HP2000-GC熱裂解脫附儀
應(yīng)對RoHS2.0新增4種鄰苯篩查解決方案
2015年6月4日歐盟公報（OJ）發(fā)布RoHS2.0修訂指令(EU)2015/863，在原有RoHS 6項物質(zhì)（鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚）的基礎(chǔ)上，增加4項鄰苯二甲酸鹽到RoHS2.0限制物質(zhì)列表中，至此，RoHS2.0的管控物質(zhì)達到10項。
物質(zhì)名稱 | CAS NO. | 在電子電氣設(shè)備中的主要應(yīng)用 |
鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(DEHP) | 117-81-7 | 主要用作PVC增塑劑，PVC在電子電氣設(shè)備中用作絕緣體如電纜和電線。少量DEHP用于其他非聚合物用途，如電子產(chǎn)品的陶瓷或電容器的電解液。 |
鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP) | 85-68-7 | 主要與其他增塑劑配合用于PVC部件中如電纜、插座、管材、減震器，此外還用于一些非聚合物中如油漆、膠水 |
鄰苯二甲酸二丁酯(DBP) | 84-74-2 | 主要在PVC地板中用作增塑劑，在電子電氣設(shè)備中可能存在于合成皮革、紡織涂層、PVC材料、印刷油墨、密封劑和膠水中 |
鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP) | 84-69-5 | 用作PVC的增塑劑，可用作DBP的代用品，還可用做纖維素樹脂、乙烯基樹脂、丁腈橡膠和氯丁橡膠的增塑劑。 |
按RoHS2.0檢測標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)企業(yè)原材料快速篩查、物料自檢、內(nèi)部質(zhì)量控制、客戶驗廠審廠等都需要購買相關(guān)設(shè)備（常規(guī)配置需要的儀器：GCMS+EDXRF光譜儀），但是采購這些設(shè)備動輒上百萬，是很多企業(yè)都感到巨大壓力，而企業(yè)在原材料篩查有不能不做，如果不做篩查，產(chǎn)品生產(chǎn)將會埋下巨大隱患，企業(yè)無法把控自己生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)；金谷科儀根據(jù)企業(yè)內(nèi)部篩查的重要性和購買設(shè)備所需巨額投入這兩大痛點，專門針對Rohs2.0中4種鄰苯的快速篩查需求開發(fā)出一套全新解決方案： HP3000-GC微裂解脫附鄰苯快速篩查解決方案
這套HP2000-GC系統(tǒng)能做20種鄰苯的檢測，滿足鄰苯檢測需求，這個系統(tǒng)除了做鄰苯之外，還可以做阻燃劑、有機溶劑殘留、高分子材料、材料中揮發(fā)性有機物等等，功能強大！
深圳航勝精密連接器有限公司（連接器企業(yè)）采購1套HP2000-GC 鄰苯檢測儀
第二部分：目前RoHS2.0三種解決方案對比分析
RoHS2.0 十種管控物質(zhì) | PY+GCMS法（做樣時間40分鐘） | 液相色譜法（做樣時間100分鐘） | ☆TP30-GC微裂解脫附氣相法（做樣時間20分鐘）☆ | |||||||
設(shè)備采購成本 | 使用費用 | 人員成本 | 設(shè)備采購成本 | 使用費用 | 人員成本 | 設(shè)備采購成本 | 使用費用 | 人員成本 | ||
Rohs1.0 6項 | 鉛 | 島津/日立 ED-XRF(35萬) | 5萬/年 | 20萬/年（2名專業(yè)檢驗人員） | 島津/日立 ED-XRF(35萬) | 5萬/年 | 16萬/年（2名專業(yè)檢驗人員） | 天瑞/華唯EDX（10萬） | 1萬元/年（無需其他耗材） | 6萬/年（1名專職檢驗人員即可操作2臺儀器） |
汞 | ||||||||||
鎘 | ||||||||||
鉻 | ||||||||||
多溴聯(lián)苯 | ||||||||||
多溴二苯醚 | ||||||||||
Rosh2.0 新增4種鄰苯 | DBP BBP DEHP DIBP | 島津PY+GCMS （150萬） | 10萬/年 | HPLC （18萬） | 10萬/年（需要大量試劑，還需申報危險品） | TP30-GC微裂解脫附氣相色譜法（40萬） | 5000元/年（僅需要更換少量石英進樣管即可） | |||
采購成本和使用成本 | 185萬 | 15萬/年 | 20萬/年 | 53萬 | 15萬 | 16萬 | 50萬 | 1.5萬/年 | 6萬/年 | |
樣品實用性 | IEC標(biāo)準(zhǔn)寫的很清楚：只有易溶性固體樣品才能做超聲萃取，那些難溶或者不溶聚合物樣品則不能用超聲萃取的方式做。（一般工廠聚合物樣品有30%是不溶或者難溶，換句話說，做樣過程中有30%樣品可能出現(xiàn)誤判） | IEC標(biāo)準(zhǔn)寫的很清楚：只有易溶性固體樣品才能做超聲萃取，那些難溶或者不溶聚合物樣品則不能用超聲萃取的方式做。（一般工廠聚合物樣品有30%是不溶或者難溶，換句話說，做樣過程中有30%樣品可能出現(xiàn)誤判） | 易溶、難溶或不溶聚合物樣品均可（普通工廠99%的樣品），不會出現(xiàn)誤判 | |||||||
70% | 70% | 99% | ||||||||
分離效果 | 4個鄰苯分離效果好 | 有2個鄰苯分不開，影響結(jié)果 | 4個鄰苯分離效果好 | |||||||
是否什么標(biāo)準(zhǔn) | 符合IEC62321標(biāo)準(zhǔn) | N/A | 符合IEC62321-8標(biāo)準(zhǔn) | |||||||
每天能做多少樣 | 每天處理樣品30 個 | 每天處理樣品5-7 個左右 每個樣品超聲至少2 個小時，做樣30 分鐘（超聲2 個小時，很多樣品中的鄰苯不一定能超聲出來） | 每天處理樣品50 個以上 無需樣品前處理，做樣流程全自動化，每個樣品時間滿打滿算20 分鐘 | |||||||
申請廢水廢氣排放許可？ | 需要（手續(xù)麻煩） 1、 需要大量的試劑（例如丙酮、四氫呋喃、乙腈等，這些試劑都需要報備才能使用），需要建一個專業(yè)實驗室，才能通過監(jiān)管部門環(huán)評 2、 產(chǎn)生大量廢水廢液，自己無法處理，需要請專業(yè)的危廢公司來處理，成本高，手續(xù)麻煩，需要申請危廢排放許可 | 需要（手續(xù)麻煩） 1、 需要大量的試劑（例如丙酮、四氫呋喃、乙腈等，這些試劑都需要報備才能使用），需要建一個專業(yè)實驗室，才能通過監(jiān)管部門環(huán)評 2、 產(chǎn)生大量廢水廢液，自己無法處理，需要請專業(yè)的危廢公司來處理，成本高，手續(xù)麻煩，需要申請危廢排放許可 | 不需要 本方案沒有任何試劑、不會產(chǎn)生任何廢水廢液， 設(shè)置一個安裝有操作臺和空調(diào)的環(huán)境即可 | |||||||
特點 | 采購成本高 操作復(fù)雜 后期運營維護成本高 | 前處理太過復(fù)雜 操作人員操作對結(jié)果影響大 做樣時間太長，不具備快速篩查功能 | 采購成本低; 篩查過程簡單快速; 后期運營維護成本低 | |||||||
第三部分、儀器準(zhǔn)確性和可靠性試驗：
實驗部分：儀器與耗材
1、帶雙EPC控制的氣相色譜儀；
2、HP3000-GC熱裂解脫附儀（裂解脫附溫度200℃-650℃）；
3、色譜工作站（具備反控功能）；
4、專用毛細管鄰苯專用柱；
5、氮氫空氣源；
6、萬分之一天平；
前處理過程：
本方法無需前處理，耗材為2.5cm長石英管，石英棉，預(yù)處理柱，將固體樣品放置在石英管中間部位，兩端用石英棉固定，然后將制備好的樣品管放入加熱腔體即可。
分析條件
微裂解程序升溫 200℃-450℃
微熱裂解時間 2 min
進樣方式：分流進樣
液體進樣體積：1 ul
固體進樣體積： 5mg以下
進樣口溫度：250 ℃
FID檢測器溫度：300 ℃
程序升溫 50 ℃（保持1 min），以每分鐘20 ℃升至400 ℃（保持10 min）
各組分名稱及保留時間
名稱 | 縮寫 | 保留時間 | 時間窗帶 | 備注 |
鄰苯二甲酸二異丁酯 | DIBP | 8.524 | 0.05 | |
鄰苯二甲酸二丁酯 | DBP | 9.041 | 0.05 | |
鄰苯二甲酸丁基芐酯 | BBP | 10.941 | 0.05 | |
鄰苯二甲酸二辛酯 | DEHP | 11.949 | 0.05 |
結(jié)果與討論：
標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍（檢出限）
配置濃度為50ppm、100ppm、250ppm、500ppm和1000ppm的DIBP標(biāo)準(zhǔn)溶液，以濃度為橫坐標(biāo)，定量組分峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性相關(guān)系數(shù)如下所示。
以下表格是5種不同濃度標(biāo)樣的峰高和峰面積對比圖：
濃度(ppm) | 峰高(pA) | 峰面積（A） |
50 | 2038.7 | 8472.5 |
100 | 2829.6 | 12607.7 |
250 | 5720.6 | 24674.0 |
500 | 12090.8 | 53037.4 |
1000 | 24747.2 | 120759.3 |
3倍信噪比計算各組分的檢出限為25ppm
重復(fù)性(精密度實驗)
以檢出限的濃度進行重復(fù)性測定，結(jié)果如下所示。
RSD% | ||
DIBP | 峰高 | 峰面積 |
1 | 944.8 | 3484.2 |
2 | 1007.3 | 3638.8 |
3 | 903.2 | 3167.9 |
4 | 1205.6 | 4227.6 |
RSD%=5.24 | ||
