汽车材料中禁用物质的检测(IEC62321国际标准)

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IEC 62321概述
IEC 62321简介
国际电工委员会（IEC：International Electrotechnical Commission）是 一个世界性的标准化组织，它是由各个国家的电工委员会组成。2008 年12月11日，IEC发布并实施了国际电工领域第一个关于有害物质测 试的国际标准IEC 62321：2008Edition 1.0《电子电气产品中六种限用 物质的浓度测定程序》。该标准从提案到文本出台经历了近5年时间， 共有包括中国、美国、日本、德国等20个国家的50名专家参与了标准 制定工作。
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汽车材料中禁限用物质的限值要求
预计从2014年1月1日起，除豁免清单所列的部件和材料外，新车型 的每一均质材料中铅、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚的质量 分数不得超过0.1％，镉的质量分数不得超过0.01％。
Content 内容 Pb 铅 Cd 镉
Cr6+ 六价铬 Hg 汞
PBBs多溴联苯 PBDs多溴二苯醚
2. 仪器设备：与方法二的仪器一样 3. 分析步骤：
（1）样品制备 （2）校准曲线的绘制 （3）沸水萃取 （4）测定 （5）结果计算
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方法四 :聚合物材料和专用电子材料中六价铬含量测定
1. 原理:采用碱性萃取法萃取样品中的六价铬，调节萃取液的pH值，在 酸性条件下加入二苯碳酰二肼溶液，萃取液中的六价铬与二苯碳酰二 肼反应生成紫红色络合物，在波长540 nm处进行比色法定量。
2. 粉碎机,精度0.1 mg的分析天平,温度计,加热搅拌装置,真空过滤器, pH 计，分光光度计
3. 分析步骤：（1）样品制备，（2）校准曲线的绘制，（3）碱性萃取 法萃取 （4）测定 （5）结果计算
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方法五 皮革材料中六价铬含量测定
1. 原理：用pH 值为7.5～8.0 的磷酸盐缓冲液作为萃取液萃取皮革 样品中六价铬, 需要时，可用固相提取除去对试验有干扰的物质。 萃取液中的六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，用分 光光度法在540 nm 处进行比色法定量。
分析信号所需要的某元素的最小浓度或含量
• N.D.=未检出（Not Detected)
• 1ppm=1mg/kg=1/1000 100 • MDL=方法检测限（Method detection limit，被测样品能以99%
置信度区别于空白样品而被检测出来的最低浓度
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6测试方法-流ຫໍສະໝຸດ 图3. 步骤：（1）测试样品准备 （2）汞标准溶液的配制 （3）空白样 品的制备 （4）仪器的准备 （5）汞校准曲线的绘制 （6）样品 测定 （7）结果计算
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汽车材料中六价铬的检测方法
方法一 ：X 射线荧光光谱法
1. 原理：用适当方法制备样品，样品置于X射线荧光光谱仪样品室内，按 所选定的分析模式对样品中的铬含量进行X射线荧光光谱分析，并根据 筛选限值判断样品中铬含量是否合格。
2. 仪器设备：光电直读发射光谱仪，试样加工用设备 3. 步骤： （1）试样制备 （2）样品分析 4. 备注：适用于定量检测汽车材料中钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金棒状
或块状材料中铅、镉元素的含量
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方法三：原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法或电感 耦合等离子体质谱法测定铅镉
3. （1）仪器的准备 （2）分析谱线选择 （3）标准曲线绘制 （4）校验 （5）样品测试 （6）结果分析
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方法二：冷原子吸收光谱法（CV-AAS）、原子荧光光谱法（AFS）、 电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）或电感耦合等离子体质 谱法（ICP-MS）
1. 原理：称取适量样品，以微波消解或湿法回流消解的方法处理后制成均 匀样品溶液。利用冷原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离 子体原子发射光谱法或电感耦合等离子体质谱法测试样品溶液中的汞浓 度。采用冷原子吸收光谱法和原子荧光光谱法时，在分析之前汞(Hg)应 被还原成原子状态。
汽车材料中禁限用物质的检测方法
——参考IEC 62321
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2013/07/18 1
1 IEC 62321概述 2 汽车材料中禁限用物质的限值要求 3 汽车材料中汞的检测方法 4 汽车材料中六价铬的检测方法 5 汽车材料中铅镉的检测方法 6 汽车材料中多溴联苯及多溴二苯醚的检测方法
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➢ CV-AFS 冷蒸汽原子荧光光谱法（Cold vapour atomic fluorescence spectrometry）
➢ ICP-OES 电感耦合等离子体原子发射光谱法（Inductively coupled plasma optical emissionspectrometry），光谱分析
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汽车材料中汞的检测方法
方法一：X 射线荧光光谱法
1. 原理：用适当方法制备的样品，置于X 射线荧光光谱仪样品室内，按所 选定的分析模式对样品进行X 射线分析。根据汞元素的筛选限值判断样 品中汞（Hg）的含量是否合格以及是否需要进一步测试。
2. 仪器设备：X射线荧光光谱仪，切割机，液氮低温粉粹机，研磨机 带碳 化钨（WC）磨具，压片机
2. 机械震荡器，导气管和流量计，pH 计，固相提取系统，0.45 μm 孔径的膜过滤器，分光光度计
3. 步骤：（1）样品制备 （2）校准曲线的绘制 （3）空白溶液 制备 （4）磷酸盐萃取液萃取 （5）测定 （6）结果计算
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汽车材料中铅镉的检测方法
方法一：X 射线荧光光谱法快速筛选汽车材料中铅、镉
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➢ 消解：排除有机物和悬浮物干扰，将各种价态的元素氧化成单一高价态 或转变成易于分离的无机化合物
➢ 吸光度：吸光度（absorbance）：是指光线通过溶液或某一物质前的入 射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对 数（即lg(Iin/Iout)）
➢ CV-AAS 冷蒸汽原子吸收光谱法（Cold vapour atomic absorption spectrometry）
（5）绘制标准曲线 （6）样品测试 （7）结果分析
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方法二 ：光电直读光谱法测定钢铁、铜及铜合金、铝及铝 合金材料中的铅镉
1. 原理：将加工好的试样用激发系统激发发光，经分光系统色散成光谱， 由光电转换系统及测量系统进行光电转换并测量，根据相应的标准样品 制作的分析曲线计算出分析试样中铅、镉元素的含量。
2. 仪器：X射线荧光光谱仪，辅助设备：常用辅助设备包括样品切割机、 研磨机、粉碎机、压片机、熔融机等
3. 分析步骤：（1）样品制备 （2）仪器准备 （3）仪器准备 （4）工 作曲线绘制 （5）校验 （6）测定 （7）结果分析
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方法二 气相色谱-质谱联用法
1. 原理：试样以甲苯为溶剂经索氏提取，提取液定容到适当体积后， 使用气相色谱-质谱法(GC-MS)全扫描模式（SCAN）与选择离子监测 模式（SIM）来定性和定量测试提取液中的多溴联苯和多溴二苯醚， 然后计算出它们在汽车材料中的含量。
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方法三：直接测汞法
1. 原理：称取适量样品，放入仪器氧化分解炉中，利用热和化学作用 分解样品，通过选择性吸附样品中的汞，再加热释放出来，用单波 长原子吸收分光光度计检测样品中汞含量。
2. 仪器设备：直接测汞仪，实验室用器皿，电子分析天平(精度0.1 mg), 超声波清洗仪,马弗炉。
1. 方法原理：根据试料的材质，采用适当方法制备样品，放入X 射线荧光 光谱仪的样品室内，按所选定的测试模式对样品进行分析。根据不同样 品的筛选限值判断样品中铅、镉元素的含量是否合格以及是否需要进行 精确测定。
2. X 射线荧光光谱仪，切割机，粉碎机，研磨机，压片机，熔样机 3. 步骤： （1）试样制备 （2）仪器的准备 （3）分析谱线 （4）校验
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IEC 62321引用标准
• ISO/IEC 98 号指南:1995，ISO 测量不确定表示指南(GUM) • ISO 3696，分析实验室用水-规格和测试方法 • ISO 5961，水质-原子吸收光谱法测试镉的含量 • ISO 17025，检测和校准实验室能力的通用要求
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2. 仪器设备：精度0.1 mg的分析天平，能够保持萃取液沸腾状态的 加热装置，分光光度计
3. 步骤: （1）样品制备 （2）点滴试验法 （3）当点滴试验不能确定结果，或者结果为阳性但背景中存在颜
色干扰时，采用方法三的沸水萃取法进行确认
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方法三：金属防腐镀层中六价铬含量测定
1. 原理：采用沸水萃取法萃取金属防腐镀层样品中的六价铬，调节萃 取液的pH值，在酸性条件下加入二苯碳酰二肼溶液，萃取液中的六 价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，在波长540 nm处进行 比色法定量。
2. 仪器设备：冷原子吸收光谱仪，原子荧光光谱仪，电感耦合等离子体原 子发射光谱仪，电感耦合等离子体质谱仪，液氮低温粉粹机，加热回流 装置：实验室用器皿，加热装置，微波消解系统,配有高压消解罐，电 子分析天平（精度0.1 mg）。
3. 步骤：（1）样品粉碎 （2）样品溶液制备 （3）汞标准溶液的配制 （4)空白溶液的制备 (5)仪器的准备 (6)汞校准曲线的绘制 (7)样品 测定 (8)结果计算
2. 仪器： 气相色谱-质谱仪 ， 带冷凝器的索氏提取装置 ，旋转蒸发 器 ，粉碎装置 ，天平 ，8目标准筛 ，0.45 um滤膜
3. 步骤: （1）样品制备 （2）索氏提取 （3）测定 （4）校准曲线的绘 制 （5）校验 （6）样品测定 （7）空白试验 （8）结果计算
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Back Up
maximum concentration value 最大容许浓度*
0.1% / 1000ppm 0.01% / 100ppm 0.1% / 1000ppm 0.1% / 1000ppm 0.1% / 1000ppm 0.1% / 1000ppm
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一些术语
• BL=底限（Below limit） • OL=超出限制（Over limit） • LOD=检出限（Limit of detection）,产生一个能可靠地被检出的
➢ ICP-MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry），质谱仪：利用
IEC 62321应用范围
IEC 62321 规定了测定电子电气产品中含有的铅（Pb）、汞 （Hg）、镉（Cd）、六价铬（Cr(Ⅵ)）和它们的化合物，以及多 溴联苯（PBBs）和多溴二苯醚（PBDs）的浓度。汽车材料中的 禁限用物质定性及定量要求按IEC 62321：2008Edition 1.0的试验 方法进行。
2. 仪器设备：X射线荧光光谱仪，辅助设备：常用辅助设备包括样品切割 机、研磨机、粉碎机、压片机、熔融机等
3. 分析步骤： （1）样品制备 （2）仪器准备 （3）工作曲线绘制 （4）校验 （5）测定 （6）结果分析
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方法二：金属防腐镀层中六价铬存在试验（点滴试验法）
1. 原理：金属防腐镀层中的六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色 络合物，定性显示金属防腐镀层中六价铬的存在。
3. 步骤: （2）试样制备 （2）试料溶液制备 （3）试料溶液制备 （4）工作曲线的绘制 （5）测定 （6）结果计算
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汽车材料中多溴联苯（PBBs）和多溴二苯醚（PBDEs）的检测方法
方法一 X 射线荧光光谱法
1. 原理：将用适当方法制备好的样品放入X 射线荧光光谱仪的样品室内， 按所选定的测试模式对样品进行分析。根据不同样品的筛选限值判断样 品中溴元素的含量是否合格以及是否需要进一步测试。
1995iso测量不确定表示指南gumiso3696分析实验室用水规格和测试方法iso5961水质原子吸收光谱法测试镉的含量iso17025检测和校准实验室能力的通用要求iec62321引用标准iec62321引用标准可编辑ppt汽车材料中禁限用物质的限值要求预计从2014年1月1日起除豁免清单所列的部件和材料外新车型分数不得超过01镉的质量分数不得超过001
1. 原理：称取适量试料，用溶解酸将样品消解完全制成均匀溶液。以 原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法或电感耦合等 离子体质谱法测试溶液中的铅镉浓度。
2. 仪器：原子吸收光谱仪，电感耦合等离子体原子发射光谱仪，电感 耦合等离子体质谱仪，微波消解仪，粉碎设备，马弗炉，电热板或 砂浴，聚四氟乙烯板