【GB国家标准】 荧光灯含汞量检测的样品制备

ICS29.140.30
中华人民共和国国家标准
GB/T23113—2017
代替GB/T23113—2008
荧光灯含汞量检测的样品制备
Sample preparation for measurement of mercury level in fluorescent lamps(IEC62554：2011MOD)
2017-11-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-05-01实施
中华人民共和国
国家标准
荧光灯含汞量检测的样品制备
GB/T23113—2017
中国标准出版社出版发行免费标准下载网bzxz
北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029）北京市西城区三里河北街16号（100045）网址：spc.org.cn
服务热线：400-168-0010
2017年11月第一版
书号：155066+1-58378
版权专有
侵权必究
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草GB/T23113—2017
本标准代替GB/T23113—2008《荧光灯含汞量的测定方法》，与GB/T23113—2008相比主要技术变化如下
增加了冷端法、汞的直接检测方法和有关信息，对直接破碎法、酸清洗法的程序进行了整理和调整：
删除了样品溶液中汞的测试部分，直接引用汞的测试方法标准。本标准使用重新起草法修改采用1EC62554：2011(1.0版）《荧光灯含汞量检测的样品制备》。本标准与IEC62554：2011相比，技术变化如下：关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以使用最新有效的国际标准版本，并适应我国的技术条件，具体调整如下：·用GB/T6682—2008分析实验室用水（ISO3696：1987.MOD)代替ISO3696：1987·由于IEC62321：2008中汞检测部分已修订换版为IEC62321-4:2013.本标准在第2章“规范性引用文件”和第5章\5.3分析测试”中用IEC62321-4：2013使用CV-AAS.CV-AFSICP-OES和ICP-MS测定聚合物、金属和电子材料中的汞代替IEC62321:2008删除了标准范围中关于被测样品“新灯”的要求，使该测试方法适用范围更广一考虑到我国化学试剂的等级分类和产品标注信息，在第4章“4.2试剂”中对酸试剂的密度，质量百分数，纯度等级进行了更明确的要求。一考虑到使用中硝酸（1*1)比浓硝酸更安全，5.4.1.3h）中使用25mL硝酸（1：1)（体积比）\代替浓硝酸。
本标准与IEC62554：2011相比，结构变化如下：删除定义部分：
将附录A与附录B的顺序进行了调整，使冷端法的相关信息提前本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国照明电器技术标准化技术委员会电光源及其附件分技术委员会（SAC/TC224/SC1）归口。
本标准起草单位：国家电光源质量监督检验中心（北京）、北京市朝阳区高效照明技术中心、合肥本山电子科技有限公司。
本标准主要起草人：刘姝、王方、王有锁。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T231132008。
1范围
荧光灯含汞量检测的样品制备
本标准规定了儿种用于检测荧光灯含汞量的样品制备方法GB/T23113—2017
本标准适用于检测荧光灯（包括单端、双端、自镇流和冷阴极荧光灯）灯管中汞含量（0.1mg或更多），但不适用于寿终的灯。
本标准不包括全部测量信息，详细测量部分在IEC62321-4中说明2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T6682—2008分析实验室用水（ISO3696：1987MOD)GB/T27025—2008检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC17025：2005.IDT）IEC62321-4：2013使用CV-AAS、CV-AFS、ICP-OES和ICP-MS测定聚合物、金属和电子材料中的汞(Determination of certain substances in electrotechnical productsPart 4： Mercury in poly-mers, metals and electronics by CV-AAS, CV-AFS, ICP-OES and ICP-MS)3概述
荧光灯中的汞以下面几种状态存在：a）灯中的气态；
b）液态金属；
c）化合物；
d）合金。
由于含汞装置的外形、位置及装置的组成和结构的不同，有多种定量注汞方案。尽管有些荧光灯以汞齐或固态汞合金的方式注汞，也有许多灯中注人的是液态汞。汞齐灯中经常会有充当辅助汞齐的装置，这些装置的形状和放置位置非常多样化冷端将开管时蒸汽态汞的损失降至最低的说明参见附录A。灯在工作状态下，灯管中所有汞将富集于冷端，这将有利于控制汞的回收以下第4章的程序中包含收集液态汞、化合态汞、汞合金和汞齐的方法，测试液态汞、化合态汞、汞合金和汞齐来获得总的汞含量。通过对测得样品溶液中汞的浓度、溶液定容体积和稀释因子进行计算得到含汞量。汞含量检测不包括寿终的灯，因为灯在使用中汞逐渐扩散到玻璃壁内并发生反应。本标准中的测试方法不能回收已经扩散到玻璃管内壁或已发生反应或与灯管内壁不可逆地成为一体的汞。4从荧光灯中收集汞的程序
4.1概述
测试的流程和环境条件，应符合GB/T27025一2008的相关要求1
GB/T23113—2017
警告一一使用本标准的人员应熟悉正规的实验室操作。本标准不对可能涉及到的安全问题进行单独说明。标准的使用者有责任建立适当的安全和健康措施以避免环境污染和确保符合国家的要求。2试剂
实验用水：GB/T6682中规定的一级水；下列试剂中的汞质量分数应小于1×10-：5%高锰酸钾溶液（质量体积比）；一硝酸：p=1.4g/mL，65%（质量分数）；分析纯及以上；盐酸：p=1.16g/mL，37%（质量分数）；分析纯及以上；一氢氟酸：0=1.18g/mL，40%（质量分数）；分析纯及以上。4.3化学实验器血
应确保化学实验器血不吸附汞。化学实验器血包括：
一（一次性）真空滤器和中速滤纸；一（一次性）带旋盖的广口塑料瓶：125mL，250mL，500mL，1000mL，2000mL一次性广口塑料袋：500mL，1000mL；烧杯：50mL，100mL，250mL，500mL；容量瓶：50mL，100mL，250mL，500mL吸液管；
药匙；
塑料内衬的实验工作台面。
注：塑料袋可以是干净的聚乙烯或类似的防化学物质和酸的材料，通常厚度在0.01mm。合适的1000mL塑料袋是200mm×300mm。生物实验室有一种“搅拌袋”或“胃袋”。袋子大小可以调整到适合被测灯的大小。4样品制备
样品制备过程中的操作应是连续的，不应有过多的中断。4.4.1冷端法
4.4.1.1概述
冷端法是一种在局部冷凝自由汞的方法（参见附录A）。当低压放电管在正常条件下处于“ON”状态，同时放电管的一个小区域（冷端）持续处于低温状态时，汞将在此位置凝出。冷凝过程中应观察不到严重的灯管变黑现象当自由汞被完全收集后，灯的光输出将显著下降，放电管的颜色将转变为粉红色，自由汞凝出（冷端）过程完成。
注：0℃以下冷端的汞收集和对灯的控制装置进行操作，需要持续几天时间2自镇流和单端紧型荧光灯的冷端制备4.4.1.2
放电管（灯管）的切割操作应在广口塑料瓶的瓶口上方进行以减少材料的损失使用以下的样品容器：
容器1：250mL广口旋盖塑料瓶，用于盛放冷端部分；容器2：125mL广口旋盖塑料瓶，用于盛放灯管两端（电极端）；一容器3：500mL或1000mL广口旋盖塑料瓶，使用最适合被测灯管尺寸的用于盛放灯管剩余2
的玻璃部分。
样品制备按照以下的操作步骤进行：如果外部有泡壳，将灯管与泡壳拆分开。a
用化学试剂擦拭灯管使其于净。c)
GB/T23113—2017
用非破坏性的方式在灯管上作标记，作为第一部分。在冷端两边各3cm处作标记。用冷端收集自由汞—见5.4.1.1——直至确认自由汞已消耗殆尽。d）
从冷凝器上取下灯。将灯保持在冷凝时的位置直至开始截管。将灯放在铺有实验室用塑料膜的切割工作台上，将塑料面向上，朝向灯。在最初的标记处划痕并在划痕处断开灯管，使拱形管内缓慢的充满空气以避免覆在灯管内壁g
的荧光粉被吹掉
先在容器1中加入约25mL硝酸（1：1)（体积比），在第一个标记处断开灯管，迅速将冷端放h)
入容器1中，轻轻晃动容器1.使硝酸完全浸湿淹没灯管冷端。保持容器1在碎冰中直到消解结束。在进行下一步之前等待5min使浮尘沉淀下来。按5.5.2对容器1的样品进行消解。i）下一步，将灯管与塑料件及电子器件分离。在尽可能靠近灯管的位置剪断灯管与塑料件和电子器件间的连接线，只有灯管用于含汞量检测。j
对所有排气管（tipoffs）划痕并使其断裂，打开检查金属部分，用钳子将排气管压碎后放人容器2中。
从距离灯管末端约7mm处对有连接线的两个灯管端划痕。预先对步骤n）将要处理的灯管k）
片断划痕，用尽可能少的片断以便适合盛放在容器3中。1）
在划痕处用热棒或热的金属丝割下含连接线的灯管端。m）检查灯管末端的所有玻璃并用钳子轻轻将它们放人容器2中，应谨慎操作以避免钳子碰到玻璃上的物质。将灯管的末端包括所有金属部分都放入容器2中，盖上盖子。n）
在步骤k）做好的划痕处用热棒或热的金属丝割将灯管断开。o）
将灯管碎片放入容器3。
检查工作台面，将上面的所有材料都放人容器3中，然后盖好容器3的盖子。q）
振荡容器3使灯管成为碎片，应保持5min待漂浮的尘埃沉淀后再继续下一步操作。样品已准备好，立即转到4.5进行样品消解。4.4.1.3直管荧光灯的制备—冷端法样品容器包括：
容器1：250mL或500mL广口旋盖塑料瓶，用于盛放冷端部分；容器2：125mL广口旋盖塑料瓶，用于盛放灯管两端（电极端）；一容器3：250mL、500mL、1000mL、或2000mL广口旋盖塑料瓶，从中选择最适合被测灯管尺寸的用于盛放灯管剩余的玻璃部分。样品制备应按照以下的操作步骤进行：如果外部有防碎保护罩，将灯管与保护罩拆分开。a)
b）用非破坏性的方式在灯管上作标记，作为第一部分。从距离有标签的一端12cm处作标记用作最初的切口，在冷端两边各6cm处标记。c)
用冷端收集自由汞一见4.4.1.1一直至确认自由汞已消耗始尽从冷凝器上取下灯。保持灯处于水平，直至开始截管。d)
将灯放在铺有实验室用塑料膜（Benchcoat)的切割台上，将塑料面向上，朝向灯。e
在最初的标记处划痕并在划痕处断开灯管，使电弧管内缓慢地充满空气以避免覆在灯管内壁的荧光粉被吹掉。
GB/T23113—2017
g）在剩余的两个标记处划痕并将灯管断开。将冷端（12cm）迅速放人容器1中，盖好盖子，摇晃容器1使玻璃管破碎，将容器1放人碎冰中直至消解，应保持5min待漂浮的尘埃沉淀后再继续下一步操作，立即转到4.5.2对容器1进行样品消解h）下一步，拆分灯管与塑料件及电子元器件。在尽可能靠近灯管的位置剪断灯管与塑料件和电子器件间的连接线，只有灯管用于含汞量检测从距离灯管末端约7mm处对有连接线的两个灯管端划痕。预先对将要处理的灯管划痕，用i
尽可能少的部分来适合容器3盛放在用热棒或热的金属丝割将灯管两端断开，划痕并断开电极端（tipoffs）检查金属部分。用钳j）
子将电极端剪碎后放人容器2中，检查灯管末端的所有玻璃并用钳子轻轻将它们放人容器2中，应谨慎操作以避免钳子碰到玻璃上的物质。将灯管的末端包括所有金属部分都放入容器2中，盖上盖子。
在步骤i)做好的划痕处用热棒或热的金属丝割将灯管断开。k）
将灯管碎片放入容器3中。
m）检查工作台面，将上面的所有材料都放入容器3中，然后盖紧容器3。n）
振荡容器3使灯管成为碎片，应保持5min待漂浮的尘埃沉淀后再继续下一步操作，样品已准备好，立即转到4.5进行样品消解。4.4.2荧光灯样品制备方法—一非冷端法样品容器包括：
容器1：500mL或1000mL广口旋盖塑料瓶，根据被测放电灯管的尺寸，选择最适合的塑料瓶用于盛放灯管的玻璃部分；
容器2：125mL广口旋盖塑料瓶，用于盛放灯管两端（电极端）。样品制备应按照以下的操作步骤进行：a）
如果外部有泡壳，将灯管与泡壳拆分开：将灯管与塑料件及电子器件分离。在尽可能靠近灯管的位置剪断灯管与塑料件和电子器件间b)
的连接线，只有灯管用于汞含量检测；用化学试剂擦拭干净灯管；
将灯放在铺有实验室用塑料膜的工作台面上，将塑料向灯的方向折起：d）
从距离灯管末端约7mm处对有连接线的两个灯管端划痕。预先对将要处理的灯管划痕，用尽可能少的部分来适合容器1盛放：f)
选择不含金属部件的一端，划痕并在划痕处断开灯管，使拱形管内缓慢的充满空气以避免覆在灯管内壁的荧光粉被吹掉。将这一端用钳子剪断后放人容器2中；g)
划痕并断开所有的排气管并检查金属部分。用钳子将排气管剪断后放入容器2中；h）
用热棒或热的金属丝割在划痕处断开含连接线的灯管末端；i
检查灯管未端的所有玻璃并用钳子轻轻将它们放人容器2中，应谨慎操作以避免钳子碰到玻璃上的物质。将灯管的末端包括所有金属部分都放人容器2中；在步骤e)做好的划痕处用热棒或热的金属丝割将灯管断开；j）
k）将灯管部分放人容器1中；
1）检查塑料膜，将上面的所有材料都放人容器1中，然后盖好容器1的盖子；m）振荡容器1使灯管成为碎片。应保持5min待漂浮的尘埃沉淀后再继续下一步操作。样品已准备好，立即转到4.5进行样品消解。4.4.3荧光灯的样品制备一非冷端法（直接破碎法）样品制备应按照以下的操作步骤进行：GB/T23113—2017
a）将灯管与塑料件及电子元器件分离。在尽可能靠近灯管的位置剪断灯管与塑料件和电子器件间的连接线，只有灯管用于含汞量检测；b）
清洁灯管除去各种尘物；
使用钳子打开荧光灯一端的排气管，让空气进人灯管内。把破碎的排气管放人塑料袋中，c）
向灯管内注人少量（大约3mL）去离子水，润湿灯管内壁的荧光粉。这将防止当灯管被敲碎成d)
碎片时附着在于燥荧光粉上的汞的损失；如果荧光灯是小的紧凑型（多管的单端荧光灯），把整个灯管放进广口的厚塑料袋中。折上塑e
料袋开口使之临时密封。使用锤子小心敲打袋子外壁，使灯管成为碎片：如果荧光灯是线型，把灯管的第一部分放在广口的厚塑料袋中。用锤子小心敲打袋子外壁打f
碎灯管，同时不断把尚未破碎的灯管推进塑料袋中，直到所有线型灯管都在袋内。折上塑料袋的开口使之临时密封。使用锤子小心敲打袋子外壁，使灯管成为碎片；g）把塑料袋中的样品都倒人4.4.2一个合适大小的容器1中；用少量的去离子水清洗塑料袋的内壁。这可以通过剪开塑料袋的密封底部，并将内容物直接冲洗直装有破碎灯管的容器中
样品已准备好，立即按照4.5.2进行样品消解。如果按照4.5.2消解后还有不溶的金属，则按照4.5.3来溶解。
4.4.4直管荧光灯的样品制备一硝酸清洗法容器1：50mL或100mL塑料烧杯，用于盛放灯管两端的电极端。容器2：250mL塑料烧杯。
样品制备应按照以下的操作步骤进行：a）如果外部有保护罩，将灯管与其保护罩拆分开。将灯管与塑料件及电子元器件（包括灯帽）分离。在尽可能靠近灯管的位置剪断灯管与塑料件b）
和电子器件间的连接线。只有灯管用于汞含量检测。小心地打开排气管，压碎后收集放人容器1中，用不带针头的注射器向灯管内注人占灯管内1/30体积的浓硝酸。也可以使用以下的替代方法注人硝酸。把一根塑料管的一端连接排气管，另一端放在一个盛有适当体积硝酸的容器中。使用一对镊子小心断开塑料管内的排气管，灯管内的负压将使酸液虹吸至灯管内。注1：例如，合适的塑料管是内径4.8mm、外径7.9mm，长30cm的聚乙烯或者PVc管。d）将灯放至近似水平位置，转动灯管使酸接触到灯管的所有内表面。将灯垂直放置15min。重复该操作至少3次
e）用热的金属丝或金刚石笔，从灯管上打开排气管的一端截取约2cm长的一段，将其（包括其中包含的部件）放人容器1中。
将灯管内的浓硝酸轻轻转移到容器2中用水冲洗灯管内壁并将冲洗液转移到容器2中，至少冲洗5遍。
g）用热的金属丝或金刚石笔，从灯管的另一端截取约2cm长的一段，用钳子剪碎排气管将其放人容器1中，将2cm灯管的其余部分也放人容器1中。在容器1中加入一定量的浓硝酸并放置至少15min。
将容器1中的浓硝酸轻轻转移到容器2中去，用水冲洗容器1并将冲洗液转移到容器2中，至h
少冲洗3遍。
将容器1中的所有玻璃部件转移到容器2中去，保留金属部件在容器1中。注2：将主要的玻璃样品从容器1中转移出去是很重要的，因为这将影响HF（见4.5.3)消解金属样品的结果。j）容器1按照4.5.3进行金属样品的消解。5
GB/T23113—2017
k）容器2按照4.5.2b)进行玻璃样品的消解。立即转到4.5进行样品消解。
4.4.5汞的直接检测
该方法适用于小直径荧光灯（如冷阴极荧光灯）。样品制备可以按照以下的操作步骤进行：a）从靠近玻璃密封处剪断连接线。去掉EEFL的外置电极。只有灯管用于汞含量检测注1：任何粘附在导线上的焊料因其沸点低且粘稠都可能会在测试环节引发污染。彻底清除表面的油类物质以免在测试环节会引发污染。
b）用化学试剂擦拭灯管使其干净；c）
在靠近灯管两端的位置划痕并打开灯管。将灯管分成10mm长的片断，将灯管的片断放入石英舟中。
注2：在石英舟内小心谨慎地打开样品，避免汞扩散。样品已经准备好，用电热气化原子吸收光谱仪进行测试，4.4.6其他荧光灯的样品制备
对于其他不同形状的荧光灯，自镇流荧光灯按照4.4.1.2处理，非自镇流荧光灯按照4.4.1.3处理。4.5样品消解
4.5.1环境条件
样品消解在室温下进行。
4.5.2玻璃样品（在250mL、500mL、1000mL或2000mL容器中）样品已按照4.4.1.2h）、4.4.1.2q）4.4.1.3g）、4.4.1.3n）、4.4.2k）、4.4.3h）和4.4.4k）制备好。以下试剂用量适用于250mL瓶子内的样品，对于500mL、1000mL、2000mL瓶子内的样品只需适当扩大（2×，4X，8×）每种试剂的用量即可。样品消解应按照以下的操作步骤进行：a）加入约40mL硝酸（1：1)（体积比）mL，混匀；b）加入0.25mL5%高锰酸钾，在通风橱内放置16h（过夜）。注：为加快反应速度，允许将溶液在电热板上加热至80℃，直至灯管玻璃上的荧光粉都掉下来。4.5.3金属样品（在125mL容器中）样品已按照4.4.1.2m）、4.4.1.3j)、4.4.2.i)和4.4.4j）制备好。样品消解应按照以下的操作步骤进行：
加入3mL浓盐酸和1mL浓硝酸：
如果除钨丝外消解不完全，加人2mLHF，金属全部溶解后，加入20mL硝酸、10mL水b)
混匀；
c）加人0.25mL5%高锰酸钾，在通风橱内放置16h（过夜）。注：为加快反应速度，充许将溶液在电热板上加热至80℃，直至完全消解。4.6过滤
消解后的样品全部经过滤后转移到同一个250mL（500mL，1000mL或2000mL）容量瓶中。使用过的过滤用品不可再次使用。6
5测试
空自测试
测试样品前，先进行空白测试，以确认空白值对样品的测试值无影响。5.2
数据报告
每份提取液应重复测试3次，报告平均值，95%置信区间。汞含量测试值保留2位有效数字。分析测试
分析测试程序应按照IEC62321-4的要求进行对于4.4.5样品制备方法，使用电热蒸汽原子吸收光谱法（参见附录B）。GB/T23113—2017
GB/T23113—2017
附录A
（资料性附录）
冷端法的相关信息
A.1冷端法收集单端或双端荧光灯中汞的概述A.1.1冷端法收集汞
冷端是指在荧光灯上被冷却到大约摄氏0℃的一个特定区域。汞趋向于聚集到灯管内的最冷部位。
将汞收集到冷端的程序完成后，灯管中不再有自由汞，因此不再发出紫外光。灯的光输出变弱成为典型的粉色光，灯的这一状态被称作暗燃态，当观察到暗燃态状态时几乎所有的自由汞已被收集到冷端。
双端荧光灯
双端荧光灯通过冷凝系统制造出冷端。冷凝系统是使水和乙醇的混合物在大约摄氏0℃时通过玻璃槽，环形玻璃槽则紧紧套住灯管A.1.3单端荧光灯
单端荧光灯通过铜棒制造出冷端，铜棒与灯的表面紧密接触，铜棒则与双端灯使用过的相同或类似的玻璃槽和冷凝系统连接在一起（见A.1.2）。A.1.4概述
通常取双端灯中部作为收集汞的部位（冷端），单端灯则取在其某一根玻璃管的中部。冷端收集自由汞时，应将灯放置在合适的控制装置上操作。冷端面积的大小与灯的大小有关。典型的120cm的荧光灯的冷端长度为10cm，更小一些的荧光灯有必要减小冷端的面积。玻璃片段的最终转移比冷端大小更重要。A.1.5液氮处理冷端
尽管富集过程结束后唯一应做到的是使冷端保持在冷的状态，但依靠液氮会使收集活动更有保障，做法是用棉絮将冷端表面紧密地包裹起来，液氮湿透棉絮10min。该项处理完成后，便已做好切割灯的准备。
A.1.6移取冷端
最好使富集汞的冷端远离电极区域，这会使收集冷端时在电极区域与冷端中心之间有足够的富余。听到细微的啪声后空气冲人玻璃灯管，表明可以切割剩余灯管。A.2将自由汞富集到冷端的详细操作程序A.2.1双端荧光灯
样品制备应按照以下操作步骤进行：8
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。