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62321 ‐ 5 ? IEC:2013 Page 20 of 27 其转移到一个 50mL 的容量瓶中。 50mL 容量瓶中的溶液将根据以下情况分别处理: ‐ 测定铅,加 4 mL 掩体剂,用水定容至刻度。混合后,静置 30 分钟,低速滤纸过滤。测试滤 液。 ‐ 测定镉,加 1.0 mL 钴溶液, 5.0 mL 掩体剂到容量瓶中,用水定容至刻度。混合后,静置 30 分 钟。测试溶液。 如果有样品的残基,离心分离或过滤器。通过适当的方法…
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7.2.4 如果样品含有 Sn
装有样品的烧杯加盖, 10 mL 混合酸 3 分少量逐渐加入。 剧烈反应结束后, 缓慢加热烧杯直至试
样完全溶解。冷却后,用水冲洗烧杯盖底面和烧杯内壁。并移开烧杯盖。加入 10 mL 硫酸并加
热烧杯至产生 SO3 白烟。冷却几分钟后,加入 20 mL 氢溴酸并加热烧杯直到产生白烟。重复此
过程三次。 冷却到室温后, 加入 10 mL 硝酸以溶解盐。 将溶液转入 100 mL 容量瓶并加水至刻度。
得到的溶液是浓缩的样品溶液。如果需要,在容量瓶加满水之前加入内标溶液,例如 Rh。元素
种类和数量取决于所选择的分析方法。 在计算结果时应考量稀释的个别路径。 稀释和内标添加都
应记录在测试报告中。
另一选择是 1 g 样品用 40 mL 水、 12 硝酸和 6 mL 新鲜制备的四氟硼酸( 200 mL 40%(m/m )
氢氟酸加 75 g 硼酸溶解。应使用 PTFE/PFA 烧杯和高密度聚乙烯或 PTFE/PFA 容量瓶。
备注:这种方法是不适合 AFS 。
7.3 电子产品
7.3.1 概述
a) 这里描述的测试样品溶液的制备, 不必然涵盖所有的电子产品。 在消解后很可能出现固
体残留物,必须确保(如使用 XRF法)大量残留物中没有待测元素。如果有待测元素的话,必须
通过其它不同的化学方法消解,并将所有测试样品溶液混合。
用于分析的样品应是如第 6 章中描述的电子产品的磨碎的材料。粉末消解既可以使用王水,
也可以使用 HNO
3、 HBF4、H2O2 和 HCl 微波增强作用。溶剂消解程序参见 ISO5961。消解
液中的元素 Pb 和 Cd 可用 ICP‐OES,ICP‐MS 同时检测,或用 AAS 分别检测。
备注:如果 HBF4 纯度不够,可用 HF 代替。
7.3.2 王水消化
称取约 2 g 粉碎试样(最大粒径: 250 μm)至反应装置并加入 22.5 mL HCl和 7.5mL HNO
3。该反
应装置配备回流冷凝装置和一个装有 10 mL 0.5 mol/L HNO3 的吸收装置。然后温度程序开始, 试
样先在室温下消解 12 h 再在 120℃下消解 2h。冷却至室温后,吸收管内容物倒入反应瓶,试样
用 0.45 μm 玻璃超纤维滤纸过滤且固体残留物用 15 mL 5%(m/m )HCl清洗四次。溶液转入 250
mL 容量瓶并用 5%(m/m )HCl定容至刻度,使用 ICP‐OES,ICP‐MS 和 AAS检测,或则转入 1000
mL 容量瓶并用 5%(m/m )HCl定容至刻度,使用 AFS检测。
所得溶液就是浓缩的样品溶液。对每一种仪器,浓缩的样品溶液都可以用水稀释成相应浓度
的溶液。如果使用了内标,那么内标应在加满之前加入。以 100 mL 的最后体积为参考,对于
ICP‐OES 和 ICP‐MS(在 1:1000 稀释步骤之后) ,在加满之前加入 1000 μL 内标。
b) 在使用 AFS方法的情况下,稀释浓样品溶液之前,吸取 2.50mL 溶液到 100mL 的烧杯。
将烧杯放在电热板。在低温加热,直到溶液完全干燥。用水冲洗烧杯内壁,加入 1.0mL(用于测
定镉)或
1.5
mL 盐酸溶液(用于确定铅) 。缓慢升温溶解烧杯中的盐,冷却溶液至室温,然后将
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其转移到一个 50mL 的容量瓶中。 50mL 容量瓶中的溶液将根据以下情况分别处理:
‐测定铅,加 4mL 掩体剂,用水定容至刻度。混合后,静置 30 分钟,低速滤纸过滤。测试滤
液。
‐测定镉,加 1.0mL 钴溶液, 5.0mL 掩体剂到容量瓶中,用水定容至刻度。混合后,静置 30 分
钟。测试溶液。
如果有样品的残基,离心分离或过滤器。通过适当的方法测量(如 XRF,碱熔法,其他酸消解方
法等)的残留物,以确认不存在目标元素。关于 XRF的介绍见 IEC62321‐3‐1 指令。
如果实验室没有上述建议的设备,如果当使用者可以保证方法的适用性时,可以使用较简单
的方法。对上述程序的偏离必须加以评估并记录在测试报告中。此类简易法可以下列程序为
基础:装有试样的玻璃烧杯用表面皿覆盖,加入混酸并在
120℃加热烧杯 2 h,然后在室温保持 12 h。用水冲洗表面皿底面及烧杯内壁,然后移开表面皿。
冷却后,试样用 0.45 μm 玻璃超纤维滤纸过滤且固体残留物用 15 mL 5%( m/m )HCl清洗四次。
溶液转入 100 mL 容量瓶并用 5%(m/m )HCl加满至刻度。所得溶液用于进一步测试。
7.3.3 微波消解
a) 称取约 200 mg 粉碎试样(最大粒径: 250 μm)至 PTFE/TFA,PTFE/PFA 或其它碳氟化
合物材料制成的消解罐,加入 4 mLHNO
3,2 mL HBF4,1 mL H2O2 和 1 mL 水。在密闭该消解罐前
小心摇动约 10s 使刚产生的气体立刻释出,然后试样在微波炉中按照预先确定的消解程序进行
消解。在第一个消解阶段(步骤 A),有机成分如聚氯乙烯与另外一些金属元素被溶解。
备注 1:如果 HBF
4
纯度不够,可用 HF 代替。
备注 2:HBF
4
和 HF 不适合 AFS。如果只有 HCl,HN0
3
及它们的混合物,或 H
2
O
2
被使用,那么此
微波消解的方法可以是适用于 AFS。
b) 消解罐冷却至室温(约需要时间: 1 h)后打开,并加入 4 mL HCl。再密闭后,在第二次
微波强效消解阶段(步骤 B),元素将被 HCl进一步溶解。表 A.6 提供了一合适的微波程序(步
骤 A 和 B)范例。
c) 冷却消解罐至室温(约需要时间: 1 h)后,打开它,试样用 0.45 μ m 玻璃超纤维滤纸
过滤至 25 mL 容量瓶,用 5%(m/m )HCl清洗并加满至刻度。如果滤纸上有样品遗留物,应用
合适的测量手段(如 XRF,碱熔法,其他酸消解方法等)的残留物,应检查,以确认不存在目标
元素。关于 XRF的介绍见 IEC62321‐3‐1 指令。
上述程序是微波消解系统的最低要求。强烈建议在一次试验中重复或三次重复分析。
强烈建议称入消解罐中的粉碎试样不超过 200 mg。电子产品粉末与 HNO3、HBF4、H2O2 和 HCl 反
应可能快速和剧烈,并产生气体( CO2、NOx,等)。这将导致密闭罐中压力增加。压力骤增时,
微波炉的安全系统作用并打开消解罐,目标元素可能损失且最坏的情况是可能发生爆炸。
当一次试验中重复或三次重复分析时,称量相同量和类型的样品。
当测试样品量大于 200 mg 才能保证其代表性时,采用以下程序。将试样分成数等份,称量
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每等份并加入单独的消解罐,按照消解程序分别进行消解,合并得到的消解溶液。
举例: 对于印刷电路板的消解, 最少样品量需要 1.2 g,因此需要称取 6×200mg 粉碎试样分别倒
入六个消解罐中。在微波消解步骤 B 结束并冷却后,打开消解罐,溶液用 0.45 μm 玻璃超纤维
滤纸过滤并合并至 100 mL 容量瓶,用 5%(m/m )HCl 清洗并加满至刻度。
如果有样品的残留,通过适当的方法测量(如 XRF,碱熔法,其他酸消解方法等)的残留物, 以
确认不存在目标元素。关于 XRF的介绍见 IEC62321‐3‐1 指令。
7.4 试剂空白溶液的制备
和样品制备程序是相同的,并同时进行,但没有样品。
8 校准
8.1 概述
样品成分在未知的情况下,建议使用内标法(强度比较法) 。如果有必要,使用标准添加法或基
体匹配法也可使用。如果没有基体元素干扰,或者样品的组分是已知的,可以使用校准曲线法。
8.2 校准溶液的配制
逐渐稀释每一种标准元素溶液后,将含有每种元素 0 μg 到 100 μg 的稀释标准溶液移入 100 mL
的容量瓶中。接下来,添加试剂,在使用 AFS或内标准法的情况下,加入适量的钴溶液和硫脲溶
液,或掩体剂钴溶液,或者添加内标溶液,以获取和样品溶液相同的试剂浓度。
最终溶液是用于 ICP‐OES,ICP‐MS 或 AAS校准的混标溶液。
8.3 校准曲线的绘制
光谱法用于定量分析。在使用 ICP‐OES,ICP‐MS 或 AAS的情况下,如 8.2 中所述得到的溶液雾化
成气体进入氩气等离子体或乙炔 /空气火焰。 当样品溶液含有 HF 时,应使用耐 HF 样品引入系统。
使用 AFS的情况下,无论是测试溶液中的 Pb(Ⅱ)被铁氰化钾氧化成铅(Ⅳ) ,并和硼氢化钾反
应,并生成挥发性氢化 PbH
4,还是测试溶液中的 Cd离子与硼氢化钾反应, 产生挥发性气体。 PbH4
或气态的 Cd 都从液体中分离,并被载气( Ar)引入到石英炉原子化。
a) ICP‐OES
- 测定目标元素的发射强度的读数(并且,如果需要,内标元素的发射强度的读数也能
被测定)。在校准曲线法中,显示了目标元素的发射强度与它们浓度关系的曲线被作
为校准曲线来制定。在内标法中,显示了与内标元素有关的目标元素强度比与浓度关
系的曲线被作为校准曲线来制定。
- 推荐的波长和干扰元素在表 A.1 和 A.2. 中给出
。
b) ICP‐MS
- 测定目标元素的质荷比读数, (并且,如果需要,内标元素的质荷比读数也能被测定。 )
在校准曲线法中,显示了目标元素质荷比强度与其浓度关系的曲线被作为校准曲线来
制定。在内标法中,显示了与内标元素有关的目标元素强度比与浓度关系的曲线被作
为校准曲线来制定。
- 基于数据定义的质荷比在附录的表 F.2 中给出。