電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)*檢測技術(shù)分析

　　電子電氣產(chǎn)品的出現(xiàn)與推廣，使得有害物質(zhì)隨之增加，并給社會和人們的生活帶來了極大的影響。隨著歐盟RoHS指令 的出臺，我國也相繼出臺了類似標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法,科學(xué)利用起多種電子電子產(chǎn)品中有害物質(zhì)*檢測技術(shù)。文章主要介紹RoHS 指令中關(guān)于電子電氣產(chǎn)品中限制的6種有害物質(zhì)的相關(guān)檢測技術(shù),從取樣、前處理及檢測實施的檢測過程進(jìn)行簡單的分析。

　　信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得電子電氣的更新速度加快,伴隨 著的電子電氣有害物質(zhì)也日漸增多,給人們的身體健康和社會環(huán)境 造成巨大地威脅，社會電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)的關(guān)注度越來越 高。為了減少電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)帶來的危害,2003年歐盟組 織發(fā)布了關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用有害物質(zhì)的指令 (RoHS ,指令強(qiáng)調(diào)對電子電氣產(chǎn)品中鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯、 多溴聯(lián)苯醚的含量的*。根據(jù)指令的要求世界各國相繼出臺 了類似的標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法,在當(dāng)今形勢下,我國電子電氣產(chǎn)品中有 害物資*檢測技術(shù)也成為電子電氣行業(yè)乃至社會重點關(guān)注的話 題。

　　1電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)的檢測項目

　　電子電氣產(chǎn)品主要由多項零部件和材料組成，其中包含了塑 料、金屬、玻璃、溶劑等多種材料成分,避免不了含有以上6種有害 物質(zhì)，如以鉛、鎘汞為代表的重金屬元素；以多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚 為代表的溴化阻燃劑。這些有害物質(zhì)會對人們的身體健康帶來極大 危害，因此需要對這些材料進(jìn)行檢測，以限制對含有超標(biāo)有害物質(zhì) 的電子電氣產(chǎn)品的使用。根據(jù)RoHS指令中關(guān)于鉛、鎘、汞、六價鉻、 多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚等6種有害物質(zhì)的*以及客戶的需求 而進(jìn)行對主要有害物質(zhì)的檢測。

　　2電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)的檢測過程分析

　　2.1取樣

　　電子電氣產(chǎn)品是由多項零部件及材料組成,對其有害物質(zhì)的檢 測不可能將其全部材料進(jìn)行檢測,選擇合適的具有代表性的材料樣 本是一項重要的工作。通常情況下,對于塑膠、合金、化學(xué)試劑等同 質(zhì)材料取樣比較簡單;而對于由多種元件組成的產(chǎn)品，如電線氛圍 外皮、插頭、銅線等，則根據(jù)材質(zhì)來分開取樣。此時便需要適當(dāng)?shù)夭?分手段獲得均質(zhì)材料,在無法將材料分開時,再考慮混合取樣?；旌?取樣對于不同材質(zhì)的比例難以準(zhǔn)確把握且實施起來難度大,容易導(dǎo) 致測試結(jié)果出現(xiàn)較大的差異。因此,在混合取樣時,要根據(jù)客戶的要 求,決定好取樣的方法與位置，這樣才能獲得好的樣本,方便后期的 檢測。

　　2.2樣品的前處理和儀器分析

　　樣品的前處理是電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)*檢測過程中至 關(guān)重要的環(huán)節(jié),前處理過程涉及多種儀器設(shè)備和方法，樣品前處理 主要分為無機(jī)類與有機(jī)類化合物處理。在對無機(jī)元素測試的樣品前 處理中，主要采用消化方法，此方法不受原材料樣品存在形式的影 響，利用強(qiáng)酸在高溫下將材質(zhì)溶解,其中的有機(jī)材質(zhì)就會被氧化成 二氧化碳，剩下的金屬元素則會以相同的形式*溶解于酸中，再 用儀器進(jìn)行分析。常用的消化法為干法消化、濕法消化、微波消解 等。在對有機(jī)化合物樣品前處理時，因為有機(jī)化合物是以分子化合 物的形式存在，因此樣品要先采用窣取方式將化合物萃取出來，常 用方法有索式萃取、超聲波萃取等。在萃取后要進(jìn)行樣品的凈化、過 濾和濃縮裝瓶,zui后進(jìn)行儀器的檢測分析。

　　2.3儀器檢測方法介紹

　　2.3.1分光光度計比色法

　　分光光度計比色法是依據(jù)物質(zhì)對光的選擇性吸收而建立的檢 測分析方法，此方法中儀器操作比較簡便，且具有較高的檢測精密 度。分光光度計比色法的實施原理是通過測定被測物質(zhì)在特定波長 處或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度,而對被測物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的 分析。分光光度計比色法主要用于對六價鉻的檢測,在測定時,要首 先對三價鉻樣品進(jìn)行洗溶離,然后將洗溶離后的三價鉻樣品浸泡在 pH溶液中，在一段時間后,溶液里的樣品若出現(xiàn)與顯色劑二苯基二 氨發(fā)生反應(yīng)后顯現(xiàn)紅色，則表示其溶液中含有六價鉻,zui后用分光 光度計測定六價鉻吸光度,而得出其含量。

　　2.3.2電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

　　電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-ARS是當(dāng)前電子電 氣產(chǎn)品有害物資*檢測方法中比較實用和常用的方法,其原理在 于利用元素在受熱或電激發(fā)時，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)到返回基態(tài)的 過程中，發(fā)射出特征光譜，從而根據(jù)特征光譜進(jìn)行定性、定量的分 析。此方法可以通過選擇波長而將其他離子的干擾排除,還可同時 進(jìn)行多元素的檢測,其分析速度較快,靈敏度、精密度都比較高。隨 著此方法的逐漸推廣使用，其儀器系統(tǒng)也在不斷得到改進(jìn)，改進(jìn)后 而廣泛使用的ICP-ARS儀器主要有順序掃描、多道同時型、全譜直 讀型等類型,并廣受檢測人員的青睞。

　　2.3.3 原子吸收光譜法

　　原子吸收光譜法是一種原子對光輻射產(chǎn)生吸收的光譜分析方 法,是于汞的檢測方法。此方法根據(jù)氣態(tài)原子對同種原子發(fā) 射出的特征光譜輻射具有的吸收能力原理,通過測量試樣的吸光度 進(jìn)行材質(zhì)中有害物質(zhì)的檢被檢測，一般有火焰原子吸收光譜法、石 墨爐原子吸收光譜法等。原子吸收光譜法具有一定的局限性，限于 水溶液或某些電子電氣產(chǎn)品中樣品前處理后可溶解的金屬元素的 分析,其金屬元素很容易被檢測出有害物質(zhì)含量。值得注意的是,原 子吸收光譜法的實施過程中容易發(fā)生干擾效應(yīng),造成檢測結(jié)果的失 誤，可以通過連續(xù)稀釋、添加穩(wěn)定劑、混合氫氣等方法消除或減少基 質(zhì)干擾；對于檢測儀器則通過選取適當(dāng)?shù)膯紊止馄?、石墨爐、光電 倍增管等方法減小由原子吸收光譜儀機(jī)種不同而帶來的消極影響。

　　2.3.4氣相色譜-質(zhì)譜法

　　隨著儀器聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，由氣相色譜儀與質(zhì)譜儀經(jīng)過接口技 術(shù)而聯(lián)用的檢測技術(shù)被利用起來，即構(gòu)成了現(xiàn)代的氣相色譜-質(zhì)譜 法,此方法是對有機(jī)物質(zhì)檢測zui主要的定性確認(rèn)手段,且逐漸成為 復(fù)雜混合物檢測zui有效的手段之一,例如電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì) 中的多溴聯(lián)苯醚成分和含量都能有zui地檢測出來。了解此技術(shù) 的工作原理，有必要先對其兩種儀器原理進(jìn)行了解,氣相色譜法是 基于樣品中各組分譜圖中峰的保留值與組分熱力學(xué)參數(shù)有定性關(guān) 系、峰面積與組分含量有定量關(guān)系而確定被檢測物質(zhì)的有害物質(zhì)種 類及含量而質(zhì)譜分析法則根據(jù)分子在真空中被電子轟擊而形成的 離子在電磁場中分離后,形成的分子離子及碎片離子的質(zhì)量數(shù)及其 相對峰度,得出被檢測物質(zhì)的分子量、元素組成及結(jié)構(gòu)等信息。因 此，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀兼有色譜對混合物的快速分離及質(zhì)譜對 分子結(jié)構(gòu)的鑒定功能。值得注意的是,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的核心 檢測設(shè)備都在高真空狀態(tài)下工作,那么，對工作環(huán)境有較高的要求， 檢測時要保證氣流的穩(wěn)定、儀器中的易耗品要及時更換、真空泵油 量也應(yīng)保證在高真空狀態(tài)等。

　　3結(jié)束語

　　隨著電子電氣產(chǎn)品的更新發(fā)展,其有害物質(zhì)對社會環(huán)境及人們 的身體健康有嚴(yán)重的影響。因此，電子電氣產(chǎn)品制造企業(yè)應(yīng)該依據(jù) RoHS指令標(biāo)準(zhǔn)有效控制和減少電子電氣產(chǎn)品中的有害物質(zhì)含量， 檢測機(jī)構(gòu)要實時按照國家質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品中有害物質(zhì)* 檢測。文章主要介紹了關(guān)于電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)檢測項目及檢 測過程與技術(shù)方法,希望能對相關(guān)電子電氣制造企業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)帶 來一定的幫助。