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北京普瑞分析儀器有限公司
主營產品： 氣相色譜儀(GC),液相色譜儀(LC),分析儀器 |
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北京普瑞分析儀器有限公司
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2023-9-11 閱讀(182)
RoHS2.0指令中有機部分檢測的解決方案
歐盟 RoHS (2002/95/EC)指令，即“在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令"要求從2006年7月1日起，在新投放市場的八大類電子電氣設備產品中，限制使用鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、六價鉻 [Cr(VI)]、多溴聯苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）六種有害物質。后經過相關法律法規，修訂該指令為RoHS2.0。RoHS2.0新增了四種鄰苯二甲酸酯的管控，包括二異丁基鄰苯二甲酸酯（DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP)、鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP)和鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP)。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal 9000GC/MS，參考IEC 62321規定的方法，對電子電氣設備中的有機有害物質進行了檢測，提供了RoHS2.0指令中有機部分檢測的整體解決方案。
多溴聯苯（PBB）的測定
背景
多溴聯苯（PBB），是一類含溴芳香化合物，常作為阻燃劑應用于印刷電路板、塑料、涂層、電線電纜等電子元件。多溴聯苯具有親脂性和持久性,易在生物體內富集，并通過食物鏈傳遞，對人體健康有極大危害。并且PBB是環境中二噁英的前體物，其致癌性、 神經毒性以及干擾內分泌等特性引起社會界的廣泛關注。IEC 62321-6-2015規定了多溴聯苯測定的氣相色譜-質譜法，采用IEC 62321-6-2015法適用于電子電氣產品中10種多溴聯苯類物質（一溴聯苯~十溴聯苯：PBB1~PBB10）的測定。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal 9000GC/MS。測定電子電氣設備中10種多溴聯苯（PBB），參考IEC 62321-6-2015標準處理樣品，從多溴聯苯的線性，結果重現性等表明該儀器配置具有優異的檢測性能，可以滿足方法要求。
儀器配置
儀器：GC-9280（北京普瑞分析儀器有限公司）
色譜柱：長15m，內徑0.25mm，膜厚0.1μm。固定相（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷。
典型譜圖
SCAN模式下的總離子流圖：
圖1 10ppm 10種多溴聯苯（PBB)在SCAN模式下的全掃譜圖
SIM圖：
圖2 1ppm 10種多溴聯苯（PBB)在T-SIM模式下的提取離子掃描譜圖
重復性
圖3 50ppb 10種多溴聯苯（PBB）重復測定6次疊加譜圖
表1 350ppb10種多溴聯苯6次重復性結果
目標化合物 | 平均保留時間(min) | 保留時間RSD(%) | 峰面積 RSD（%） |
PBB1 | 3.119 | 0.146 | 3.349 |
PBB2 | 4.238 | 0.165 | 2.396 |
PBB3 | 4.388 | 0.159 | 1.644 |
PBB4 | 5.174 | 0.132 | 2.671 |
PBB5 | 5.689 | 0.108 | 3.660 |
PBB6 | 6.705 | 0.085 | 3.012 |
PBB7 | 7.473 | 0.096 | 4.289 |
PBB8 | 8.198 | 0.059 | 1.986 |
PBB9 | 8.605 | 0.067 | 2.845 |
PBB10 | 8.987 | 0.072 | 4.579 |
校準曲線
表2 10種多溴聯苯標準曲線方程及線性回歸系數
目標化合物 | 線性方程 | 線性相關系數（R2) |
PBB1 | Y=2.056e+03X+1.482e+04 | 0.99818 |
PBB2 | Y=2.740e+03X-4.477e+03 | 0.99980 |
PBB3 | Y=1.233e+03X+5.373e+03 | 0.99990 |
PBB4 | Y=7.993e+02X-6.303e+03 | 0.99603 |
PBB5 | Y=8.076e+02X-8.458e+03 | 0.99562 |
PBB6 | Y=4.249e+02X+2.515e+03 | 0.99915 |
PBB7 | Y=3.430e+01X+4.447e+02 | 0.99935 |
PBB8 | Y=1.974e+01X-9.417e+02 | 0.99659 |
PBB9 | Y=4.909e+00X+2.376e+02 | 0.99604 |
PBB10 | Y=1.505e+01X-2.709e+02 | 0.99755 |
多溴二苯醚（PBDE）的測定
背景
多溴二苯醚（PBDE）是一類阻燃劑，具有持久性，并且難降解,是電子電器設備中影響人類健康、危害環境的一類有害物質。近年來電子設備的使用日益廣泛，多溴二苯醚作為其中限制使用的有害物質的檢測顯得尤為重要。IEC 62321-6-2015規定了多溴二苯醚測定的氣相色譜-質譜法，采用IEC 62321-6-2015法適用于電子電氣產品產品中10種多溴二苯醚類物質（一溴二苯醚~十溴二苯醚：PBDE1~PBDE10）的測定。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal 9000GC/MS。測定電子電氣設備中10種多溴二苯醚（PBDE），參考IEC 62321-6-2015標準處理樣品，從多溴聯苯的線性，結果重現性等表明該儀器配置具有優異的檢測性能，可以滿足方法要求。
儀器配置
儀器：GC-9280（北京普瑞分析儀器有限公司）
色譜柱：長15m，內徑0.25mm，膜厚0.1μm。固定相（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷。
典型譜圖
SCAN模式下的總離子流圖：
圖4 5ppm 10種多溴二苯醚在SCAN模式下的全掃描譜圖
SIM圖：
圖5 1ppm 10種多溴二苯醚在T-SIM模式下的提取離子掃描譜圖
重復性
圖6 50ppb 10種多溴二苯醚（PBDE）重復測定6次疊加譜圖
表3 350ppb10種多溴二苯醚6次重復性
目標化合物 | 平均保留時間(min) | 保留時間RSD(%) | 峰面積RSD（%） |
PBDE1 | 3.115 | 0.169 | 4.646 |
PBDE2 | 4.182 | 0.137 | 4.841 |
PBDE3 | 4.997 | 0.129 | 4.095 |
PBDE4 | 5.779 | 0.096 | 4.639 |
PBDE5 | 6.577 | 0.095 | 4.944 |
PBDE6 | 7.152 | 0.071 | 3.339 |
PBDE7 | 7.762 | 0.071 | 4.300 |
PBDE8 | 8.278 | 0.067 | 4.336 |
PBDE9 | 8.835 | 0.049 | 4.680 |
PBDE10 | 9.445 | 0.084 | 4.275 |
校準曲線
表4 10種多溴二苯醚標準曲線方程及線性回歸系數
目標化合物 | 線性方程 | 線性相關系數（R2) |
PBDE1 | Y=8.980e-01X+5.535e-02 | 0.99726 |
PBDE2 | Y=7.945e-01X+2.707e-02 | 0.99693 |
PBDE3 | Y=6.795e-01X+2.063e-03 | 0.99555 |
PBDE4 | Y=6.163e-01X+4.296e-03 | 0.99748 |
PBDE5 | Y=3.786e-01X+2.268e-03 | 0.99572 |
PBDE6 | Y=2.983e-01X-1.538e-03 | 0.99896 |
PBDE7 | Y=8.823e-02X-3.076e-04 | 0.99980 |
PBDE8 | Y=4.831e-02X-4.357e-03 | 0.99579 |
PBDE9 | Y=1.527e-02X-5.398e-04 | 0.99831 |
PBDE10 | Y=1.137e-02X-1.945e-03 | 0.99930 |
鄰苯二甲酸酯的測定
背景
鄰苯二甲酸酯，又稱酞酸酯，縮寫PAEs，是鄰苯二甲酸形成的酯的統稱。（簡言之就是塑化劑的一種）當被用作塑料增塑劑時，一般指的是鄰苯二甲酸與4～15個碳的醇形成的酯。鄰苯二甲酸酯是一類能起到軟化作用的化學品還可干擾內分泌系統。鄰苯二甲酸酯主要用于聚氯乙烯材料，令聚氯乙烯由硬塑膠變為有彈性的塑膠，具有增塑劑的作用。其中二異丁基鄰苯二甲酸酯（DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP)、鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP)、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP)這四種鄰苯二甲酸酯是RoHS2.0指令中限制使用的有害物質。IEC 62321-8-2017規定了電子產品中鄰苯二甲酸酯的測定氣質聯用方法。采用 IEC62321-8-2017法適用于RoHS2.0指令中四種鄰苯二甲酸酯類物質含量的測定。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal 9000GC/MS測定電子產品中四種種鄰苯二甲酸酯類。參考 IEC 62321-8-2017處理樣品，從鄰苯二甲酸酯的線性，結果重現性等表明該儀器配置具有優異的檢測性能，可以滿足方法要求。
儀器配置
儀器：GC-9280（北京普瑞分析儀器有限公司）
色譜柱：長30m，內徑0.25mm，膜厚0.25μm。固定相（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷。
典型譜圖
SCAN模式下的總離子流圖：
圖7 10ppm 17種鄰苯二甲酸酯類標準物質在SCAN模式下的全掃譜圖
SIM圖：
圖8 10ppm 17種鄰苯二甲酸酯類標準物質在T-SIM模式下的提取離子掃描譜圖
重復性
圖9 0.2ppm 17種鄰苯二甲酸酯重復測定6次疊加譜圖
表5 0.2ppm 17種鄰苯二甲酸酯其中
RoHS2.0項目檢測的4種鄰苯二甲酸酯6次重復性結果
目標化合物 | 平均保留時間(min) | 保留時間RSD(%) | 峰面積RSD（%） |
DIBP | 10.266 | 0.040 | 2.385 |
DBP | 11.021 | 0.032 | 2.825 |
BBP | 15.105 | 0.049 | 4.590 |
DEHP | 17.427 | 0.047 | 2.475 |
校準曲線
表6 RoHS2.0指令中4種鄰苯二甲酸酯標準曲線方程及線性回歸系數
目標化合物 | 線性方程 | 線性相關系數（R2) |
DIBP | Y = 9.058e+05?X +7.947e+04 | 0.99881 |
DBP | Y = 9.843e+05?X +2.826e+05 | 0.99773 |
BBP | Y = 4.338e+05?X - 3.961e+01 | 0.99967 |
DEHP | Y = 5.678e+05?X+.448 e+04 | 0.99901 |
結論
GC-9280測定RoHS2.0指令中的多溴聯苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）和4種鄰苯二甲酸酯類物質，方法穩定可靠，目標物線性范圍良好，靈敏度較高，有很好的重現性，能夠對樣品進行準確定性定量，為RoHS2.0指令中的有機部分檢測提供了可靠的整體解決方案。
