消解前处理方法，六价铬测定稳定性较好。随着硝酸铵浓度增大，分离效果越好，在流动相浓度为100 mmol/L，保留时间在5~6 min。pH也影响出峰效果，测定显示，pH=7时，出峰无拖尾，分离度及灵敏度较好。综上，选择微波消解前处理以及流动相100 mmol/L硝酸铵，调节pH=7条件进行分析。

　　3.2线性结果

　　使用六价标准品配制系列标准溶液，质量浓度分别为0.5、2.0、5.0、10.0、20.0μg/L得到的响应值作为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制标准工作曲线，线性方程为：Y=140 784.743 4X-2 390.393 07，线性相关系数r=0.999 497 1,说明在0.5~20μg/L六价铬的质量浓度范围内具有良好线性,见表2。

　　4结论

　　本次研究以电子电气产品聚合物为研究对象，以碱性溶液为提取溶剂，采用液相色谱的分离技术将样品中的六价铬分离出来，然后采用电感耦合等离子体质谱技术进行定量分析。该方法分离效果好，受基体干扰小，灵敏度高，是六价铬定量检测较为高效的分析方法，该方法进一步完善了电子电气产品聚合物中六价铬含量检测的标准体系，为电子电气产品质量监管提供了技术支撑。

　参考文献

　　[1]赵俊莎，吴英良，曹蕊，等.离子色谱法测定电子电气产品聚合物中六价铬[J].信息技术与标准化，2019（12）：35-38.

　　[2]程涛，邢卫兵，肖融，等.原子荧光光谱法测定电子电气产品中的六价铬和测定方法标准化研究[J].分析仪器，2012（1）：97-101.

　　[3]钟银飞，韩枫，郭佳佳.离子色谱法测定电子电气产品聚合物材料中的六价铬[J].安徽化工，2014（5）：98-99.

　　[4]管琪.中国电器电子行业绿色设计产品标准化发展现状及趋势[C]//中国家用电器协会.2020年中国家用电器技术大会论文集.中国家用电器协会，2020：4.