解决方案 | 电容元件的RoHS多溴联苯、多溴联苯醚检测

前言欧盟ROHS2.0对电子电气产品中多溴联苯和多溴联苯醚进行了含量0.1%限制，中国的GB/T26572-2011也对电子电气产品中多溴联苯和多溴联苯醚进行了含量限制，限量也是0.1%。相对应的检测方法标准分别是IEC62321:2008 和GB/T26125-2011，检测方法主要是电子电气产品样品取样后，利用有机溶剂溶解，经过索氏萃取装置进行萃取，再进入GC-MS分析。本实验首先利用热裂解将样品闪蒸，多溴联苯和多溴联苯醚气化进入GC-MS分析，则PY-GC-MS可以作为粗筛，若分析结果接近0.1%，再利用索氏提取和GC-MS进行准确定量分析。1. 试剂甲苯2. 分析条件2.1 热裂解条件闪蒸温度350℃ 闪蒸时间60s；接口300℃；阀箱300℃；传输线320℃2.2 GC-MS条件分析柱 DB-5MS 30m*0.25mm*0.25μm ；进样口320℃；分流模式10:1 。色谱柱程序升温 80℃保持3分钟，以20℃/分升到320度，保持5分钟；接口300℃；离子源230℃；四级杆150℃；EI 70ev ；SIM选择离子监测。表1 目标物特征离子3. 测试3.1 实验方法配制标准溶液，先摸索GC-MS方法及热裂解方法，标准溶液分析得到标准曲线，样品取微量，直接利用热裂解进行闪蒸，进入GC-MS进行定量分析。3.2 仪器热裂解仪CDS 6200Pyroprobe 、岛津GC-MS-QP2010SE3.3 标准曲线5个多溴联苯和多溴联苯醚标准品，分别为一溴联苯、三溴联苯、四溴联苯、三溴联苯醚、四溴联苯醚，溶剂为甲苯，配置5个组分的混标，浓度为2.5ppm ，最终得到1ng、1.5ng、2ng、2.5ng、7.5ng不同含量的标准曲线。图1. 2.5ng含量标准溶液谱图图2. 一溴联苯标准曲线图3. 三溴联苯标准曲线图4. 三溴联苯醚标准曲线图5. 四溴联苯标准曲线图6. 四溴联苯醚标准曲线3.4 样品分析样品为电容元件，共2个样品，每个样品取微量，利用热裂解-GC-MS直接分析。计算公式如下：X=m×1000/MX：试样中PBB、PBDE含量，mg/kgm: 样品中PBB、PBDE质量，ngM：样品称样量，μg图7. 小电容sim谱图图8. 大电容sim谱图3.5 其他实验进行5种PBB、PBDE组分分析，对2个样品进行SCAN模式检测，利用NIST14和PBB、PBDE特征离子进行检索，若有疑似组分再购买标准品进行进一步定性定量分析。最后确定无其他PBB、PBDE组分检出。图9. 小电容scan 谱图图10.大电容scan 谱图3.6 结果分析结果见下表，样品均符合RoHS限量标准。表2 样品分析结果及结论4. 产品特点• 数据重现性好：RSD≤1.5%（聚苯乙烯）。• 温度范围：室温～1300℃，温度精度达到±0.1℃，升降温速率快。• 加热速率：加热速率可控: 10 to 20,000℃/sec（脉冲裂解）或 0.01 to 999.9℃/sec和0.01 to 999.9℃/min(程序裂解）。• 降温速率：620℃降温至50℃需要15秒，而且不需要冷却气。• 程序裂解时每个裂解可以10步操作。• 不影响GC的其它进样口使用，具有更方便的加热的样品传输线与GC连接。• 具有三种操作模式：运行，干燥，清洗（1200℃）。解决方案电容元件的 RoHS 多溴联苯、多溴联苯醚检测前言 欧盟 ROHS2.0 对电子电气产品中多溴联苯和多溴联苯醚进行了含量0.1%限制，，中国的 GB/T26572-2011也对电子电气产品中多溴联苯和多溴联苯醚进行了含量限制，限量也是0.1%。相对应的检测方法标准分别是 IEC62321：2008和GB/T26125-2011，检测方法主要是电子电气产品样品取样后，利用有机溶剂溶解，经过索氏萃取装置进行萃取，再进入 GC-MS 分析。 本实验首先利用热裂解将样品闪蒸，多溴联苯和多溴联苯醚气化进入 GC-MS 分析， 则 PY-GC-MS 可以作为粗筛，若分析结果接近0.1%，再利用索氏提取和 GC-MS 进行准确定量分析。 1.试剂 甲苯 2.分析条件 2.1热裂解条件 闪蒸温度350℃闪蒸时间60s；接口300℃；阀箱300℃；传输线320℃ 2.2 GC-MS 条件 分析柱 DB-5MS 30m*0.25mm*0.25um；进样口320℃；分流模式10：1 色谱柱程序升温80℃保持3分钟，，以20℃/分升到320度，保持5分钟；接口300℃；离子源230℃；四级杆150℃； EI70ev：；SSIM选择离子监测。 表1目标物特征离子 序号 组分 特征离子 1 一溴联苯 234，232，152 2 三溴联苯 392，390，230 3 四溴联苯 470，310，308 4 三溴联苯醚 408，406，248 5 四溴联苯醚 488，486，326 3.测试 3.1实验方法 配制标准溶液，先摸索 GC-MS 方法及热裂解方法，标准溶液分析得到标准曲线，样品取微量，直接利用热裂解进行闪蒸，进入 GC-MS 进行定量分析。 3.2仪器 热裂解仪 CDS 6200Pyroprobe、岛津 GC-MS-QP2010SE 3.3标准曲线 5个多溴联苯和多溴联苯醚标准品，分别为一溴联苯、三溴联苯、四溴联苯、三溴联苯醚、四溴联苯醚，溶剂为甲苯，配置5个组分的混标，浓度为 2.5ppm， 最终得到1ng、1. 5ng、2ng、2.5ng、7.5ng不同含量的标准曲线。 图1.2.5ng 含量标准溶液谱图 图2.一溴联苯标准曲线 图 3.三溴联苯标准曲线 图4.三溴联苯醚标准曲线 图5.四溴联苯标准曲线 图60..四溴联苯醚标准曲线 3.4样品分析 样品为电容元件，共2个样品，每个样品取微量，利用热裂解-GC-MS直接分析。计算公式如下： X=m×1000/M X：试样中 PBB、PBDE 含量， mg/kg m：样品中 PBB、PBDE 质量，91ng M：样品称样量， ng 图7.小电容 sim 谱图 图8.大电容sim谱图 3.5其他 实验进行5种PBB、PBDE组分分析，对2个样品进行 SCAN模式检测，利用 NIST14 和 PBB、PBDE特征离子进行检索，若有疑似组分再购买标准品进行进一步定性定量分析。最后确定无其他 PBB、PBDE组分检出。 图9.小电容 scan 谱图 图10.大电容scan i谱图 3.6结果 分析结果见下表，样品均符合RoHS 限量标准。 表2样品分析结果及结论 样品 取样量 PBB-1 PBB-3 PBDE-3 PBB-4 PBDE-4 总和 结论(限量 pg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg 1000mg/kg) 小电容 1300 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 等级：合格 大电容 1460 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 级：合格 4.产品特点 数据重现性好：：RSD≤1.5%(聚苯乙烯))。 温度范围：室温~1300℃，温度精度达到±0.1℃，升降温速率快。 加热速率：加热速率可控：10 to 20，000℃/sec(脉冲裂解)或 0.01 to 999.9℃/sec 和0.01 to 999.9℃/min(程序裂解)。 降温速率：620℃降温至50℃需要15秒，而且不需要冷却气。 程序裂解时每个裂解可以10步操作。 不影响 GC 的其它进样口使用，具有更方便的加热的样品传输线与 GC 连接。 具有三种操作模式：运行，干燥，清洗(1200℃)