X荧光光谱法快速检测皮制儿童用品中铅镉含量的研究

方案优势

X 荧光光谱法大大节约时间，提高工作效率，将检测时间由4 h 缩短至5 min，其重复性、稳定性和准确性均能满足日常检测要求。

采用标准

相关标准

方法/原理/步骤

　　样品处理

　　先将待测儿童用品中皮革材料制成宽条状(3cm×6cm)，然后取8至12条上述皮革材料放入自制的皮革专用切割压片装置中制样，待测。

　　康普顿散射线校正的影响

　　传统的X射线管照射样品和探测器记录光谱都在一个平面内进行，其结构是二维光路或直接激发的几何结构，这样的结构虽然能够有效提供对样品的激发，记录的光谱包含了样品光谱，但是同时也包含了大量散射的X射线管靶材光谱，导致相对高的背景，并对方法的检出限产生负干扰。本实验采用Epsilon 5能量色散X射线荧光光谱仪的光路为三维偏振，此偏振结构可消除散射的X射线管靶材光谱，可以有效的减少光谱背景的干扰。

　　基体效应的影响

　　基体效应是X射线荧光光谱分析中主要误差来源，主要分为吸收效应和增强效应。对于皮制儿童用品中痕量铅镉元素，可采用经验系数法和康普顿散射线内标法校正基体效应。基体校正公式如下：

　　式中：Ci为校准样品中分析元素i的含量(在未知样品分析中为基体校正后分析元素i的含量)；Di为分析元素i的校准曲线的截距；Lim为干扰元素m对分析元素i的谱线重叠干扰校正系数；Zm为谱线重叠干扰元素；Ei为分析元素i校准曲线斜率；Ri为分析元素i的计数率(或与内标的强度比值)；Zj，Zk为共存元素的含量或计数率；n为共存元素的数目；α，β，δ，γ为校正基体效应的因子；i为分析元素；j和k为共存元素。谱线重叠干扰校正，使用多个校准样品，由上述方程通过线性回归求得。

　　样品厚度的影响

　　选择不同皮革材料正面与反面的不同厚度进行分析测定。实验结果表明：黑色皮革及制品中铅镉含量及计数率变化在5.24 mm厚度以上时趋于稳定，灰色皮革及制品中铅镉含量及计数率变化在5.75 mm厚度以上时达到平衡，浅褐色皮革及其制品中铅镉含量及计数率变化在5.50 mm厚度以上时趋于稳定。所以实验选择所测试皮革材料样品测量厚度为6.00 mm。

　　标准工作曲线和检出限

　　按仪器工作条件，对一系列标准样品进行测定，以铅镉的含量C与其计数率R绘制标准工作曲线，线性回归方程和相关系数见表2。

　　选取一款皮制儿童用品，测试其中铅镉含量，按照公式计算检出限(Nb是背景测量计数)，得到铅镉的检出限分别为0.35μg/g和0.45μg/g。

　　不同分析方法的对比

　　分别选取儿童用品中不同皮革材料，分别采用X荧光光谱法和微波消解-原子吸收光谱法进行分析，并将两种测试方法的结果进行对比，见表3。由表3可见，X荧光光谱法和微波消解-原子吸收光谱法两种分析方法的分析结果基本一致，不存在显著性差异，表明X荧光光谱法分析结果满足测试的需要。

仪器设备

X射线荧光光谱仪

X射线荧光光谱仪主要由激发、色散、探测、记录及数据处理等单元组成。激发单元的作用是产生初级X射线。它由高压发生器和X光管组成。后者功率较大，用水和油同时冷却。