主题：【原创】WEEE RoHS 重金属检测

WEEE RoHS 重金属检测

一、    背景
欧盟国家（包括荷兰、丹麦、瑞典、澳大利亚、比利时、意大利、芬兰、及德国）于2002年11月8日完成电气及电子设备废处理法，并于2003年1月27日正式公布了《报废电子电气设备指令》（WEEE-2002/96/EC）和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》（RoHS-2002/95/EC），其主要目的是减少电气及电子设备的废弃物并建立回收及再利用系统，从而降低这些物质在废弃、掩埋及焚烧时对人体及环境所可能造成的危害及冲击。预计2004年8月31日之前所有的欧盟会员国必须制定出属于自己国家符合的WEEE和RoHS两指令的规定，并于2006年7月1日起，所有WEEE指令中所规定的电子电气产品在进入欧洲市场时，不能够含有RoHS指令中所提到的有害物质（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚）。这两条指令对电子通讯产品提出更高的环保要求，对产品出口产生巨大影响。
WEEE & RoHS 指令中所规定的电气及电子设备产品如下：
大型家电用品（Large household appliances）
小型家电用品（Small household appliances）
信息技术和远程通讯设备（IT & Telecommunication equipment）
消费性设备（Consumer equipment）
照明设备（Lighting equipment）
电子及电气工具（Electrical and electronic tools）
玩具、休闲运动设备（Toys）
医疗设备（Medical equipment system）
监视及控制设备（Monitoring and control instruments）
自动售货机（Automatic dispensers）
其它相关法规要求：
94/62/EEC 指令：包装及包装材料废弃物指令
91/157/EEC 指令：电池及蓄电池内含有害物质指令
Sony 标准（SS-00259）也有类似的要求。

二、    重金属检测方法：
测定Pb、Cd、Hg、总Cr的常用仪器有：ICP-AES、ICP-MS、AAS、XRF，另外可用（气化）测汞仪测定Hg。
测定六价Cr一般用UV-VIS。当然，如果总Cr低于六价Cr的限制要求，更无问题。
对于塑料类样品（PE、PP、PET、PVC、PS等）中重金属的检测，关键在于样品的前处理，也就是溶解，检测误差主要也是由前处理引起。经过多年实践，样品前处理方法和测定方法目前已比较统一：采用不同的前处理方法处理Pb、Cd、Hg，均采用ICP-AES测定。
以下是SGS采用的方法：
项目    前处理方法    测定仪器、方法    检测限（mg/kg）
Pb    EPA 3050B    ICP-AES    2
Cd    EN1122：2001    ICP-AES    2
Hg    EPA 3052（微波消解）    ICP-AES    2
六价Cr    EPA 7196A    UV-VIS  EPA 3060A    2
三、    有关国际检测比对：
荷兰 Institute for Interlaboratory Studies 自1998年开始每年组织一次国际检测比对，测定塑料中的Cd。自2002年开始，要求一起测定塑料中的Cd和Pb。
1、    测定Cd：
从参加国际检测比对实验室的使用仪器看，主要是AAS和ICP-AES，几乎均分，个别实验室使用XRF和ICP-MS。从采用前处理方法看，主要采用EN1122:2001，也有一些 in house 方法。从测定结果看，离群数据相对较少。
2、    测定Pb：
使用仪器与测定Cd类似。前处理方法很不统一，in house 方法为主，其它有EN1122:2001、EPA 3050B、EPA3052等。测定结果不如Cd理想，离群数据较多，尤其在高含量时。



四、    XFR检测的利弊：
优势：无需样品前处理、多元素同时测定；
弊端：检测限不够、缺乏标准物质（RM或SRM）、测定样品的代表性问题不易解决。
相对而言，此类型样品检测，EDXRF要优于WDXRF。
注意：此类样品类型众多，且随添加剂不同而基体各异，不可能找到完全类似的各种标准物质。如无类似标准物质，XRF测定数据极易离群。ICP-AES测定尽管需要样品前处理，却适合任何类型的样品。
五、    标准方法摘要：
1、    EN1122:2001：Plastics--Determination of cadmium--Wet decomposition method
Method B：称样0.5g，用硫酸、双氧水溶解样品，定容100mL。
2、    EPA Method 3050B：ACID DIGESTION OF SEDIMENTS, SLUDGES, AND SOILS.
1g样品，先用硝酸、双氧水处理，再用盐酸处理，定容100mL。
3、    EPA Method 3052: MICROWAVE ASSISTED ACID DIGESTION OF SILICEOUS AND ORGANICALLY BASED MATRICES
0.5g（或0.25g）样品，加入硝酸、氢氟酸，再微波消解系统中于180℃加热10分钟，定容至一定体积。
4、    EPA Method 7196A：CHROMIUM, HEXAVALENT (COLORIMETRIC)
540nm比色。
5、    EPA Method 3060A：ALKALINE DIGESTION FOR HEXAVALENT CHROMIUM
六、    推荐方法（ICP-AES测定）：
1、    对EN1122：2001处理的待测液，以测定Cd为主，同时测定Pb、总Cr。
2、    对EPA Method 3050B处理的待测液，测定Pb、Cd、总Cr。
3、    对EPA Method 3052处理的待测液，同时测定四种重金属元素。