国家标准 GB/T37861一2019 电子电气产品中卤素含量的测定离子色谱法 Deerminationofhalvgenineletrielamdeleetromieprodcts onehrommatgraphymethod 2019-08-30发布 2020-03-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37861一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由全国电工电子产品与系统的环境标准化技术委员会(SAC/TC297)提出并归口本标准起草单位;电子技术标准化研究院、合格评定国家认可中心,潍坊赛宝工业技术研究院有限公司、深圳市计量质量检测研究院、广州海关技术中心、青岛盛瀚色谱技术有限公司、计量科学研究院、信息通信研究院、通标标准技术服务有限公司,东莞市中鼎检测技术有限公司本标准主要起草人:张旭、武海云、刘佳、高坚、程涛、谢成屏、幸苑娜、萧达辉、张锦梅、史乃捷、卢春阳、何晓燕、李信柱、陈泽勇
GB/37861一2019 电子电气产品中卤素含量的测定离子色谱法警示使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验本标准并未指出所有可能的安全问题使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件范围本标准规定了电子电气产品中卤素含量的离子色谱测定方法本标准适用于电子电气产品用聚合物材料中氟(F),氧(c)澳(Br)含量的测定规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T26125一2011电子电气产品六种限用物质(铅,汞、锅,六价铬、多溴联苯和多澳二苯腿的测定 SI/T11692一2017电子电气产品限用物质检测样品拆分指南术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 materials 均质材料 hom0geneoS 由 -种或多种物质组成的各部分均匀一致的材料 3.2 有证标准物质certifiedrefereneematerial;CRM 附有由权威机构发布的文件,提供使用有效程序获得的具有不确定度和溯源性的一个或多个特性值的标准物质 JJF10052016,定义3.2] 3.3 标准物质refereneematerial;RM 参考物质具有足够均匀和稳定的特定特性的物质,其特性适用于测量或标称特性检查中的预期用途 CJJF1005-2016,定义3.1] 原理将电子电气产品中的聚合物材料采用氧弹燃烧法处理,使样品中的氟、氯、溴转化为氟化氢、氯化氢、澳化氢,经吸收液吸收后,用离子色谱仪对样品中氟离子、氯离子和澳离子进行测定,采用外标法进
GB/T37861一2019 行定量 5 试剂和材料 5.1水GB/T6682规定的一级水 5.2碳酸钠(Na,CO.),优级纯 5.3碳酸氢钠(NaHcO),优级纯 5.4氢氧化钠(NaOH),优级纯 5.5氢氧化钾(KOH),优级纯 5.6淋洗液(l.8mmol/L碳酸钠见5.2)和1.7mmol/L 碳酸氢钠(见5.3)混合溶液):用水见5.1)溶解0.1908g碳酸钠(见5.2)和0.1428g碳酸氢钠(见5.3)于1000nml容量瓶中,用水(见5.1)溶解定容至1000ml,该淋洗液被证实有很好的分离度;也可选择与阴离子交换柱配套的体系和浓度进行配制现用现配 5.7吸收液可用水(见5.l)或淋洗液(见5.6)作为吸收液,吸收液应与淋洗液相适应或匹配的体系进行配制,现用现配 5.8氟、氧、澳离子的有证标准物质氧气:纯度大于或等于99.995%,余压应大于或等于3MPa 5.9 5.10助燃剂苯甲酸,分析纯 5.11液氮;工业级 5.12除另有说明外,所用试剂都至少为分析纯且不应含有可检出的卤素仪器、设备 6 6.1离子色谱仪带淋洗系统、进样系统、阴离子交换柱、电导检测器和数据处理系统 6.2氧弹燃烧装置 6.2.1氧弹警示氧弹的安全性和耐压性能要定期检查氧弹容积应大于200mL,测试中氧弹不应泄漏且能对液体进行定量回收,它的内表面由不锈钢或其他材料制成,不应对燃烧过程或燃烧产物造成影响氧弹组件所用材料,如密封垫或导线应是耐热的,不应发生任何影响测定结果的化学反应不应使用有凹痕表面的氧弹在重复使用氧弹之后,可能会在其内表面形成一层薄膜应根据制造商的说明书定期进行清洗,去除这层薄膜注:某些氧弹内表面有陶瓷涂层或铂金勺斗,这些内表面更耐腐蚀 6.2.2样品杯材料为铂金、不锈钢、石英、玻璃或陶瓷 6.2.3点火丝镍丝或铂丝
GB/37861一2019 6.2.4点火装置包括充氧装置、点火器和冷却装置 6.3制样设备用于对样品进行均质化处理的设备,如;剪刀、搅拌机、研磨机、粉碎机 6.4压片设备用于粉末状样品的压片 6.5分析天平精度0.0001g 6.6滤膜孔径0.45m,水系材质,不含待测元素样品制备 -2017的要求对电子电气产品进行拆分,再按照GB/T26125一2011第5章的方按照SJ/T11692一法用制样设备制成直径不超过2mm的颗粒状样品对于颗粒度较小的粉末状样品,可压片制备将其装人洁净的容器内,作为试样密封,并标明标记为使样品燃烧完全,聚合物材料样品颗粒大小可至0.5mm以下液体状的电子电气产品用聚合物材料,如油墨、黏结剂等,应将样品固化后处理尽量在与产品制造过程的相同工艺条件下固化样品机械制备过程不应导致可检测到的目标元素污染或损失,采用的机械制样设备(见6.3、6.4)应清洗以防止前一个样品中的卤素对本样品的污染可通过对一个含有卤素的材料制备样品,对有证标准物质(CRM)和空白进行相同处理后的分析结果来验证有证标准物质所使用的材料中应含有已知含量的卤素,以确定机械的研磨粉碎和切割程序不会带来目标元素的污染和损失样品的机械制备过程的有效性可通过质量控制程序,包括基体加标或者质量控制样品来进行持续监控分析步骤 8.1样品前处理样品前处理的步骤如下: 称量0.1000g一0.5000g制备好的样品,将其放人样品杯内,难燃烧的样品,需在样品杯中加 a 人适量的助燃剂,在氧弹内加人15nml 吸收液,装好点火丝,点火丝不应接触堆蜗或氧弹内壁为防止高压产生的危险和氧弹可能的破裂,样品中助燃剂苯甲酸加人量应小于1 充氧压力为2MPa一4MPa,充氧后放气,至少重复两次后,再次充人氧气,将氧弹置于常温水 b 浴中,点火启动燃烧程序考虑到要保证样品的燃烧完全,称样量大时,充氧压力也要相应增大对于难燃烧的样品,助燃剂的加人量依称样品量而定点火后,冷却放置30min以上每5min10min摇晃一次 d 缓慢排气,当预计样品所含的卤素的浓度较高(如,超过50g/kg)时,则应将氧弹连接到一个装有大约20mL吸收液的吸收瓶中,以缓慢、相同的速率释放出气体,使吸收试管中只能观察
GB/T37861一2019 到小的气泡打开氧弹,移出其中的吸收液至容量瓶中,用新鲜吸收液冲洗氧弹、样品杯,至少冲洗3次,合并转移出的吸收液和吸收瓶内的液体,用吸收液定容至一定体积,摇匀待测定容体积可根据实际情况而定 8.2校准曲线绘制用移液器、,分度吸量管或单标线吸量管分别移取10mL1000mg/L的氟、氯、澳单元素标准溶液于100mL的容量瓶中,用水(见5.1)定容至刻度线,分别得到浓度为100mg/1的氟、氯、澳标准储备液用移液器、分度吸量管或单标线吸量管移取一定量上述氟、氧、溴标准储备液,用水见5.1)稀释为不同浓度的标准溶液按浓度由低到高的顺序测定并绘制标准曲线,计算线性回归方程,具体浓度见表 1 标准系列的线性回归曲线的相关系数(r)应不小于0.999 标准溶液系列建议现配现用表1标准溶液系列浓度单位为毫克每升标准溶液系列元素氟 0.50 2.00 4.00 6.00 8.00 10,0 氯 0.50 2.00 4.00 6.00 8.00 10.0 溴 0,50 2.00 4,00 6,00 8.00 10.0 8.3空白试验和样品测定标准曲线建立后,可开始测试样品溶液如果样品溶液的浓度超过校准曲线的浓度范围,应稀释或浓缩样品溶液至校准曲线的浓度范围内,并重新测定为了减小和避免燃烧后的样品中存在的过渡金属等对阴离子交换柱的污染,宜在上机测试前采取措施进行净化处理用0.5,m的水性滤膜过谴后上机进样应避免高浓度和低浓度样品的交替试验当高浓度的样品在低浓度样品之前时,应对后一个样品进行重复试验当样品的组分或均匀性未知时,应对样品进行重复测试或测试3次,报告时取测量的平均值空白试验随同试样进行每批进行分析的样品数量不应超过20个,其中包括空白、平行样和加标回收的样品每一批样品平应至少制备一个空白样来分析有无污染效应和记忆效应每一批样晶中应至少制备一个平行样品行样品分析结果绝对差值不超过重复性限,超过重复性限的情况不超过5%,否则应重新分析这批样品所有玻璃器皿使用前,依次用2mol/氢氧化钠(见5.4)或2mol/几氢氧化钾(见5.5)和水分别浸泡4h,然后用水冲洗3次~5次,晾干备用氧弹、堆蜗也应按照以上要求清洗,若堆蜗中样品燃烧残渣较多时,可用不含卤素的砂纸打磨后,再做清洗在操作过程中,避免使用含有卤素聚合物的材料,如聚氯乙烯(PVC)手套、含卤素的滤膜离子色谱工作参数条件参见附录A 使用的仪器不同,工作参数条件也可能不同设定的参数应保证被测组分得到有效分离和测定氟离子(F-),氯离子(C)和漠离子(Br)的离子色谱图参见附录B
GB/37861一2019 结果计算样品中的卤素含量按式(1)计算 cxx A= n 式中: A -样品中卤素的含量,单位为毫克每千克(mg/kg); 试样游液中岗素的浓度,单位为毫克每升(mg/L); 试样溶液的定容体积,单位为毫升(ml). N 稀释倍数; 样品的质量,单位为克(g) m 0方法检出限和定量限方法检出限(MDL)通过对低含量样品或基体加标样品进行重复、独立的全过程检测来确定,完整的检测包括样品消解或萃取宜采用6个平行样,平行样中分析浓度为方法检出限(MDL)估算值的 3倍一百倍检出限将上述重复测试结果的标准偏差乘以适当的系数注，国际纯粹与应用化学联合会(UPAC)对于重复6次检测的情况推荐系数为3,美国环保署(USEPA)使用单边置信区间,其系数等于检测重复数和置信度对应的“Student's”分布分布表单边置信区间的常用参数见表2 表21分布表单边置信区间的常用参数表自由度 4=0.10 4=0,05 a=0.01 1.4759 2.0150 3.3649 1.4398 1.9432 3.l427 1.4l49 1.8946 2.998o 1.3968 1,8595 2.8965 1.3830 1.833 2.8214 1.3722 1.8125 2.7638 10 定量限(L0Q)或估算的定量限为实验室的常规工作条件下,在规定的或可接受的精密度限内能可靠地检出样品中分析物的最低含量其中,可接受的精密度限为相对标准偏差的10%或方法检出限的 2倍10倍准确称取0.1lg经研磨粉碎的低含量聚合物样品(如EC680m),将其按8.1样品前处理所述的完整氧弹燃烧过程制备样品,重复此步骤6次按照8.2的要求绘制标准曲线,按式(l)计算检测结果按标准操作过程处理,平行6组实验时,自由度为"=5,在置信水平为99%的条件下,求得实验结果的标准偏差、乘以3.36得到方法检出限定量限通过方法检出限乘以一个因子4来确定本标准可达到的方法氟、氯、嗅的检出限为50mg/kg,定量限为200mg/kg
GB/T37861一2019 1 回收率和精密度 11.1回收率水中卤素的有证标准物质会影响样品的燃烧,导致样品无法点燃,本标准采用固体有证标准物质计算回收率准确称取0.1g经研磨粉碎的已知浓度的聚合物样品,按8.1规定进行前处理,形成完整氧弹燃烧过程制备的标准物质待测样品按照8.2的要求绘制标准曲线,按式(2)计算回收率 R ×100% 式中回收率,用百分数(%)表示; R 标准物质中每种卤素的测定的浓度,单位为微克每千克(4g/ke); 标准物质中每种卤素的标准浓度,单位为微克每千克(4g/kg) 本标准氯、澳的回收率可控制在80%~120%之间 11.2精密度在重复条件下,按本标准对同一被测对象相互独立进行测试获得的两次独立测试结果本标准验证了不同浓度样品的重复性限,见表3 在表3给出的平均值范围内,这两个测量结果的绝对差值不超过重复性限(r w,),超过重复性限(r a,)的情况不超过5% 其中,氧离子、溴离子的重复性限(rw-0,5))采用线性内插法求得氟离子的样品较难获得,本标准仅对一个浓度进行了重复性实验表3重复性限单位为毫克每千克各离子的测试结果 1井 2井 3井 W 246 SrP7 9.34 26.4 rF w 139 597 715 4.54 14.9 40.7 Sc 12.9 42.1 115 re 1 Wm 174 667 220 SBm 8.,09 32.5 82.6 22.9 92. 223 注1以上数据结果均是格拉布斯检验未被剔除,且经过w检验(又称夏皮罗-威尔逊检验)呈正态分布的数据计算的结果注2重复性限re为2.83s..S,为重复性标准偏差,W为质量分数 12检测报告检测报告至少应包括下列信息:
GB/37861一2019 参与分析的检测实验室名称,地址和检测地点以及操作者姓名 a b 样品接收日期和样品检测日期报告的唯一性标识(如序列号)和每一页的标识,以及报告的总页数; c d 样品描述和标识,包括产品拆分以获得样品的描述; 本标准的编号; e fD 检出限或者定量限; 样品检测结果,用毫克每千克(mg/kg)表示; g h)本标准未明确规定的部分(可作为报告的可选内容),以及任何可能已经影响到检测结果的其他因素,任何对标准检测方法的偏离当需要时,应能提供所有质量控制结果(如:空白样品结果和基体加标结果等)和所用标准物质清单及其来源
GB/T37861一2019 附录 A 资料性附录) 离子色谱仪参考工作条件离子色谱仪参考工作条件如下色谱柱;阴离子交换柱SH90-809801; a 抑制器;连续再生阴离子抑制器; b 检测器;电导检测器; c 温度:室温 d 流速:l.0ml/mins e f 流动相;l.8mmol/LNa.CO和1.7mmol/LNaHCcO; 原子化器高度:8mm: 日进样量:100L h
GB/37861?2019 ? B ?? (F-(CI)?(Br-)?? (F-)(CI)?(Br-)???B.1 L 1.F3.024 1.25 1.00 2.cT4.081 0.75 0.50 3.Br5.528 0.25 0.00 -0.25 -0.50 -0.75 -l.00 -1.25 1 2.0o 3o .0o 6.0o 7.0o 8.0o 1.00 4.00 lmin ?B.1(F-(CI-)(Br-)??
GB/T37861一2019 参考文献 [1]JF1005一2016标准物质通用术语和定义 [[2]IsO导则30;2015标准物质有关术语定义(ReferencematerialsSelectedtermsand definitions [3]IEC61189-2:2006电气材料、印制板及其他互连结构和组件的试验方法第2部分;互连结 edboardsandotherinterconnection 构材料的试验方法(Testmethodsforeleetriealmaterials，print strueturesandassemblies一Part2:Testmethodsformaterialsforinterconneetionstruetures) eningofTotalBromine IEC62321-3-2燃烧-离子色谱法筛选电工电子产品中的总溴[Sere inEleectrieandEleetronieProduetsByCombustion-IonChromatography(C-IC) EN14582:2016废物的特性卤素和硫含量封闭系统中氧燃烧和测定方法(Character izationofwasteHalogenandsulfurcontent Oxygencombustionincloedsystemsanddetermina tionmethods) AsTMD4453-11高纯度水样品处理的标准实施规程(slandardPrectieforHandlng" [6” of HighPurityWaterSamples) 0

电子电气产品中卤素含量的测定离子色谱法GB/T37861-2019

电子电气产品中卤素含量的意义

卤素是一类化学元素，主要包括氟、氯、溴、碘等。在电子电气产品中，卤素通常以卤化物的形式存在，如氯化铜、溴化合物等。由于卤素元素具有毒性和环境污染性，因此对电子电气产品中卤素含量的控制成为一项重要的环保要求。

GB/T37861-2019标准的介绍

GB/T37861-2019标准是针对电子电气产品中卤素含量的测定方法进行规范的标准。该标准主要采用离子色谱法进行测定，包括样品制备、测定原理、仪器设备、试验步骤等内容。该标准的实施对于电子电气产品中卤素含量的控制和评价具有重要的意义。

离子色谱法测定方法

离子色谱法是一种分析技术，主要用于分离和检测离子化合物。在电子电气产品中卤素含量的测定中，离子色谱法具有以下优点：

灵敏度高：可以检测很低浓度的卤素元素；
准确性高：能够准确地测定不同种类的卤素元素；
操作简便：样品制备和测定步骤都比较简单。

离子色谱法测定电子电气产品中卤素含量的具体步骤如下：

样品制备：将待测样品溶解或者熔融，加入适量的稀硝酸或者盐酸进行消化处理；
离子色谱仪测定：将经过样品制备处理后的溶液通过离子色谱仪进行测定；
计算含量：根据测定结果，通过相关公式计算出卤素元素的含量。

结语

GB/T37861-2019标准的实施对于电子电气产品中卤素含量的控制和评价具有重要的意义。采用离子色谱法进行测定可以快速、准确地测定电子电气产品中卤素元素的含量，为产品质量的保证和环境保护做出了积极的贡献。