主题:[原创]RoHS管制物质等的测试方法探讨之一

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zhaoxingzhi
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最近以及在未来两年,关于欧盟的WEEE以及RoHS指令,受到各大检测机构和电子电器厂商从来不曾有的重视。这里结合结合本人5年左右的针对产品环境品质测试的了解,简单的探讨一些问题。当然其中会有很多的可能争议的地方,希望各位板砖!!!
一、XRF光谱仪定性筛查screen
定性筛查可以直接测试样品(非破坏性)或者使用机械样品制备步骤(破坏性)来执行。有代表性的样品或者均匀的材料(例如塑料)的筛查可以使用非破坏性测试执行,而其他样品(例如印刷电路版)必须使用机械样品制备。
样品被来自X射线源发射出来的光束照射,产生测试样品中存在元素的特征X射线,经测试该X射线,转换为元素的质量百分比浓度。
X射线荧光光谱分析定性筛查采用定性分析方法来辨认管制物的存在与否。和其他分析程序相比,此测试方法具有快速、很少或者不需要制备样品,以及宽的动力学范围。所用的设备很多比其他方法用到的成本更低。取决于控制物质的可接受的标准,以及分析仪器的性能,本测试不能作为裁决性的结果。如果是碰到后者的情况,本测试执行完毕后必须继续执行定量筛查分析或者其他验证测试程序来决定样品中管控物质的存在与否以及浓度。
必须注意的是X射线荧光光谱分析只提供管制物质以元素形式存在与否的信息。特别注意的地方例如对于Cr和Br,其结果只反映总Cr和总Br的存在,而不是管制的Cr(Vi)和PBB,PBDE。因此Cr(VI),PBB,PBDE的存在必须使用验证测试程序来确认,如果检测的到Cr或者Br存在。相反必须注意的是如果本方法没有检测到Cr和Br的元素形式存在,那么也肯定没有Cr(VI)和PBB,PBDE。
由于XRF光谱法是一种比较的技术,其性能取决于校正的品质,也就是取决于用来建立仪器校正的标准的精确度。XRF分析对于基体是非常敏感的。这意味着光谱以及基体干扰(例如吸收和增强现象)必须在分析的时候加以考虑,特别是复杂多变的样品例如聚合物和电子元件。同时由于其固体直接进样分析的原因,在标准品和/或者样品进样分析的时候,其重复性会较差。
XRF使用射线,对人体有害。因此所有产生射线的仪器必须根据制造厂商提供的安全指导以及当地的法规来操作。

前文讲到XRF定性分析,这里再探讨定量筛查电子技术产品中的管制物质程序。对象包括所有的材料类型,例如聚合物,金属和电子元件。
使用恰当的机械样品制备方法来制备要分析的样品。取有代表性的样品,使用x射线照射来测试X射线荧光强度。定量筛查采取了基于参考物质对比的分析方法。也就是标准品对比方法。
必须注意的是:x射线荧光光谱分析值提供管制物质以元素形式存在与否的信息。必须特别注意例如Cr以及Br,所得的结果是总Cr和总的Br,而不反映其存在的形式。因此如果存在Cr,Br的时候,六价铬,PBB,PBDE必须使用确认测试程序进行确认。另一方面,如果没有Cr,Br的存在,那么就不可能存在Cr(VI),PBB,PBDE。

分析方法必须小心的执行校正,考虑:光谱干扰,基体效应以及其他影响,其可能影响荧光辐射的强度。
A:Cd,可能受到Br,Pb,Sn以及Sb的干扰
B:Pb:可能受到Br的干扰
C:Hg:可能受到Br,以及Pb的干扰,在样品含有高浓度的Ca,Fe的时候。
D:Cr:受到Cl的干扰
E:Br:可能受到Pb和Fe的干扰。

另外样品的厚度对于荧光的强度有影响,特别是在测定Cd的时候。参考样品必须和样品的厚度相同,具有可比性。
总的讲来,XRF是一种比较分析方法,分析结果总是基于分析校正。

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tzl75
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lianlin80
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楼主说的很好,不过Rohs指令主要是针对企业,也就说,仪器的测试速度才是最关键的,只要保证可以接受的精确度就行了。
gdhy0203
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很多欧盟推荐方法采用ICP方法.听说德国斯派克公司的ICP在做Pb ,Cr, Hg , Cd的同时也可以测定ppb级的Cl和Br
zjy_95
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zhaoxingzhi
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原文由 gdhy0203 发表:
很多欧盟推荐方法采用ICP方法.听说德国斯派克公司的ICP在做Pb ,Cr, Hg , Cd的同时也可以测定ppb级的Cl和Br

ICP做Cl,Br在理论上并非不可以,但是由于Br,Cl的灵敏线在远紫外区,例如Cl:134nm,对ICP的光学元件要求高。斯派克的ICP"听说"能做,听别人讲的?还是spectro的销售工程师讲的?拿出实际的报告来才是实事求是。
cavelong
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ICP做Cl,Br在理论上并非不可以,但是由于Br,Cl的灵敏线在远紫外区,例如Cl:134nm,对ICP的光学元件要求高。斯派克的ICP"听说"能做,听别人讲的?还是spectro的销售工程师讲的?拿出实际的报告来才是实事求是。


spectro的ICP测溴的能力还可以,50个ppb左右基本上能很完美的出峰
lesliechen
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XRF的理念的确非常好,快捷,非破坏性检测等优势应该是未来检测行业的发展趋势。只是目前市场上广泛推出的低端(报价60万人民币以下)的XRF其准确度,精度实在是让人欢喜让我忧,所以不少购买了该设备的企业已有“鸡肋”之感。我个人感情上也看好XRF在RoHS检测的发展前途的,只是仪器技术还需完善。
xyh_28
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