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1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子信息產(chǎn)品中含有的鉛(Pb)、汞(Hg)、鎘(Cd)、六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]、多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)六種限用的有毒有害物質(zhì)或元素的檢測(cè)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于《管理辦法》定義的電子信息產(chǎn)品。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
SJ/T11363 -2006 電子信息產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的限量要求。
3 術(shù)語(yǔ)和定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列術(shù)語(yǔ)和定義。
3.1 電子信息產(chǎn)品
electronic information products EIP 采用電子信息技術(shù)制造的電子雷達(dá)產(chǎn)品、電子通信產(chǎn)品、廣播電視產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、家用電子產(chǎn)品、電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品、電子專(zhuān)用產(chǎn)品、電子元器件產(chǎn)品、電子應(yīng)用產(chǎn)品以及電子材料產(chǎn)品等產(chǎn)品及其配件。
3.2 物質(zhì) substance
由自然界中存在的化學(xué)元素組成的單質(zhì)或化合物。
3.3 篩選 screening
初步量化被檢物中待測(cè)元素濃度的一種分析方法。
3.4 聚合物材料 polymeric materials
通過(guò)鑄?;驂貉幽鼙恢瞥杀∧せ蚋鞣N形狀的合成或半合成有機(jī)高分子濃縮材料。
注:聚合物材料包括聚乙烯,聚氯乙烯,環(huán)氧樹(shù)脂,聚酰胺,聚碳酸酯,ABS 樹(shù)脂,聚苯乙烯等。
3.5 金屬材料 metallic materials
金屬元素的單質(zhì)或混合物,包括所有鋼鐵、有色金屬或合金材料。
注:金屬材料有鐵合金,鎳合金,錫合金,鋁合金,鎂合金,銅合金,鋅合金,貴金屬合金等。
3.6 專(zhuān)用電子材料 special electronic materials
在電子信息產(chǎn)品中所使用的一些特殊材料,由金屬材料、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)非金屬材料中兩種或三種材料組成的混合物。
注:專(zhuān)用電子材料有線(xiàn)路板基材、導(dǎo)電膠、半導(dǎo)體功能材料等。
3.7 無(wú)機(jī)非金屬材料 inorganic nonmetallic materials
以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。是除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱(chēng)。
注:無(wú)機(jī)非金屬材料有玻璃、陶瓷等材料。
3.8 基體 matrix
含有或附有被分析物的材料或物質(zhì)。
3.9 均勻材料 homogeneous materials
由一種或多種物質(zhì)組成的各部分均勻一致的材料。
3.10 檢測(cè)單元 test unit
可以直接提交進(jìn)行精確檢測(cè)的不需要進(jìn)一步機(jī)械拆分的樣品。
3.11 X射線(xiàn)熒光光譜法 X-Ray fluorescence spectrumetry
XRF 用一束X射線(xiàn)或低能光線(xiàn)照射待測(cè)試樣,使之發(fā)射特征X射線(xiàn)而對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行定性和定量分析的方法。按激發(fā)、色散和探測(cè)方法的不同,分為波長(zhǎng)散射-X射線(xiàn)熒光光譜法和能量散射-X射線(xiàn)熒光光譜法。
3.12 波長(zhǎng)散射-X射線(xiàn)熒光光譜法 wavelength dispersive X-ray fluorescence spectru metry WD-XRF
試樣中被測(cè)元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷,同時(shí)發(fā)射出具有一定特征波長(zhǎng)的X射線(xiàn),根據(jù)測(cè)得譜線(xiàn)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度來(lái)對(duì)被測(cè)元素進(jìn)行定性和定量分析。
3.13 能量散射-X射線(xiàn)熒光光譜法 energy dispersive X-ray fluorescence spectrumetr y ED-XRF
試樣中被測(cè)元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷,同時(shí)發(fā)射出具有一定能量的X射線(xiàn),利用具有一定能量分辨率的X射線(xiàn)探測(cè)器探測(cè)試樣中被測(cè)元素所發(fā)出的各種能量特征X射線(xiàn),根據(jù)探測(cè)器輸出信號(hào)的能量大小和強(qiáng)度來(lái)對(duì)被測(cè)元素進(jìn)行定性和定量分析。
3.14 背景 background
疊加在分析線(xiàn)上的連續(xù)譜,主要來(lái)自試料對(duì)入射輻射的散射。
3.15 分析線(xiàn) analyt e lines
需要對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量并據(jù)此判定被分析元素含量的特征譜線(xiàn)。
3.16 檢出限 limit of detection
在一定置信水平下能檢出的最低含量。
3.17 干擾線(xiàn) interference lines
與分析線(xiàn)重疊或部分重疊,從而影響對(duì)分析線(xiàn)強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的譜線(xiàn)。
3.18 基體效應(yīng) matrix effects
試料的化學(xué)組成和物理-化學(xué)狀態(tài)對(duì)分析線(xiàn)強(qiáng)度的影響,主要表現(xiàn)為吸收-增強(qiáng)效應(yīng)、顆粒度效應(yīng)、表面光潔度效應(yīng)、化學(xué)狀態(tài)效應(yīng)等
。
3.19 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法 gas chromatography - mass spectrometry GC-MS
將氣相色譜儀與質(zhì)譜儀連接起來(lái),利用氣相色譜高效的分離能力與質(zhì)譜的特征檢測(cè)來(lái)對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行定性與定量分析的方法。
3.20 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 inductively coupled plasma atomic emission spe ctrometry ICP-AES/OES
利用高頻等離子體使試樣原子化或者離子化,通過(guò)測(cè)量激發(fā)原子或離子的能量對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)來(lái)確定試 樣中存在的元素。
3.21 電感耦合等離子體質(zhì)譜法 inductively coupled plasma mass spectrometry ICP-MS
通過(guò)高頻等離子體使試樣離子化的方法確定試樣所含的目標(biāo)元素。用質(zhì)譜儀測(cè)出產(chǎn)生的離子數(shù)量,并由目標(biāo)元素的質(zhì)/荷比來(lái)分析目標(biāo)元素及其同位素。
3.22 原子吸收光譜法 atomic absorption spectrometry AAS
用火焰或化學(xué)反應(yīng)等方式將欲分析試樣中待測(cè)元素轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂稍?,通過(guò)測(cè)量蒸氣相中該元素的基態(tài)原子對(duì)特征電磁輻射的吸收,以確定化學(xué)元素含量的方法。
3.23 冷蒸氣原子吸收光譜法 cold vapour generation atomic absorption spectromet ry CVAAS
將欲分析試樣中的汞離子,還原成自由原子,通過(guò)測(cè)量該蒸氣相中的基態(tài)原子對(duì)特征電磁輻射的吸收,以確定汞元素含量的方法。
3.24 原子熒光光譜法 atomic fluorescence spectrometry AFS
利用原子熒光譜線(xiàn)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性與定量分析的方法。
4 檢測(cè)方法概述
4.1 檢測(cè)方法的內(nèi)容
各種有毒有害物質(zhì)或元素的檢測(cè)方法由如下6個(gè)部分組成:
——范圍;
——方法概要;
——儀器設(shè)備;
——試劑;
——制樣方法;
——測(cè)試步驟。
4.2 檢測(cè)方法流程 標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法流程見(jiàn)圖1。其中,檢測(cè)單元為SJ/T××××-200×中規(guī)定的EIP-A/B/C。
4.3 篩選檢測(cè)方法
用能量散射X射線(xiàn)熒光光譜法(ED-XRF)或波長(zhǎng)散射X射線(xiàn)熒光光譜法(WD-XRF)對(duì)試樣中目標(biāo)物進(jìn)行測(cè)試,可以是直接測(cè)量樣品(不破壞樣品),也可以是破壞樣品使其達(dá)到“均勻材料”(機(jī)械破壞制樣)后測(cè)試。很多有代表性的均勻材料(如塑料,合金,玻璃等)樣品可以不破壞樣品直接進(jìn)行篩選,而由多種材料組成的復(fù)雜樣品(如組裝印制電路板)則須進(jìn)行機(jī)械破壞性樣品制備。機(jī)械破壞性樣品制備既適用于篩選也適用于精確檢測(cè)方法。機(jī)械破壞性制樣的程序步驟見(jiàn)附錄A。
注意:第5 章詳細(xì)介紹的用XRF光譜法進(jìn)行篩選的方法盡管是一種快速且節(jié)省資源的分析手段,但這種分析技術(shù)在獲得結(jié)果的適用性和應(yīng)用方面存在一定的局限性。
篩選分析可以把樣品分成三個(gè)基本類(lèi)別:
—— 合格(P):試樣中目標(biāo)物的濃度低于允許值。
—— 不合格(F):試樣中目標(biāo)物的濃度高于允許值。
—— 不確定(X):試樣中目標(biāo)物的濃度在允許值附近,因?yàn)闆](méi)有肯定的合格與否的結(jié)果而需要進(jìn)一步檢測(cè)。
通過(guò)篩選后,合格的樣品即是符合要求;不合格的樣品則不符合要求;而對(duì)于無(wú)定論的樣品則需用
4.4規(guī)定的精確測(cè)試程序來(lái)驗(yàn)證該樣品是否符合要求。
4.4 精確測(cè)試方法
精確測(cè)試方法是運(yùn)用多種分析方法來(lái)分析有機(jī)材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料以及專(zhuān)用電子材料中受限物質(zhì)的濃度。表1是精確測(cè)試方法的簡(jiǎn)單概要,詳細(xì)內(nèi)容分別見(jiàn)第6章到第8章。
表1 精確測(cè)試方法簡(jiǎn)單概要
5 用X射線(xiàn)熒光光譜儀對(duì)電子信息產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)進(jìn)行篩選的測(cè)試方法——此次省略具體參考原文。
6 電子信息產(chǎn)品中多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)的測(cè)試方法
6.1 范圍
本測(cè)試方法適用于在電子信息產(chǎn)品中所使用的聚合物材料和電子專(zhuān)用材料中多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)的測(cè)試,測(cè)試濃度范圍為(100~20000)mg/kg。如果采取適當(dāng)?shù)臐饪s和凈化步驟,本方法可測(cè)試更低濃度的樣品。
6.2 方法概要
本方法采用索氏提取法從聚合物材料和電子專(zhuān)用材料中提取多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚,通過(guò)適當(dāng)?shù)南♂尯?,使用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)選擇離子監(jiān)測(cè)模式(SIM)來(lái)測(cè)試提取液中多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚,然后計(jì)算出它們?cè)诰酆衔锊牧现械暮俊?
6.3 儀器設(shè)備
6.3.1 設(shè)備
a) 實(shí)驗(yàn)用通風(fēng)櫥;
b) 電子分析天平,精確到0.1mg;
c) 玻璃器皿;
d) 帶冷凝器的索氏提取裝置;
e) 用來(lái)加熱索氏提取裝置中用的燒瓶的加熱裝置;
f) 粉碎裝置:包括切割機(jī)或剪刀、研磨機(jī)、冷凍粉碎設(shè)施等裝置,主要用于樣品的粉碎;
g) 加熱爐 (可加熱到400℃以上);
h) 烘箱(可持續(xù)升溫至105℃~250℃);
i) 18目標(biāo)準(zhǔn)篩(篩孔直徑1mm)。
6.3.2 儀器
a) 氣相色譜儀:帶有程序升溫控制系統(tǒng);
b) 毛細(xì)管柱:(10~30)m(長(zhǎng))×0.25mm(內(nèi)徑)×0.1μm(膜厚)的熔融石英毛細(xì)管柱(DB-5或其他經(jīng)證明同樣適用的色譜柱);
c) 質(zhì)譜儀:能產(chǎn)生能量為70eV的電子用于電離被分析物,應(yīng)能掃描(50~1000)m/z的區(qū)域;
d) 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng):能采集、記錄、儲(chǔ)存以及處理MS數(shù)據(jù)。
6.4 試劑
a) 溶劑:丙酮、甲苯、環(huán)己烷、正己烷、甲醇、二氯甲烷、異辛烷、壬烷,分析純;
b) 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)同分異構(gòu)體的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液;
c) 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液:用標(biāo)準(zhǔn)貯備液至少需配制5種不同濃度的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液,其中最低濃度應(yīng)稍高于本測(cè)試方法的檢測(cè)限;
d) 內(nèi)標(biāo)溶液:對(duì)于多溴二苯醚(PBDE)的分析,用13 C12 標(biāo)記的BDEs或 4,4’- 二溴八氟聯(lián)苯(f)或十氘代菲(Phenathrene D10)或十氯聯(lián)苯作為內(nèi)標(biāo)物質(zhì);對(duì)于多溴聯(lián)苯(PBB)的分析,可把 13 C12 標(biāo)記的多溴聯(lián)苯(PBB)或4,4’-二溴八氟聯(lián)苯(f)或十氘代菲(Phenathrene D10)或十氯聯(lián)苯 作為內(nèi)標(biāo)物質(zhì);
e) 液氮:工業(yè)級(jí)。
6.5 樣品制備
6.5.1 樣品的粉碎按附錄A將電子信息產(chǎn)品拆解成為各種材料樣品,用剪刀或切割機(jī)(或其他方式)將樣品制成小于10mm×10mm×10mm小塊,液氮冷凍后用粉碎機(jī)(或采用其他等同效果的粉碎方法)將樣品粉碎成粒徑小于1mm的顆粒(過(guò)18#標(biāo)準(zhǔn)篩),混合均勻。
6.5.2 樣品液的提取
稱(chēng)取上述混勻的樣品0.1g~0.2g,精確到0.001g,放入纖維素套筒中,置于索氏提取裝置中,加入50mL~200mL提取甲苯或其他溶劑[6.4a)],同時(shí)加入內(nèi)標(biāo)溶液[6.4d)],然后加入1~2粒沸石,安裝好索氏提取裝置,加熱提取(4~24)h,每小時(shí)至少6個(gè)循環(huán)。待溶液冷卻后,定容到適當(dāng)體積的容量瓶中。該溶液可以直接用于測(cè)試步驟。如果試樣中待測(cè)物的濃度超過(guò)校正曲線(xiàn)的范圍,適當(dāng)稀釋后再測(cè)試。
6.6 測(cè)試步驟
6.6.1 氣相色譜分析條件a)
a) 進(jìn)樣口溫度:(250~320)℃;
b) 柱溫箱起始溫度及保持時(shí)間:100℃,保持(1~3)min;
c) 柱溫程序升溫條件:由(100~320)℃以(5~20)℃/min程序升溫,最后恒溫5min;
d) 載氣:氦氣,流量:(1~2)mL/min;
e) 氣相色譜-質(zhì)譜接口溫度:320℃;
f) 進(jìn)樣方式:(脈沖)不分流進(jìn)樣;
g) 進(jìn)樣量:(1~2)μL。
6.6.2 質(zhì)譜分析條件
a) 電離方式:EI;
b) 電子能量:70eV;
c) 離子源溫度:(250~300)℃;
d) 分辨率:大于800(最好大于1000);
e) 分析模式:選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM),監(jiān)測(cè)的離子分別見(jiàn)表3和表4。
6.6.3 樣品分析
a) 啟動(dòng)儀器,待儀器穩(wěn)定;
b) 根據(jù)儀器要求,用儀器校準(zhǔn)樣品對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn);
c) 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn):依次將不同濃度的校準(zhǔn)溶液(6.4 c)注入氣相色譜-質(zhì)譜儀中,以校準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo),以校準(zhǔn)樣的色譜峰面積為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn);
d) 樣品測(cè)試:按建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)注入的體積將樣品提取液注入氣相色譜-質(zhì)譜儀中,根據(jù)表3和表4給定的離子峰來(lái)確定試樣中含有的PBB和PBDE。然后根據(jù)峰面積,從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的PBB和PBDE的含量。如果不需要計(jì)入十溴二苯醚,則可在統(tǒng)計(jì)或計(jì)算時(shí)去除。
6.6.4 結(jié)果計(jì)算
試樣中多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)的結(jié)果計(jì)算按下式:
6.6.5 精密度 在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過(guò)算術(shù)平均值的20%。
7 電子信息產(chǎn)品中鉛(Pb)、鎘(Cd)以及汞(Hg)的測(cè)試方法
7.1 電子信息產(chǎn)品中鉛(Pb)、鎘(Cd)的測(cè)試方法
7.1.1 范圍
本方法適用于電子信息產(chǎn)品中所使用的聚合物材料、金屬材料、電子專(zhuān)用材料以及無(wú)機(jī)非金屬材料中鉛和鎘含量的測(cè)試。
7.1.2 方法概要
稱(chēng)取適量樣品,以微波消解、酸消解和灰化等方法處理后制成均勻液體。利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES/OES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)或原子吸收光譜法(AAS)測(cè)試樣品溶液中的鉛(Pb)和鎘(Cd)的濃度。
7.1.3 儀器設(shè)備
a) 原子吸收光譜儀(AAS);
b) 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES/OES);
c) 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS);
d) 實(shí)驗(yàn)室用各種玻璃器皿;
e) 加熱裝置;
f) 馬弗爐;
g) 微波消解系統(tǒng),配有高壓消解罐;
h) 電子分析天平,精確到0.1mg;
i) 坩鍋,50mL或150mL;
j) 耐氫氟酸容器;
k) 本生噴燈或相似的煤氣噴燈。
7.1.4 試劑
除非另有說(shuō)明,在分析中僅使用認(rèn)可的優(yōu)級(jí)純以上試劑和 18M Ω 去離子水或相當(dāng)純度的去離子水。
a ) 硝酸:ρ約1.4g/mL, 65%;
b) 鹽酸: ρ約1.16g/mL, 37%;
c) 過(guò)氧化氫:ρ約1.10g/mL,30%;
d) 硫酸: ρ約1.84g/mL,95%;
e) 氫氟酸:濃度大于40%;
f) 氫溴酸:ρ約1.48g/mL,47%~49%;
g) 高氯酸:ρ約1.67g/mL,70%;
h) 磷酸: ρ約1.69g/mL,大于85%;
i) 硼酸
j) 混合酸1(3份鹽酸+1份硝酸);
k) 混合酸2(3份鹽酸+1份過(guò)氧化氫);
l) 混合酸3(1份硝酸+3份氫氟酸);
m) 混合酸4(2份氫氟酸+1份硝酸+2份水);
n) 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為1000μg/mL;
o) 鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為1000μ g/mL;
p) 鈧標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為1000μg/mL;
q) 釔標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為1000μg/mL;
r) 銠標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為1000μg/mL。
7.1.5 樣品制備
7.1.5.1 樣品的粉碎
按附錄A將電子信息產(chǎn)品拆解成為各種材料樣品,將樣品制成小于10mm×10mm×10mm小塊。對(duì)金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料可直接進(jìn)行下一步工作,而對(duì)聚合物材料和電子專(zhuān)用材料,需繼續(xù)粉碎成粒徑小 于1mm的顆粒狀或粉末狀固體樣品,然后混合均勻備用。
7.1.5.2 金屬材料樣品的制備
7.1.5.2.1 酸消解法
稱(chēng)取(0.1~0.5)g(可根據(jù)被檢元素的含量調(diào)整稱(chēng)樣量)樣品于燒杯中,精確至0.0001g。根據(jù)金屬材料基體的不同,加入適量7.1.4中指定的酸(或適當(dāng)比例的混合酸),加熱至試樣完全溶解。轉(zhuǎn)移至 50mL容量瓶,用水定容至刻度以備分析。
推薦采用鹽酸、硝酸或其混合酸溶液[7.1.4 l),m)]。當(dāng)試樣難以消解時(shí),需采用氫氟酸、高氯酸或硫酸等進(jìn)一步溶解。在用氫氟酸時(shí),需使用PTFE/PFA燒杯和其他耐氫氟酸的裝置。
注意:在溶解過(guò)程中,可能會(huì)產(chǎn)生沉淀(硫酸鉛,硫酸鋇,氯化銀,三氧化二鋁或氫氧化鋁等)因此需確定所選用的溶解方法不會(huì)造成目標(biāo)元素的損失。若殘留物中含有目標(biāo)分析物,需采用其他方法進(jìn)行試樣溶解(如堿熔法或密封壓力容器法)。
a)一般合金方法
稱(chēng)取(0.1~0.5)g(可根據(jù)被檢元素的含量調(diào)整稱(chēng)樣量)樣品于燒杯中,精確至0.0001g。緩緩加入10mL鹽酸與硝酸的混合酸1(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整),低溫加熱使之溶解完全。冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦(Ti),鉭(Ta),鈮(Nb),鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),需再加入1mL氫氟酸以保證試樣消解完全。
b)錫合金方法
稱(chēng)取(0.1~0.5)g(可根據(jù)被檢元素的含量調(diào)整稱(chēng)樣量)樣品于燒杯中,精確至0.0001g。緩緩加入10mL鹽酸與硝酸的混合酸1(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整),蓋上表面皿,待劇烈反應(yīng)后,微熱至試樣完全溶解。稍冷,移去表皿,沿杯壁加入10mL硫酸,加熱蒸發(fā)至剛冒SO3白煙,冷卻。
沿杯壁加入20mL氫溴酸,充分混勻,加熱至剛冒SO3白煙。重復(fù)3次。冷卻至室溫,加入10mL硝酸溶解鹽類(lèi)。冷卻,轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法, 稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
或者,稱(chēng)取0.5g樣品,精確至0.0001g,加入10mL鹽酸與過(guò)氧化氫的混合酸2(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)溶解試樣。
當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦(Ti),鉭(Ta),鈮(Nb),鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),需再加入1mL氫氟酸以保證試樣消解完全。
7.1.5.2.2 微波消解法
稱(chēng)取0.10g樣品,精確至0.0001g,置于消解罐中,加入5mL適宜比例的鹽酸與硝酸的混合酸1(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)。當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦(Ti),鉭(Ta),鈮(Nb), 鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),再加1mL濃氫氟酸。
待試樣反應(yīng)一段時(shí)間后,將整個(gè)消解罐置于微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)樣品進(jìn)行微波消解,直至樣品被完全溶解。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
7.1.5.3 無(wú)機(jī)非金屬樣品的制備
通常無(wú)機(jī)非金屬樣品中含有硅等非金屬元素,在樣品制備過(guò)程中需加入強(qiáng)腐蝕性的氫氟酸,應(yīng)采用耐氫氟酸器皿。
稱(chēng)取0.10g樣品,精確至0.0001g,置于消解罐中。加入3mL適宜比例的鹽酸與硝酸的混合酸1和3mL氫氟酸。待試樣反應(yīng)一段時(shí)間后,將整個(gè)消解罐放入微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)試樣進(jìn)行微波消解,直至試樣被完全溶解。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
7.1.5.4 聚合材料樣品的制備
7.1.5.4.1 灰化法
a) 當(dāng)樣品中不含鹵素化合物時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得):
稱(chēng)取(0.1~0.5)g(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)經(jīng)粉碎后的樣品于坩堝中,精確至0.0001g。
坩堝置于耐熱絕熱板的孔中,緩慢加熱至焦化狀態(tài),逐漸加溫直至揮發(fā)的消解產(chǎn)物被充分排出,僅剩余最后只留下碳化物殘?jiān)③釄逡迫?450±25)℃的馬弗爐中,爐門(mén)輕微開(kāi)啟以提供足夠的空氣來(lái)氧化碳,直至剩余干凈的灰分。將坩堝及其里面的物質(zhì)從爐中取出,冷卻至室溫。加入5mL硝酸,溶解,轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
b) 當(dāng)樣品中含有鹵素化合物時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得):
稱(chēng)取(0.1~0.5)g(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)經(jīng)粉碎后的樣品于坩堝中,精確至0.0001g。
加入(10~15)mL的硫酸,將坩堝置于電熱板或砂浴上緩慢加熱,直到塑料熔化并變黑。再加入5mL硝酸,繼續(xù)加熱至塑料完全降解并產(chǎn)生白煙。冷卻,將坩堝移入(450±25)℃的馬弗爐中, 試樣被蒸發(fā)、干燥和灰化,直至碳被完全燃燒。將坩堝及其里面的物質(zhì)從爐中取出,冷卻至室 溫。加入5mL硝酸,溶解,轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析 方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
7.1.5.4.2 酸消解法
本方法只適用于鎘的測(cè)試。
注意:因在使用硫酸時(shí)會(huì)生成硫酸鉛沉淀而導(dǎo)致鉛的損失,所以本方法不適用于鉛的測(cè)試。
a) 一般溶解方法
稱(chēng)取(0.1~0.5)g(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)經(jīng)粉碎后的樣品于燒瓶中,精確至0.0001g。
加入5mL硫酸和1mL硝酸,加熱燒瓶至試樣灰化并產(chǎn)生白煙。停止加熱,加入少量硝酸(約0.5mL),繼續(xù)加熱至產(chǎn)生白煙。重復(fù)以上加熱過(guò)程,直至消解液變?yōu)闇\黃色。
冷卻10min后,分若干次加入過(guò)氧化氫,總量不超過(guò)10mL,再次加熱至產(chǎn)生白煙。冷卻,轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
b)當(dāng)樣品消解不完全或樣品中含有二氧化硅、鈦等元素時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得):
稱(chēng)取(0.1~0.5)g(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)經(jīng)粉碎后的樣品于燒瓶中,精確至0.0001g。
加入5mL硫酸和1mL硝酸,加熱燒瓶至試樣灰化并產(chǎn)生白煙。停止加熱,加入少量硝酸(約0.5mL),繼續(xù)加熱至產(chǎn)生白煙。重復(fù)以上加熱過(guò)程,直至消解液變?yōu)闇\黃色。
冷卻10min后,分若干次加入過(guò)氧化氫,總量不超過(guò)10mL,再次加熱至產(chǎn)生白煙。冷卻,將溶液移入氟碳樹(shù)脂罐中。加入5mL氫氟酸,并加熱直至產(chǎn)生白煙。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
7.1.5.4.3 微波消解法
稱(chēng)取0.10g經(jīng)粉碎后的樣品,精確至0.0001g,置于消解罐中,加入5mL硝酸、1mL過(guò)氧化氫。當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦(Ti),鉭(Ta),鈮(Nb),鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),再加入1mL氫氟酸。將整個(gè)消解罐置于微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)樣品進(jìn)行微波消解,直至試樣被完全溶解。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
注意:過(guò)氧化氫可與易氧化材料發(fā)生快速而猛烈的反應(yīng)。當(dāng)樣品中可能含有大量易氧化有機(jī)成分時(shí),不宜添加過(guò)氧化氫。
7.1.5.5 電子專(zhuān)用材料樣品的制備
稱(chēng)取0.10g經(jīng)粉碎后的樣品,精確到0.0001g,置于消解罐中,加入5mL適宜比例的鹽酸與硝酸的混合酸1(可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)。當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦(Ti),鉭(Ta),鈮(Nb),鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),再加入1mL氫氟酸。待試樣反應(yīng)一段時(shí)間后,將整個(gè)消解罐置于微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)樣品進(jìn)行微波消解,直至試樣被完全溶解。
將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)濃度的樣品溶液。
7.1.6 測(cè)試步驟
7.1.6.1 空白溶液的制備
隨同7.1.5中樣品的制備一起全程制備空白溶液。
7.1.6.2 鉛和鎘校準(zhǔn)溶液的配制
因各種分析儀器存在不同程度的基體效應(yīng)問(wèn)題,在配制校準(zhǔn)溶液時(shí)應(yīng)根據(jù)待測(cè)材料的種類(lèi)分別采用外標(biāo)法(基體匹配)、內(nèi)標(biāo)法或標(biāo)準(zhǔn)加入法配制校準(zhǔn)溶液。
制備空白校準(zhǔn)溶液與至少三種濃度的校準(zhǔn)溶液。
當(dāng)采用內(nèi)標(biāo)法時(shí),可在配制時(shí)向溶液中加入內(nèi)標(biāo)元素,或在測(cè)試過(guò)程中采用儀器在線(xiàn)加入內(nèi)標(biāo)。對(duì)于ICP-AES/OES法,可選取鈧(Sc)或釔(Y)元素作內(nèi)標(biāo);對(duì)于ICP-MS法,可選取銠(Rh)元素作內(nèi)標(biāo)。內(nèi) 標(biāo)元素的濃度與待測(cè)元素的濃度相當(dāng)。
7.1.6.3 鉛和鎘校準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制
a) ICP-AES/OES方法按濃度由低到高的順序測(cè)量校準(zhǔn)系列溶液中目標(biāo)元素的光譜發(fā)射強(qiáng)度讀數(shù)。根據(jù)需要測(cè)試內(nèi)標(biāo)元素的發(fā)射強(qiáng)度讀數(shù)。
采用外標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以信號(hào)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
采用內(nèi)標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以待測(cè)元素的信號(hào)強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)強(qiáng)度比為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
分析時(shí)所選擇的譜線(xiàn)及可能存在的干擾:見(jiàn)表5。
當(dāng)存在共存物質(zhì)干擾時(shí),應(yīng)選取不會(huì)干擾測(cè)試的任一波長(zhǎng),或采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ蓴_。
b) ICP-MS方法
按濃度由低到高的順序測(cè)量校準(zhǔn)系列溶液中目標(biāo)元素同位素的計(jì)數(shù)。根據(jù)需要測(cè)試內(nèi)標(biāo)元素同位素的計(jì)數(shù)。
采用外標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以信號(hào)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
采用內(nèi)標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以待測(cè)元素的信號(hào)強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)強(qiáng)度比為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
分析時(shí)所選擇的同位素及可能存在的干擾見(jiàn)表6。
當(dāng)存在共存物質(zhì)干擾時(shí),應(yīng)選取不會(huì)干擾測(cè)試的任一同位素,或采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ蓴_。
c) AAS方法
按濃度由低到高的順序測(cè)量校準(zhǔn)系列溶液中目標(biāo)元素的光譜吸收強(qiáng)度讀數(shù)。以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以吸收強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
分析線(xiàn):鎘(Cd) 228.8nm;鉛(Pb) 217.0nm或283.3nm。
吸光度讀數(shù)范圍:為了減少光度測(cè)量的誤差,吸光度讀數(shù)一般選在0.1~0.6之間,必要時(shí)可調(diào)節(jié)溶液的濃度或光程長(zhǎng)度或擴(kuò)展量程。當(dāng)存在共存物質(zhì)干擾時(shí),應(yīng)選取不會(huì)干擾測(cè)試的任一波長(zhǎng),或采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ蓴_。
7.1.6.4 樣品分析
校準(zhǔn)曲線(xiàn)建立后,測(cè)試空白溶液、樣品溶液。依據(jù)每個(gè)試樣的信號(hào)讀數(shù),由校準(zhǔn)曲線(xiàn)查得所對(duì)應(yīng)的濃度。每個(gè)樣品應(yīng)平行分析兩次,且兩次結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)該高于10%。同時(shí)在每一批樣品中至少取一個(gè)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率的試驗(yàn),回收率應(yīng)該在90%~110%之間。
對(duì)于AAS法而言,若樣品溶液的濃度高于校準(zhǔn)溶液的最高點(diǎn),應(yīng)將樣品溶液進(jìn)一步稀釋?zhuān)蛊錆舛嚷溆谛?zhǔn)溶液的濃度范圍內(nèi)。
將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或校準(zhǔn)溶液作為質(zhì)控樣品,每10個(gè)樣品測(cè)試一次,計(jì)算測(cè)量的準(zhǔn)確度。如若需要,應(yīng)重新繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
7.1.6.5 結(jié)果計(jì)算
被測(cè)元素含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)WM計(jì),數(shù)值以%表示,按下式計(jì)算:
7.1.6.6 精密度
在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過(guò)算術(shù)平均值的10%。
7.2 電子信息產(chǎn)品中汞(Hg)的測(cè)試方法
7.2.1 范圍
本方法適用于在電子信息產(chǎn)品中所使用的聚合物材料、金屬材料、電子專(zhuān)用材料以及無(wú)機(jī)非金屬材料中汞含量測(cè)試。
7.2.2 方法摘要
稱(chēng)取適量樣品,以微波消解、酸消解的方法處理后制成均勻樣品溶液。樣品溶液應(yīng)在4℃保存以減少汞的揮發(fā)。為了長(zhǎng)期貯存汞溶液,建議采用5.0%硝酸+0.05%重鉻酸鉀的介質(zhì)。
利用冷原子吸收法(CVAAS)、原子熒光法(AFS)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)或原子吸收光譜法(AAS)測(cè)試樣品溶液中的汞濃度。采用CVAAS與AFS時(shí),在分析之前汞(Hg)被還原成原子狀態(tài)。
7.2.3 儀器設(shè)備
a) 冷蒸氣原子吸收光譜儀 (CVAAS);
b) 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES/OES);
c) 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS);
d) 原子熒光光譜儀(AFS)
e) 加熱回流裝置:配有反應(yīng)瓶、回流冷凝裝置和吸收裝置;
f) 實(shí)驗(yàn)室用各種玻璃器皿;
g) 耐氫氟酸的容器;
h) 加熱裝置;
i) 微波消解系統(tǒng),配有高壓消解罐;
j) 電子分析天平,精確到0.1mg;
注意:因汞極易被污染,實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)步驟都應(yīng)極其小心。所有的取樣、儲(chǔ)存與操作裝置均應(yīng)無(wú)汞(Hg)。所有的器皿在室溫下以50%的硝酸浸泡24h,再以18 MΩ去離子水徹底清洗。
7.2.4 試劑
除非另有說(shuō)明,在分析中僅使用認(rèn)可的優(yōu)級(jí)純以上試劑和18MΩ去離子水或相當(dāng)純度的去離子水。
a) 硝酸:ρ約1.40g/mL,65%;
b) 鹽酸:ρ約1.19g/mL,37%;
c) 過(guò)氧化氫: ρ約1.10g/mL,30%;
d) 氫氟酸:濃度大于40%;
e) 硫酸:ρ約1.84g/mL,95%;
f) 硼酸,分析純;
g) 汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為1000μ g/mL;
h) 氯化鈉-鹽酸羥胺溶液:每100mL水溶解12g氯化鈉及12g鹽酸羥胺;
i) 高錳酸鉀:5%水溶液,每100mL水溶解5g高錳酸鉀;
j) 氫氧化鈉,分析純;
k) 硼氫化鈉;
l) 1 %硼氫化鈉-氫氧化鈉0.05%溶液.:向1000mL的容量瓶中加入超純水,至接近刻度。再加0.5g氫氧化鈉,溶解后,加10.0g硼氫化鈉,攪拌、溶解,以水定容至刻度,現(xiàn)配現(xiàn)用;
m) BCR-680,BCR-681:塑料包裝和包裝材料中的認(rèn)證參照材料;
7.2.5 樣品制備
7.2.5.1 樣品的粉碎
按附錄A將電子信息產(chǎn)品拆解成為各種材料樣品,用剪刀或切割機(jī)(或其他方式)將樣品制成小于10mm×10mm×10mm小塊。對(duì)金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料可直接進(jìn)行下一步工作,而對(duì)聚合物材料和電子 專(zhuān)用材料,需繼續(xù)粉碎成粒徑小于1mm的顆粒狀或粉末狀固體樣品,然后混合均勻以備下一步工作。
7.2.5.2 金屬材料樣品的制備
7.2.5.2.1 酸消解法
a) 樣品制備的一般方法
稱(chēng)取約1g樣品于潔凈反應(yīng)瓶中,精確至0.0001g,加30mL硝酸。反應(yīng)瓶裝有回流冷凝裝置及含有 10mL 0.5mol/L硝酸溶液的吸收裝置。在室溫下消解1h,升溫至90℃,恒溫消解2h。冷卻至室溫, 將吸收管內(nèi)的溶液合并于消解液中。轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶,以5%的硝酸溶液定容至刻度制備成樣品溶液。
b) 含有鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈦(Ti)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鈮(Nb)或鎢(W)的材料的溶解
稱(chēng)取約1g樣品于潔凈反應(yīng)瓶中,加入20mL濃鹽酸和10mL濃硝酸。反應(yīng)瓶裝有回流冷凝裝置及含 有10mL 0.5mol/L硝酸溶液的吸收裝置。在室溫下消解1h。升溫至(95±5)℃,消解15min。取下, 冷卻。
若試樣未被完全消解,反復(fù)加王水并加熱,直至試樣消解完全。每次加酸時(shí),都應(yīng)沿器壁加入,以將粘在壁上的試樣重新沖洗至溶液中。
待試樣完全消解后,向反應(yīng)瓶中加入20mL水與15mL高錳酸鉀溶液。充分混勻,并在(95±5)℃加熱回流30min。冷卻到室溫,過(guò)濾,轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中。用水反復(fù)清洗反應(yīng)瓶、冷凝器與 吸收裝置。將清洗液并入容量瓶中。可加入6mL氯化鈉-鹽酸羥胺溶液還原多余的高錳酸鉀4。用水稀釋至刻度,混勻制備成樣品溶液。
7.2.5.2.2 微波消解法
稱(chēng)取0.10g樣品,精確至0.0001g,置于消解罐中,加入5mL適宜比例的鹽酸與硝酸的混合酸(鹽酸與硝酸比例通常為3+1,可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)。當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦 (Ti),鉭(Ta),鈮(Nb),鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),再加1mL濃氫氟酸。
待試樣反應(yīng)一段時(shí)間后,將整個(gè)消解罐置于微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)試樣進(jìn)行微波消解,直至試樣被完全溶解。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)的濃度制備成樣品溶液。
7.2.5.3 無(wú)機(jī)非金屬樣品的制備
通常無(wú)機(jī)非金屬樣品中含有硅等非金屬元素,在樣品制備過(guò)程中需加入強(qiáng)腐蝕性的氫氟酸,因此要求采用耐氫氟酸器皿。稱(chēng)取0.10g樣品,精確至0.0001g,置于消解罐中。加入3mL適宜比例的鹽酸與硝酸的混合酸(鹽酸與硝酸比例通常為3+1,可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)、3mL濃氫氟酸。待試樣反應(yīng)一段時(shí)間后,將整個(gè)消解罐放入微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)試樣進(jìn)行微波消解,直至試樣被完全溶解。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)的濃度制備成樣品溶液。
7.2.5.4 聚合材料樣品的制備
稱(chēng)取0.10 g經(jīng)粉碎后的樣品,精確至0.0001 g,置于消解罐中,加入5 mL硝酸、1mL過(guò)氧化氫。當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦(Ti),鉭(Ta),鈮(Nb),鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),再加入1mL氫氟酸。將整個(gè)消解罐置于微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)試樣進(jìn)行微波消解,直至試樣被完全溶解。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)的濃度制備成樣品溶液。
注意:過(guò)氧化氫可與易氧化材料發(fā)生快速而猛烈的反應(yīng)。當(dāng)樣品中可能含有大量易氧化有機(jī)成分時(shí),不宜添加過(guò)氧化氫。
7.2.5.5 電子專(zhuān)用材料樣品的制備
稱(chēng)取0.10 g經(jīng)粉碎后的樣品,精確到0.0001g,置于消解罐中,加入5 mL適宜比例的鹽酸與硝酸的混合酸(鹽酸與硝酸比例通常為3+1,可根據(jù)基體成份進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)。當(dāng)樣品中含硅(Si),鋯(Zr),鉿(Hf),鈦(Ti),鉭(Ta),鈮(Nb),鎢(W)時(shí)(該信息可從第5章的篩選試驗(yàn)中獲得),再加入1mL 氫氟酸。待試樣反應(yīng)一段時(shí)間后,將整個(gè)消解罐置于微波消解儀中,按照儀器操作方法對(duì)試樣進(jìn)行微波消解,直至試樣被完全溶解。將消解罐取出,冷卻至室溫,加入適量的硼酸絡(luò)合過(guò)量的氫氟酸(若采用耐氫氟酸的霧化器,可不加硼酸)。轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中,用水定容至刻度以備分析。根據(jù)所采用的分析方法,稀釋成相應(yīng)的濃度制備成樣品溶液。
7.2.6 測(cè)試步驟
7.1.6.1 空白溶液的制備
隨同7.2.5中樣品的制備一起全程制備空白溶液。
7.2.6.2 汞標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
汞標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)貯存于惰性塑料容器中。濃度為1000μg/mL的汞溶液穩(wěn)定期至多為一年。濃度小于1 μg/L的溶液應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。
汞易被吸附在容器內(nèi)壁,從而對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性造成較大影響。因此,建議加入幾滴5%的高錳酸鉀溶液以穩(wěn)定該標(biāo)準(zhǔn)溶液。
因各種分析儀器存在不同程度的基體效應(yīng)問(wèn)題,在配制校準(zhǔn)溶液時(shí)應(yīng)根據(jù)待測(cè)材料的種類(lèi)分別采用外標(biāo)法(基體匹配)、內(nèi)標(biāo)法或標(biāo)準(zhǔn)加入法配制校準(zhǔn)溶液。
制備空白校準(zhǔn)溶液與至少三種濃度的校準(zhǔn)溶液。
當(dāng)采用內(nèi)標(biāo)法時(shí),可在配制時(shí)向溶液中加入內(nèi)標(biāo)元素,或在測(cè)試過(guò)程中采用儀器在線(xiàn)加入內(nèi)標(biāo)。對(duì)于ICP-AES法,可選取鈧(Sc)或釔(Y)元素作內(nèi)標(biāo);對(duì)于ICP-MS法,可選取銠元素(Rh)作內(nèi)標(biāo)。內(nèi)標(biāo)元素的濃度與待測(cè)元素的濃度相當(dāng)。
7.2.6.3 汞校準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制
a) ICP-AES/OES方法
按濃度由低到高的順序測(cè)量校準(zhǔn)系列溶液中汞的光譜發(fā)射強(qiáng)度讀數(shù)。根據(jù)需要測(cè)試內(nèi)標(biāo)元素的發(fā)射強(qiáng)度讀數(shù)。
采用外標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以信號(hào)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
采用內(nèi)標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以汞的信號(hào)強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)強(qiáng)度比為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
分析時(shí)所選擇的汞的譜線(xiàn):194.227nm。
b) ICP-MS方法
按濃度由低到高的順序測(cè)量校準(zhǔn)系列溶液中汞同位素的計(jì)數(shù)。根據(jù)需要測(cè)試內(nèi)標(biāo)元素同位素的計(jì)數(shù)。
采用外標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以信號(hào)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
采用內(nèi)標(biāo)法時(shí),以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以汞的信號(hào)強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)強(qiáng)度比為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
內(nèi)標(biāo)法或標(biāo)準(zhǔn)加入法分析時(shí)所選擇汞的同位素:202m/z。
c) CVAAS方法
按濃度由低到高的順序測(cè)量校準(zhǔn)系列溶液中汞的吸收強(qiáng)度讀數(shù)。以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以汞的吸收強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
吸光度讀數(shù)范圍:為了減少光度測(cè)量的誤差,吸光度讀數(shù)一般選在0.1~0.6之間,必要時(shí)可調(diào)節(jié)溶液的濃度或光程長(zhǎng)度或擴(kuò)展量程。
儀器參數(shù):
光源:Hg無(wú)極放電燈或空心陰極燈;
波長(zhǎng):253.7nm;
光譜狹縫寬度:0.7nm;
吹掃氣:氮?dú)饣蛘邭鍤猓?
還原劑:1%硼氫化鈉-氫氧化鈉0.05%溶液(可根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)濃度)。
d) AFS方法
按濃度由低到高的順序測(cè)量校準(zhǔn)系列溶液中汞的熒光強(qiáng)度讀數(shù)。以校準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
熒光強(qiáng)度讀數(shù)范圍:為了減少測(cè)量的誤差,熒光強(qiáng)度讀數(shù)應(yīng)落于儀器的線(xiàn)性范圍內(nèi),必要時(shí)可調(diào)節(jié)溶液的濃度。
儀器參數(shù):
光源:Hg空心陰極燈;
電流:30mA;
波長(zhǎng):253.7nm;
負(fù)高壓:360V;
爐溫:800℃;
氬氣流量載氣:600mL/min,
屏蔽氣:1000mL/min;
還原劑:1%硼氫化鈉-氫氧化鈉0.05%溶液(可根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)濃度)。
7.2.6.4 樣品分析
校準(zhǔn)曲線(xiàn)建立后,測(cè)試空白溶液、樣品溶液。依據(jù)每個(gè)試樣的信號(hào)讀數(shù),由校準(zhǔn)曲線(xiàn)查得所對(duì)應(yīng)的濃度。每個(gè)樣品應(yīng)平行分析兩次,且兩次結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)該高于20%。同時(shí)在每一批樣品中至少取一個(gè)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率的試驗(yàn),回收率應(yīng)該在70%~130%之間。
對(duì)于CVAAS法與AFS法而言,若樣品溶液的濃度高于校準(zhǔn)溶液的最高點(diǎn),應(yīng)將樣品進(jìn)一步稀釋?zhuān)蛊錆舛嚷溆谛?zhǔn)溶液的濃度范圍內(nèi)。
當(dāng)采用CVAAS法與AFS法時(shí),應(yīng)考慮到基體成分對(duì)氧化-還原反應(yīng)的影響。
AFS法將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或校準(zhǔn)溶液作為質(zhì)控樣品,每10個(gè)樣品測(cè)試一次,計(jì)算測(cè)量的準(zhǔn)確度。如若需要,應(yīng)重新繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)。
7.2.6.5 結(jié)果計(jì)算
被測(cè)元素含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)WM計(jì),數(shù)值以%表示,按下式計(jì)算:
7.2.6.6 汞污染防止
在使用各種方法或者器皿時(shí)須十分小心,從而將污染降至最低。以下預(yù)處理可在一定程度上避免樣品的污染:
a)僅采用蒸餾水或者去離子水。與水接觸的惰性塑料材料須小心處理。純水即使貯存于聚四氟乙烯容器(PTFE)中,也會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)從容器中浸出雜質(zhì);
b)制備樣品用的化學(xué)試劑是污染的主要來(lái)源,應(yīng)使用不含汞的試劑;
c)樣品制備所需的化學(xué)試劑與還原劑在使用前,均需測(cè)量其空白值;
d)燒杯、滴管及容量瓶是金屬污染的主要來(lái)源,處理樣品時(shí)建議使用惰性塑料;
e)采用ICP-AES/OES、ICP-MS、AFS法時(shí),當(dāng)汞的濃度很高時(shí),易產(chǎn)生記憶效應(yīng)。因此在測(cè)試汞濃度較高的溶液時(shí)應(yīng)盡量采用選擇記憶效應(yīng)小的進(jìn)樣系統(tǒng),或?qū)⑷芤合♂?。測(cè)量后應(yīng)徹底清洗進(jìn)樣系統(tǒng)。
7.2.6.7 精密度
在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過(guò)算術(shù)平均值的20%。