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-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/M

X：试样中PBB、PBDE含量，mg/kg

m: 样品中PBB、PBDE质量，ng

M：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℃）。