電感耦合等離子體發射光譜法測定硬金飾品中有害元素砷的含量

張 華，梁絲柳，唐 杰

(廣東省珠寶玉石及貴金屬檢測中心，廣東 廣州 510080)

1 前言

黃金在首飾市場一直是最受歡迎的貴金屬材料，具有顏色純正，化學性質穩定，價值穩定恒久等優點，一直占據首飾市場的主導地位[1]。然而，傳統的黃金飾品成色越高，其硬度就越低。因此，商家為了迎合客戶的需求，一改傳統黃金的現狀，開發出一種純度高，硬度大，款式多樣的3D硬金飾品。硬金[2-3]是由經過特殊工藝處理，使得黃金在保證高純度的前提下改變其原有的柔軟特性從而獲得高硬度的一種“硬”黃金狀態。硬金飾品與傳統黃金相比較，具有硬度高、耐磨性好、可塑性強、款式多樣等特點，然而硬金的工藝是由電鑄工藝而成的，其中電鑄配方比較復雜，成分不明確，且為了提高產品的光亮度也會加入未知助劑。有報道說少量的硬金飾品會引入砷，飾品在生產過程中添加劑引入的砷元素是一種有害元素，砷的氧化物會對人體的健康造成嚴重的危害[4]。通過市場上收集，試驗找到了硬金中含有砷的飾品，并通過建立有效快速的電感耦合等離子體發射光譜法[5-6]測定了硬金飾品中有害元素砷的含量。

2 實驗部分

2.1 儀器

SPECTROBLUE型全譜直讀等離子體發射光譜儀，斯派克有限公司；

OSJ-MT-20L型純水機，歐萊博有限公司；

BT25S型電子天平，賽多利斯；

DB-2EFS型電加熱板，力辰科技有限公司。

2.2 實驗試劑

實驗室用水純水系統制備的三級水；

鹽酸和硝酸均為優級純；

氬氣純度為99.999%；

砷的標準溶液：100 μg/mL；

金標準物質純度：99.99%。

2.3 實驗部分

2.3.1 ICP-OES的工作條件設置

根據電感耦合等離子體發射光譜儀的儀器性能，選擇最優的工作條件，具體的儀器測量參數如下：等離子體功率：1400W，氬氣壓力0.65MPa，冷卻氣體流量：12.55 L/min，輔助氣體流量：0.80 L/min，霧化氣體流量：0.8 L/min，積分時間：30s。

2.3.2 標準曲線的配置

使用10%鹽酸稀釋砷標準溶液配制得到10μg/mL砷標準溶液。分別移取適量稀釋后的砷標準溶液定容得到砷濃度為0、0.1、0.5、1、2、5、10mg/L的系列標準溶液。

2.3.3 實驗步驟

根據樣品情況，截取部分代表性樣品，用壓片機軋成薄片，用指定剪刀盡可能剪碎，混合均勻。用電子天平稱取約0.5g樣品兩份，精確到0.1mg，置于50 mL燒杯中，緩慢加入現配制的10mL王水溶液，放在電熱板上緩慢加熱，蓋上表面皿，待樣品完全溶解、冷卻后，再加10ml濃鹽酸，微熱1個小時，冷卻后，轉移到100 mL容量瓶中，用水洗滌并定容到刻度。同時做試劑空白試驗。

3 結果與討論

3.1 分析譜線的選擇

電感耦合等離子體發射光譜儀對每種分析元素都提供多條特征譜線，如本次分析元素As，它的分析譜線分別有189.042nm、193.759nm、197.262nm、228.812nm。因此，本文對樣品溶液、標準溶液、空白溶液進行多次進樣測試，比較了樣品的譜圖、背景值及輪廓線、測定結果的穩定性、結果的準確性、譜線的分析強度等方面，最終分析物選擇的譜線為189.042nm。

3.2 線性方程及檢出限

在ICP-OES儀器的最優工作條件下，在質量濃度0～10.0 mg/L范圍內，以分析物質量濃度為橫坐標，以分析物的強度為縱坐標，得到線性回歸方程。線性回歸方程、線性范圍及相關系數見表1。對空白溶液平行測試10次，計算標準偏差S，計算其檢出限(以S/N=3計算)為1.2 mg/kg。

表1 線性范圍、回歸方程、檢出限和相關系數

3.3 回收率及精密度

回收率是通過加入標準定量物質而計算方法的準確度的評價方法。硬金飾品的基底是金，因此采用金工作標樣為分析物砷的空白樣品，分別加入定量砷標準溶液，按照本方法實驗步驟進行測試，根據測定結果與加入量的比較得出回收率。并平行測試10次加入量的結果計算方法的標準偏差，得到方法的精密度結果。具體數值見表2。從表2的數據可知，樣品回收率在97.50%～99.32%之間，相對標準偏差在0.69%～1.21%之間，符合測試標準要求，證明樣品的測定方法準確，可以采用。

表2 回收率及精密度的結果(n=10)

3.4 實際樣品測試

本文根據硬金的款式，分別測試了20批次的硬金飾品，根據測試結果顯示，大部分的硬金飾品測定的砷含量均小于檢出限。但同時也發現個別的硬金飾品含有砷。具體的測試數據見表3。

表3 實際樣品的測定結果

4 總 結

通過分析譜線選擇、儀器測定條件、線性方程、檢出限、回收率和精密度實驗確定了方法的最佳實驗條件，建立了電感耦合等離子體發射光譜法測定3D硬金飾品中砷含量的方法，本方法具有檢測范圍寬，操作簡便快速、精密度高、檢出限低等優點，適用于大批量硬金飾品中有害元素砷含量的測定，同時發現了部分硬金飾品中砷含量超標的質量問題，這提醒了檢測機構在測試硬金產品中抽樣測試的風險，也為黃金飾品生產企業以及銷售企業敲響了警鐘，同時也為相關機構的管理監督提供了技術支撐。