檢測上述6種物質的方法有兩種:一種是采用合適的混合酸進行全消解,必要時對有機物進行微波加溫加壓消解后,使用等離子體發(fā)射光譜儀/質譜儀(ICP)、原子吸收光譜儀(AAS)、紫外分光光度計(UV-VIS)以及氣相色譜/質譜聯(lián)用儀(GC-MS)等進行定量分析,這種方法主要優(yōu)點是可對樣品進行定量分析,缺點是制樣復雜且周期長,樣品需要破壞,制樣要求高和設備投資大等。
另一種為熒光光譜分析法(XRF),其又可分為波長散射(WD-XRF)和能量散射(ED-XRF)兩種。原理是通過X射線照射樣品,撞擊原子使外層電子產生能級遷躍,低能級電子獲得能量向高能級遷躍,并在原來的地方留下空位,而部分高能級的電子則填補到這些空位中。在填補的這個過程中,高能級的電子失去能量,這些能量以熒光X射線的方式釋放。根據原子不同以及發(fā)生的遷躍層(shell)不同,這些熒光X射線的能量也不一樣。檢測設備有一探測器,對這些熒光X射線粒子進行收集。然后根據能量來判別元素的種類,根據收集到的粒子的強度來計算元素的含量。該方法有半定量分析和定量分析之分。半定量分析叫FP(Fundamental Parameter)方法,原理是*行定性分析,然后根據檢出的熒光X線強度以及元素的比率等理論計算各成分的含有量。定量分析一般采用檢量線法,首先對多個標準試料進行測試,做成基準的檢量線,然后測試實際的樣品,并和檢量線進行比較,從而確定實際樣品中元素的含有量。
用熒光光譜分析法(XRF)檢測RoHS,主要特點是不需復雜的樣品前處理,可對金屬、樹脂、粉體、液體等任何形態(tài)的樣品進行無損直接測定,能快速簡單地測定鎘(Cd)、鉛(Pb)、汞(Hg)、總鉻(Cr)和總溴(Br)。檢測RoHS的主要依據是SJ/T11365-2006《電子電氣產品中有毒有害物質的檢測方法》,用X射線熒光光譜儀對電子信息產品中有毒有害篩選的測試方法。
熒光光譜分析法(XRF)能夠檢測鉻,只是不能區(qū)別樣品中是有毒的六價鉻,還是三價鉻形態(tài)。如果樣品中總鉻含量低于限定范圍(≤700ppm),表明六價鉻較低(小于1000ppm),如果不存在此狀況,就需要進行有害性化學分析??梢圆捎肧J/T11365-2006《電子電氣產品中有毒有害物質的檢測方法》中比色法測試六價鉻,或采用分光光度法(UV-VIS)進行定量分析。
一般樣品中含有的溴化物并不局限于PBB、PBDE 或是四溴雙酚這些物質,自然界中存在的溴化物有幾百萬種,但是用熒光光譜分析法(XRF)進行檢測無法分辨樣品中含有的是哪一種溴化物,只能判斷含有溴,因此熒光光譜分析法(XRF)的檢測結果是總溴的含量。同樣的規(guī)則,如果PBB和PBDE中的總溴含量低于限定值(≤300ppm)范圍的話,就可判定PBB和PBDE不超標,否則可用氣相色譜/質譜聯(lián)用儀(GC-MS)進行定量分析。
用熒光光譜分析法(XRF)檢測RoHS,對檢測樣品的形狀大小有一定要求,面積應大于2mm2,金屬樣品的厚度應大于0.2mm,非金屬品的厚度應大于2mm,樣品的形狀和大小對測試結果有很大影響。檢測表面光滑、材質均一的樣品時,精度比較高,因此檢測中可適當考慮改善樣品。因電子產品的成品和半成品由多種材料組成,首先必須進行拆解,直至得到無法進一步機械拆解的最小均質材料檢測單元,并使其符合檢測要求。
測試時不能只看數據,同時還要看譜圖,因元素之間存在相互干擾。典型的干擾有銠、銻干擾鎘,溴、砷干擾鉛,As干擾PbLa ,Br干擾PbLb。尤其是在測試結果超出標準值時,一定要注意觀察譜線圖上被測元素是否受其他可能干擾元素的影響。
在使用熒光光譜分析法(XRF)作檢測時,需要注意的是,它只是用來做篩選的,而且只是測試樣品一定厚度的表層,這一結果不能和ICP等定量分析結果相比較。如果測試樣品是比較均質的材質,只要調整好其參數,用其來分析的無標線結果也很不錯,對于通過篩選測試的材料,可不再進行確證測試,節(jié)省時間和成本。