塑料的分類與回收
塑料制品充斥著現代人的生活,從工程塑料到食品包裝、醫療器械,成為各行業不可替代的重要材料。然而在享受便利的同時,塑料廢棄品帶來的環境問題也日益得到關注。
塑料是汽油的衍生制品,主要成分為碳氫化合物,但也含有各種有毒害的添加劑,比如抗氧劑、增塑劑、填充劑、染色劑、穩定劑等,其中尤以含重金屬顏料對環境的危害最大,如何在塑料回收過程中避免重金屬的二次污染,在塑料的分類環節面臨巨大挑戰。
激光擊穿光譜法LIBS可以對塑料的不可降解成分進行迅速、準確的在線分析,確定其中微量金屬的成分及含量,為塑料分類和重金屬前期處理提供了高效便捷的工具。
實驗步驟
◎實驗中將廢棄塑料杯放入微波反應器熔融液化,再經多種有機溶劑溶解回收,最終獲得塑料不可溶解部分壓制成小球,作為LIBS的檢測對象。
◎檢測系統采用海洋光學LIBS2000+,200-620nm,分辨率0.1nm,Nd:YAG激光器脈寬8ns,脈沖強度50-120mJ,光纖與等離子焰距離10mm。
◎ICP法用與驗證LIBS數據的有效性。
◎含量標定方面,將需檢測金屬的單質粉末以不同比例與不可溶解塑料基體混合,并經研磨,制成標準品,從標準品的LIBS圖譜得到各種金屬的標準曲線。如下圖(圖1)為根據Cu 521.82nm處的譜線強度得到的Cu含量標準曲線。
圖1:塑料杯回收產生的不可溶解部分的LIBS圖譜
