电子电器设备中限制使用的六种有害物质的检测技术

进行，即回流冷却分解烧瓶（凯尔达鲁法），用硫酸、硝酸的湿式分解法【3】。该方法具体来说
是指向密闭的双颈瓶中加入 10mL 硫酸、10mL～15mL 硝酸和 5mL 过氧化氢，并分别加热，
从而获得汞盐。此方法也可以直接采用 10mL 硫酸和 5mL 过氧化氢溶解汞，但加热过程需较
长时间。第三，加热汽化－冷原子吸光法。该方法的具体操作为在硫酸一硝酸介质中及加热
条件下，用高锰酸钾和过硫酸钾将电子电器产品消解，或用溴酸钾和溴化钾混合试剂在 20℃
以上室温和 0.6-2mol/L 的酸性介质中产生溴，将试样消解，使所含汞全部转化为二价汞，用 氯化亚锡将二价汞还原成金属汞【4】。
2.1.2 铅、镉和六价铬的预处理
铅、镉和铬作为重金属元素，其预处理方式与汞的预处理有很多相似之处，也可以采用
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1. 前言
随着世界经济全球化和国际贸易投资自由化的迅速发展，国际贸易中的关税壁垒正在被 逐步取消，传统的非关税壁垒的活动空间也日益缩小，人们开始注意到各国在生产、经营、 管理的技术标准、技术水平和技术传统上的不同而形成的“技术性贸易壁垒”，而绿色贸易壁 垒已逐步成为技术贸易壁垒的主要方向。所谓绿色贸易壁垒，也称绿色壁垒，是指在国际贸 易活动中，一国以保护环境为由而制定的一系列环境贸易措施，使得外国产品无法进口或进 口时受到一定限制，从而达到保护本国产品和市场的目的。电子电器产品中存在的某些重金 属元素如铅、镉、汞、六价铬和某些溴化阻燃剂如多溴联苯（PBB）、多溴联苯醚（PBDE）因 其对人类健康（见表 1）和环境造成危害而已经或者即将被限制使用【1】，本文就上述六种有 害物质的检测技术展开评述。
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我们自己的检测经验简要阐述六种有害物质的预处理方法。第一，密闭容器内的加压酸分解
法。该方法指的是在硝酸－氢氟酸介质中用密闭微波装置加热待测样品至 180±5℃的条件下 溶解电子电器产品中的汞【2】。与溶解其它三种重金属相似，汞的溶解也可以采用第二种方法
分析测试技术。它以独特的接口技术将 ICP-MS 的高温（7000K）电离特性与四极杆质谱计的
灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的元素和同位素分析技术，其浓度线性范围广，
检出限低，分析精确度高，分析快速，几乎可以准确分析地球上所有元素，该方法在电子电
器产品环境测试中的应用也月来越多。
此外，与上述预处理重金属元素汞的方法汽化－冷原子吸光法相对应，经此前处理的金
微波的能量产生逐渐升高的温度和压力，其主要过程是首先将被测样品（电子电器产品）研
磨成粉末，然后跟相应的溶剂仪器放入微波炉容器中密封，加热到 100－115℃提取 10 分钟，
冷却，过滤待测即可。此外，通过直接加热密闭容器（容器中含有溶剂和待测样品）的方法
萃取 PBB 和 PBDE 的方法也是可行的。
2、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法【2，5】，该方法是以电感耦合等离子炬 http://www.rac.ceprei.com/
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（inductively coupled plasma torch，简称 ICP）为激发光源、原子化装置或离子源的一类
一致，然而，需要注意的是，六价铬容易跟盐酸形成络合物，所以在对含铬的产品进行预处
理时，尽量避免用盐酸。
2.2 阻燃剂 PBB 和 PBDE 的预处理方法
微波消化法是目前环境检测者们普遍认为的一种高效，经济，操作简便的方法。该方法
是使用密闭的微波加热炉从卤素化合物中萃取 PBB 和 PBDE 两种溴化阻燃剂【6】，它主要利用
参考文献
[1]欧盟议会和欧盟理事会 2003 年 1 月 23 日第 2002/95/EC 号. [2]Method 3052:1996, Microwave assisted acid digestion of soliceous and organically based matices. [3]BS EN1122:2001, Plastics-Determination of cadmium-Wet decomposition method. [4] GB7468-87, 冷原子吸收分光光度法. [5]EPA3050B Rev.2:1996, Acid digestion of sediments, sludges, and soils. [6]EPA3546:2000, Microwave extraction. [7]EPA8275A:1996, Semivolatile organic compounds (PAHs and PCBs) in soils/sludges and solid wastes using.
Thermal Extraction/Gas Chromatography/Mass Spectrometry (TE/GC/MS).
作者简介： 周翠凤，女，1978 年生，硕士学历，主要从事电子电器产品的可靠性和质量分析工作，电话：020-87236631， Email: sunnychow78@21cn.com
新型光谱分析方法。ICP-AES 具有温度高（10000－6000K，几乎所有元素都能气化、电离、激
发），化学干扰少，火焰稳定，快速灵敏，操作简单等优点，是目前发射光谱法中较有竞争力
的一种方法，同时它也存在着价格及维护费用高、样品预处理复杂、存在光谱干扰和酸干扰
等缺点。
3、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法，ICP-MS，是 20 世纪 80 年代发展起来的新的
密闭容器中加压分解法和硫酸－硝酸－过氧化氢或硫酸－过氧化氢的湿式分解法。此外，铅、
镉的预处理还可以采用硝酸－过氧化氢酸分解法[5]和硫酸存在下的灰化法。所谓硝酸－过氧化
氢酸分解法是指分别加入一定量硝酸和过氧化氢（也可用盐酸代替过氧化氢），溶解样品，若
样品溶解不完全，可加大过氧化氢（或盐酸）的用量或微热溶解。铬的预处理与铅、镉基本
属汞汽化，载入冷原子吸收测汞仪，于 253.7nm 的紫外光处测定，汞蒸气浓度与吸收值成正
比。
3.2 阻燃剂的检测方法
PBB 和 PBDE 两种溴化阻燃剂是半挥发性有机物质，目前对此类物质的检测主要是气相 色谱－质谱联用方法【7】，经微波消化法（或相应密闭容器）预处理的电子电器产品可用气－
质联用法直接测定。
表 1 六种有害物质对人体各器官的影响
有害 消化 呼吸 中枢 心脏 生殖 肝 皮 血 肾 骨 致畸 干扰甲状腺
物质 系统 管道 神经 系统 系统 脏 肤 液 脏 骼 胎 荷尔蒙作用
铅
＋
＋
＋＋
＋＋
＋
镉
＋
＋
＋
＋＋＋ ＋
汞
＋
＋
＋
＋
铬（Ⅵ）
＋
＋＋
＋
多溴联 苯
＋
＋
多溴联 苯醚
＋
＋
2. 预处理方法
对电子电器产品进行环境检测，待测样品的预处理过程至关重要，我们结合文献报道和 http://www.rac.ceprei.com/
3 测定方法
3.1 重金属元素的检测方法 有关电子电器产品中重金属元素的检测方法众多，相应的文献报道也多，归结起来主要
有三种方法：1、原子吸收光谱法【2】，该方法又可分为火焰原子吸收光谱(FLAAS)和石墨炉原 子吸收光谱(GFAAS)。火焰原子吸收法测定微量金属元素已有很长的发展历史，该方法的主 要原理是各种元素的原子能够吸收其特定波长的光能，而吸收的能量值与该光路中该元素的 数目成正比，用特定波长的光照射这些原子，测量该波长的光被吸收的程度，用标准溶液制 成校正曲线，根据被吸收光的光量求出被测元素的含量；石墨炉原子吸收光谱是在火焰原子 吸收光谱的基础上发展起来的一种测定金属元素方法，它是利用加热石墨管产生的热量将被 测元素原子化，该方法弥补了火焰原子吸收光谱不能测定的原子化温度高、难原子化的金属 元素的缺陷，对原子化温度高的元素预以准确测定，但该方法也存在着不足，即对于原子化 温度低的元素，其测定准确度较火焰原子吸收要低。
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电子电器设备中限制使用 的六种有害物质的检测技术
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Article4-0003
周翠凤 罗道军 信息产业部电子第五研究所 广州 510610
摘 要 本文对电子电器设备中限制使用的六种有害物质汞、镉、铅、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚的 分析检测方法做了简要评述。 关键词 有害物质，重金属元素，溴化阻燃剂