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        溴在XRF中的檢測
      1. 發布日期:2011-03-11     信息來源:公司新聞      瀏覽次數:4474
        •  

          依照 RoHS 指令的檢測方法 

           

          日本商會歐洲分部 (Japan Business Council in Europe, JBCE)

           

           日本商會歐洲分部( JBCE )已經認識到對進入歐洲市場的電子電氣產品進行盡可能頻繁的隨機抽檢之重要性。實施 RoHS 指令不應該僅僅是停留在某種良好意愿的層面,而是需要通過所有歐盟成員國的共同努力,制定對電子電氣產品進行系統測試的規范,以使 RoHS 指令真正得到實行。 

           

            RoHS 指令禁止在電子電氣產品中使用鉛、汞、鎘、六價鉻( chrome VI )和溴化阻燃劑 PBB 和 PBDEs 。對這些違禁物質的存在以及濃度進行測試的方法各不相同。 

           

            然而,要使測試具有實際的效果和意義,必須首先解決一些比較具體的問題。測試方法通常有兩種:無損檢測和破壞性檢測。前者只需較小的成本以及較短的時間,當被測物質濃度在數個 10ppm 情況下,具有理想的準確度。因此, JBCE 鼓勵相關部門使用無損檢測方法,除非該方法不能確定某些被禁止物質,例如六價鉻。以下將進行詳細的描述。 

           

            1 、 測試方法的基本概念 

           

            通常,我們主張使用能量色散 X 射線熒光 (EDXF)(RoHS檢測儀檢)測設備,檢測方法的基本策略概括如下: 

           

           ?。?1 )篩選:使用便攜式 EDXF 設備將被檢驗樣品劃分成 3 類:不合格類、灰色區域類、合格類。 

           

           ?。?2 )zui終檢測:使用臺式 EDXF 設備將屬于灰色區域的樣品區分為合格類以及不合格類。 

           

            舉例說明(見下圖): 

           

            假設便攜式 EDXF 設備檢測的誤差在濃度范圍 1000ppm ( 0.1% )范圍的 20% ,產品中違禁物質的檢測結果如在 800ppm 以下,就可以確認為是合格的,如果超過 1200ppm 即可被確認為是不合格。在灰色區域的產品( 800ppm-1200ppm )應該被視為合格的。如果部門想縮小灰色區域的范圍,則可以使用臺式 EDXF 設備。如果假定臺式設備誤差為 5% ,則濃度值在 1050ppm 以下的產品可以被視為合格。 

           

            至于兩種溴化阻燃劑( PBB 和 PBDE )以及六價鉻, EDXF 設備檢測結果將是溴元素和鉻元素單體的總量。為了將違禁物質跟其相關物質準確區分,則需采取進一步措施(請參考第 3 、 4 節) 

           

            請注意多種因素,諸如樣品的形狀、厚度以及基體材質,都會影響測試結果。因此,必須通過由專家組成的標準委員會對測試方法的各個細節進行規范化。 

           

            2 、 鉛、汞、鎘 

           

            使用便攜式和臺式 EDXF 設備對這三種物質進行測試將十分有效。便攜式 EDXF 設備可以有效地直接在現場鑒別相關物質濃度范圍在 100ppm 或者 1000ppm 左右的樣品。 

           

            臺式 EDXF 設備比便攜式設備的價格要高,但相對較為。另外,在大多數情況下,使用該類設備不需要專門操作人員。 

           

            對尺寸較大的物體, JBCE 主張首先使用便攜式 EDXF 設備進行篩選,然后用臺式設備對難以確定的樣品進行更的測試。對于尺寸較小的物體可以直接使用臺式 EDXF 設備。 

           

            附件 2 和 3 表示對塑料中以及金屬中的鉛進行檢測的流程,這兩個流程都是基于附件 1 所示的基本方法。 

           

            JBCE 建議部門在允許的誤差范圍內,可將臺式 EDXF 設備作為zui終的測試工具,以避免使用破壞性且高費用的化學方法。 

           

            如第 1 節所述,所有細節都需經過專家的論證。我們進一步建議使用校正曲線 ( 配合使用標樣 ) 以確定濃度數值,以便適當消除不同設備之間的系統誤差影響。 

           

            3 . PBB and PBDEs

           

            EDXF 設備 ( 便攜式以及臺式 ) 能夠檢測出是否存在溴化物,但是不能區分違禁物質 PBB/PBDEs 和其他種類的溴化阻燃劑,例如 TBBPA (四溴雙酚 A )。 TBBPA 應用廣泛,舉例來說,實際上在每個電器的電路板上都使用了該材料。因此,只有運用昂貴且耗時的破壞性化學方式 (GCMS) 才能夠進行有效鑒別。 

           

            不過, JBCE 探索出了一種簡易的無損檢測方法,它能夠區分阻燃劑中的違禁成分和安全成分: FTIR (變溫紅外線光譜分析)。如果添加到塑料中的溴化阻燃劑的濃度超過 3% , FTIR 能夠進行有效鑒別。 

           

            為了具有實效并在一段時間內保持阻燃功能,塑料中至少需要添加 5% ( 50000ppm )的溴化阻燃劑。添加該濃度以下的溴化阻燃劑沒有實際意義, EEE 制造商從來不會這么做。進一步來說,在同一種塑料中通常不會使用兩種不同的溴化阻燃劑,因此 PBB/PBDEs 幾乎不會成為混在其他類型溴化阻燃劑中的雜質。 

           

            因此,如果運用 FTIR 檢測出 TBBPA( 或者其他類型的安全的溴化阻燃劑 ) ,我們可以推知 PBB 和 PBDEs 在被測塑料中的濃度都不會超標。 

           

            如果要求對濃度在 1000ppm 范圍內的不同類型的 PBDE (例如: penta-, octa- 或者 deca-BDE )進行鑒別,應該使用 GCMS 方法。 

           

            附件 4 表示對溴化阻燃劑的進行鑒別的策略。 

           

            因此,為了簡化檢測過程, JBCE 將極力主張在運用 EDXF 方法的同時配合運用 FTIR 方法。另外,由于 FTIR 對于被測物質的表面狀況十分敏感,因此所有細節都應該經過專家的審核。 

           

            4 .六價鉻 (Chrome VI)

           

            由于六價鉻具有危害性,所以被 RoHS 指令所禁止。然而三價鉻卻不具有毒性,因此可以安全的使用。但在目前,沒有任何一種無損檢測方法能夠區分三價鉻、六價鉻以及金屬鉻元素。 

           

            使用 EDXF 設備可以檢測出鉻元素是否存在。當鉻的濃度非常低時,很明顯產品是符合 RoHS 指令要求的;如果鉻的濃度較高 ( 超過相關指標 ) ,則需要進行進一步的檢測以鑒別是否有六價鉻。 

           

            為此, JBCE 建議運用比色法 (diphenyl-carbazide) ,它是破壞性測試中zui簡單的方法之一。有疑問的被測物必須被浸泡在水中,在足夠長的時間后鉻離子將會被溶解。如果溶液里含有六價鉻,它會與二苯基二氨 (diphenyl-carbazide) 發生反應并顯現紅色。濃度可以由分光光度計進行檢測。 

           

            附件 5 表示六價鉻的檢測方法。 

           

            由于三價鉻在洗提 ( 溶離 ) 過程中可能會變成六價鉻,因此對洗提 ( 溶離 ) 的操作要求十分嚴格。細節需經專家審核。 

           

            5 . 結論 

           

            總而論之,我們建議: 

           

            1 、 原則上,應該盡量運用無損檢測方法。 

           

            2 、 對于鉛、鎘和汞,使用 EDXF 設備完全可行。 

           

            3 、 對于 PBB/PBDE ,組合使用 EDXF 和 FTIR 是實際有效的。 

           

            4 、 對于六價鉻,比色法 (diphenyl-carbazide) 是在使用 EDXF 進行篩選之后zui簡單的方法。 

           

            由于需要考慮諸多因素,我們強調建立標準委員會以對細節進行討論的重要性。更重要的是,應該仔細討論如何在檢測過程中正確對待 RoHS 指令的附件中所免除的應用項目。 

           

            JBCE 將十分樂意成為標準委員會中的一員來協助您建立一種有效的檢測規范。 

           

            縮寫注釋 :

           

            EDXF: 能量色散 X 射線螢光光譜儀(ROHS檢測儀) 

           

            TC:: 濃度指標 

           

            備注 :

           

            1 、確定 a 和 B 的值的因子視 EDXF 設備的誤差而定。因子 0.2 和 0.05 作為假設值分別在簡單測試以及 測試中。 

           

            2 、如果目標的形狀或者基材材質不夠理想,則檢測值通常比實際濃度要低一些。 

           

            3 、如使用 EDXF 進行測試不夠準確,則應使用其他方法。 

           

               4 、該流程圖只表示通常性的方法。在不同情況下對于不同的元素都需要運用特定的方
           

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