電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)*檢測(cè)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(huì)和人們的生活帶來(lái)了極大的影響。隨著歐盟RoHS指令 的出臺(tái)，我國(guó)也相繼出臺(tái)了類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)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(cè)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(cè)技術(shù),從取樣、前處理及檢測(cè)實(shí)施的檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)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(huì)環(huán)境 造成巨大地威脅，社會(huì)電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)的關(guān)注度越來(lái)越 高。為了減少電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)帶來(lái)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(duì)電子電氣產(chǎn)品中鉛、鎘、汞、六價(jià)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(guó)相繼出臺(tái) 了類(lèi)似的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法,在當(dāng)今形勢(shì)下,我國(guó)電子電氣產(chǎn)品中有 害物資*檢測(cè)技術(shù)也成為電子電氣行業(yè)乃至社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的話(huà) 題。

　　1電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)的檢測(cè)項(xiàng)目

　　電子電氣產(chǎn)品主要由多項(xiàng)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(huì)對(duì)人們的身體健康帶來(lái)極大 危害，因此需要對(duì)這些材料進(jìn)行檢測(cè)，以限制對(duì)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(jià)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(hù)的需求 而進(jìn)行對(duì)主要有害物質(zhì)的檢測(cè)。

　　2電子電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)的檢測(cè)過(guò)程分析

　　2.1取樣

　　電子電氣產(chǎn)品是由多項(xiàng)零部件及材料組成,對(duì)其有害物質(zhì)的檢 測(cè)不可能將其全部材料進(jìn)行檢測(cè),選擇合適的具有代表性的材料樣 本是一項(xiàng)重要的工作。通常情況下,對(duì)于塑膠、合金、化學(xué)試劑等同 質(zhì)材料取樣比較簡(jiǎn)單;而對(duì)于由多種元件組成的產(chǎn)品，如電線(xiàn)氛圍 外皮、插頭、銅線(xiàn)等，則根據(jù)材質(zhì)來(lái)分開(kāi)取樣。此時(shí)便需要適當(dāng)?shù)夭?分手段獲得均質(zhì)材料,在無(wú)法將材料分開(kāi)時(shí),再考慮混合取樣?；旌?取樣對(duì)于不同材質(zhì)的比例難以準(zhǔn)確把握且實(shí)施起來(lái)難度大,容易導(dǎo) 致測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)較大的差異。因此,在混合取樣時(shí),要根據(jù)客戶(hù)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(cè)。

　　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(cè)過(guò)程中至 關(guān)重要的環(huán)節(jié),前處理過(guò)程涉及多種儀器設(shè)備和方法，樣品前處理 主要分為無(wú)機(jī)類(lèi)與有機(jī)類(lèi)化合物處理。在對(duì)無(wú)機(jī)元素測(cè)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(huì)被氧化成 二氧化碳，剩下的金屬元素則會(huì)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(duì)有機(jī)化合物樣品前處理時(shí)，因?yàn)橛袡C(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(lái)，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(guò) 濾和濃縮裝瓶,zui后進(jìn)行儀器的檢測(cè)分析。

　　2.3儀器檢測(cè)方法介紹

　　2.3.1分光光度計(jì)比色法

　　分光光度計(jì)比色法是依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立的檢 測(cè)分析方法，此方法中儀器操作比較簡(jiǎn)便，且具有較高的檢測(cè)精密 度。分光光度計(jì)比色法的實(shí)施原理是通過(guò)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在特定波長(zhǎng) 處或一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸收度,而對(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的 分析。分光光度計(jì)比色法主要用于對(duì)六價(jià)鉻的檢測(cè),在測(cè)定時(shí),要首 先對(duì)三價(jià)鉻樣品進(jìn)行洗溶離,然后將洗溶離后的三價(jià)鉻樣品浸泡在 pH溶液中，在一段時(shí)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(jià)鉻,zui后用分光 光度計(jì)測(cè)定六價(jià)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(cè)方法中比較實(shí)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(shí)，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)到返回基態(tài)的 過(guò)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(guò)選擇波長(zhǎng)而將其他離子的干擾排除,還可同時(shí) 進(jìn)行多元素的檢測(cè),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(shí)型、全譜直 讀型等類(lèi)型,并廣受檢測(cè)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(duì)光輻射產(chǎn)生吸收的光譜分析方 法,是于汞的檢測(cè)方法。此方法根據(jù)氣態(tài)原子對(duì)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(guò)測(cè)量試樣的吸光度 進(jìn)行材質(zhì)中有害物質(zhì)的檢被檢測(cè)，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(cè)出有害物質(zhì)含量。值得注意的是,原 子吸收光譜法的實(shí)施過(guò)程中容易發(fā)生干擾效應(yīng),造成檢測(cè)結(jié)果的失 誤，可以通過(guò)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(duì)于檢測(cè)儀器則通過(guò)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(lái)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(guò)接口技 術(shù)而聯(lián)用的檢測(cè)技術(shù)被利用起來(lái)，即構(gòu)成了現(xiàn)代的氣相色譜-質(zhì)譜 法,此方法是對(duì)有機(jī)物質(zhì)檢測(cè)zui主要的定性確認(rèn)手段,且逐漸成為 復(fù)雜混合物檢測(cè)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(cè)出來(lái)。了解此技術(shù) 的工作原理，有必要先對(duì)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(cè)物質(zhì)的有害物質(zhì)種 類(lèi)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(chǎng)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(duì)峰度,得出被檢測(cè)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(duì)混合物的快速分離及質(zhì)譜對(duì) 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(cè)設(shè)備都在高真空狀態(tài)下工作,那么，對(duì)工作環(huán)境有較高的要求， 檢測(cè)時(shí)要保證氣流的穩(wěn)定、儀器中的易耗品要及時(shí)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(yǔ)

　　隨著電子電氣產(chǎn)品的更新發(fā)展,其有害物質(zhì)對(duì)社會(huì)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(cè)機(jī)構(gòu)要實(shí)時(shí)按照國(guó)家質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品中有害物質(zhì)* 檢測(cè)。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(cè)項(xiàng)目及檢 測(cè)過(guò)程與技術(shù)方法,希望能對(duì)相關(guān)電子電氣制造企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)帶 來(lái)一定的幫助。