同類產(chǎn)品
產(chǎn)品應用 | 微波消解及萃取用于測定電子電器材料中重金屬含量

RoHS測試是依據(jù)歐盟2002/95/EC指令建立的電子電氣設備有害物質(zhì)限制標準,該指令主要限制鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯(PBB)及多溴二苯醚(PBDE)六類物質(zhì)。2011年頒布的RoHS2.0(2011/65/EU)將管控范圍擴展至醫(yī)療設備、監(jiān)控儀器等產(chǎn)品,并分階段于2014-2019年實施。中國《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》自2006年7月1日同步實施。
重金屬含量的高低直接關系著人的健康問題,就如六價鉻是屬于世衛(wèi)組織公布的1類致癌物,為吞入性毒物/吸入性極毒物,皮膚接觸可能導致過敏;更可能造成遺傳性基因缺陷,吸入可能致癌,對環(huán)境有持久危險性,因此如何精準測定電子電器材料中的重金屬含量就非常重要。
本文運用了安東帕Multiwave 5001和20SVT50轉子分析電子產(chǎn)品和聚合物樣品中各元素分析的樣品制備與結果分析。
儀器


Multiwave 5001配備20SVT50轉子及反應管
ICPOSE,ICPMS
紫外分光光度計
實驗部分


使用兩種標準參考物質(zhì):
ERM-EC681, 低密度聚乙烯
BAM-M505a,電子廢料

Hg含量測定方法

IEC 62321-4: 2014電子產(chǎn)品中某些物質(zhì)的測定-第 4 部分:通過CV-AAS、CV-AFS、ICP-OES 和 ICP-MS 測定聚合物、金屬和電子產(chǎn)品中的汞
精確稱量約100 mg 樣品到SVT 反應管中
加入5 mL 濃HNO3、1.5 mL HF、1.5 mLH2O2 和1 mL H2O,對于電子廢料BAM-M505a,在樣品中額外加入了0.05 mL 的Hg 加標溶液,以達到相當于固體樣品中12.5 mg/kg 的Hg加標濃度

Pb、Cd、總Cr含量測定方法

IEC 62321-5: 2014電子產(chǎn)品中某些物質(zhì)的測定-第 5 部分:采用 AAS、AFS、ICP-OES 和 ICP-MS測定聚合物和電子產(chǎn)品中的鎘、鉛和鉻以及金屬中的鎘和鉛
聚乙烯樣品精確稱量約200 mg 加入5 mL 濃HNO3和1 mL H2O2,電子廢料樣品加入4 mL濃HNO3,2 mL HF, 1 mL H2O2和1 mL H2O

按如下程序消解:

Frist消解程序
將Hg含量測試樣品溶液過濾并用水稀釋至25 mL
將Pb、Cd、總Cr含量測試聚乙烯樣品溶液過濾并用水稀釋至50ml,電子廢料樣品取出冷卻后再補加4ml HCl,進行二次消解

第二次消解程序
消解后樣品溶液效果見下圖:


六價鉻的含量測定方法

IEC 62321-7-2: 2017電子產(chǎn)品中特定物質(zhì)的測定-第 7-2 部分:通過比色法測定聚合物和電子產(chǎn)品中的六價鉻 (Cr (VI))
精確稱量約 150mg 樣品到 SVT 萃取管中,為了測定回收率,在電子廢料中加入1 mLCr (VI) 儲備原液
將10 mL 用于Cr萃取的消解溶液、5 mL 甲苯、400 mg MgCl2 和0.5 mL 磷酸鹽緩沖液加入到加標和未加標的樣品中

按如下程序進行微波萃取

廢棄有機相
離心(3000 rpm,5分鐘)后,固體殘渣用5 mLH2O清洗
收集水相部分,使用0.45 μm濾膜過濾,收集在帶有磁力攪拌的燒杯中
在持續(xù)攪拌下,滴加35 % HNO3 ,將pH值調(diào)節(jié)至7.5 ± 0.5
加入2.5 mL二苯卡巴肼溶液
緩慢加入10% H2SO4,將pH調(diào)節(jié)至2.0 ± 0.5
將溶液倒入1cm 比色皿中,在萃取程序后30 分鐘內(nèi)用紫外分光光度計540 nm 處測定
結果討論


如上表所示,所有測量結果均與標準物質(zhì)證書上規(guī)定認證值一致。Hg加標回收率在96%以上,Pb、Cd、總Cr回收均在97%~110%,六價鉻 (Cr (VI))回收率在93%以上

聚乙烯中的Cd, Pb和總Cr的測試結果

電子廢料中的Cd, Pb和總Cr的測試結果

電子廢料中的六價鉻的測試結果

通過實驗數(shù)據(jù)結果表明,無論是聚乙烯樣品還是電子廢料樣品,Multiwave 5001搭配SVT反應管均能輕松消解且有效提供快速萃取的條件,且對于易揮發(fā)的Hg元素也有很好的回收率效果,實驗過程快速高效,全程溫度壓力可控,確保了實驗的安全可靠,也為電子電氣用各種復雜材料的元素分析提供了解決方案。
微波化學反應平臺
安東帕Multiwave 5001和Multiwave 3001微波消解儀提供樣品元素分析的前處理解決方案。我們將超過50年的樣品制備專業(yè)知識融入微波儀器中,以滿足各種需求。

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