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塑料是電子產(chǎn)品中體積占比較大的一類重要部件,隨著電子廢棄物的報(bào)廢拆解,拆卸后的塑料通常被作為“二次原料”進(jìn)行再利用(以下統(tǒng)稱“廢塑料”)。聚丙烯(Polypropylene,以下簡稱“PP”)塑料因具有光澤和耐沖擊性被廣泛應(yīng)用到電視機(jī)外殼中。同時(shí)為滿足電視機(jī)工業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)塑料性能提出的更高要求,常對(duì)普通PP塑料中加入多種助劑、阻燃劑等方式以改性成更高標(biāo)準(zhǔn)的塑料。然而,早期對(duì)電子產(chǎn)品各零部件所含有的有毒有害物質(zhì)濃度沒有實(shí)施嚴(yán)格的管制,因此其含量通常較高,塑料部件也不例外。廢塑料可能對(duì)人體和環(huán)境帶來潛在的危害,如砷、鉻、鎘、鉛等,但至今還缺乏廢塑料中重金屬等有害物質(zhì)的定量數(shù)據(jù)。廢舊塑料的回收和再利用是使廢舊塑料變廢為寶,實(shí)現(xiàn)無害化、資源化的重要舉措。因此,探究廢電視機(jī)塑料外殼中重金屬的含量變得至關(guān)重要。影響塑料中重金屬測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,消解方法的選擇是關(guān)鍵。本文采用加熱板消解方法，研究使用不同的消解方法,采用的消解酸體系、消解時(shí)間對(duì)固廢電視機(jī)塑料中的重金屬的影響進(jìn)行分析。

實(shí)驗(yàn)部分

1儀器與試劑

采用的主要設(shè)備有:加熱板、ICP-OES

砷、鉻、鎘、鉛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液用1g/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液用水逐級(jí)稀釋而成。所用試劑均為優(yōu)級(jí)純。試驗(yàn)用水為超純水,電阻率不小于18M-￠cm。

2塑料樣品的制備

廢電視機(jī)外殼塑料樣品信息如表1所示,依次編號(hào)為A1?A3。將采集到的大塊塑料樣品,用去離子水超聲清洗表面30min,干燥后用破碎機(jī)將其破碎成1cmx1cm以下的小塊,液氮冷凍后用高速粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,再過40目篩。

表1

3消解方法

方法1 

將稱取到的干燥塑料樣品,采用萬分之一分析天平稱量約0.2000g加入到聚四氟乙烯坩堝中,并置于加熱板上進(jìn)行消解，每批樣品同時(shí)做空白和平行樣,加入10mL硝酸、0.2mL硫酸,加蓋加熱到120±C后保持2h,后升溫到195±C直到坩堝中塑料樣品消解完全,溶液澄清。消解完成后,把樣品溶液冷卻到室溫,用高純水稀釋并過濾到50mL容量瓶中,定容至標(biāo)線,搖勻。

方法2

采用萬分之一分析天平稱量樣品0.2000g加入到聚四氟乙烯坩堝中,再將置于實(shí)驗(yàn)加熱板上進(jìn)行消解，每批樣品同時(shí)做空白和平行樣,加入10mL王水(2.5mL硝酸+7.5mL鹽酸),加熱到110±C保持近沸狀態(tài)4h,然后開蓋趕酸至坩堝內(nèi)溶液約為2mL時(shí)停止加熱,樣品冷卻到室溫后過濾定容至50mL容量瓶中,靜置待測。

方法3

采用萬分之一分析天平準(zhǔn)確稱量樣品0.2000g加入到聚四氟乙烯坩堝中,并置于加熱板上進(jìn)行消解，每批樣品同時(shí)做空白和平行樣,加入8mL硝酸、2mL雙氧水,加蓋加熱到130±C保持2h后加入2mL硫酸,升溫到180±C保持1h,樣品冷卻到室溫后過濾定容至50mL容量瓶中,靜置待測。

4結(jié)果與討論

表2所示為3種不同混合酸消解樣品后所得測定結(jié)果的比較。

表2

結(jié)果表明，加熱板消解操作中比較簡單，大的加熱板可以1次性可同時(shí)處理較多的樣品,是對(duì)PP塑料中重金屬含量檢測經(jīng)濟(jì)的一種前處理手段。

小知識(shí)

塑料固廢的處理方法

一． 回收熱能法

大部分塑料以石油為原料，主要成分是碳?xì)浠衔铮梢匀紵缇郾揭蚁┤紵臒崃勘热玖嫌瓦€高。有些專家認(rèn)為，把塑料垃圾送入焚化爐燃燒，可以提供采暖或發(fā)電的熱量，因?yàn)槭腿玖?6%都直接燒掉了，其中只有4%制成了塑料制品，塑料用完以后再送去當(dāng)熱能燒掉是很正常的，熱能使用是塑料回收的方法之一，不容輕視。但是許多環(huán)保團(tuán)體反對(duì)焚燒塑料，他們認(rèn)為，焚燒法把亂七八糟的化學(xué)品全部集中燃燒，會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。如PVC成分中一半是氯，燃燒時(shí)放出的氯氣有強(qiáng)烈的侵蝕破壞力，而且是引起惡英的元兇。

二． 分類回收法

作為塑料回收，重要的是進(jìn)行分類。常見的塑料有聚苯乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚氨酯等，這些塑料的差別一般人很難分辨。現(xiàn)在的塑料分類工作大都由人工完成。機(jī)器分類有了新的研究進(jìn)展，德國一家化學(xué)科技協(xié)會(huì)發(fā)明以紅外線來辨認(rèn)類別，既迅速又準(zhǔn)確，只是分揀成本較高。

三． 化學(xué)還原法 研究人員開始設(shè)法提煉出塑料內(nèi)化學(xué)成分以便再利用。所采用的工藝方法是將聚合物的長鏈切斷，恢復(fù)其原有的性質(zhì)，裂解出的原料可用來制作新的塑料。有些方法是通過加入化學(xué)元素促使相結(jié)合的碳原子化學(xué)裂解，或是加入能源促成其熱裂解。