1、氧彈燃燒-離子色譜法測定電子產(chǎn)品中鹵素曹樹貴瑞士萬通中國有限公司技術(shù)支援中心，廣州市 510070，gz.caosg摘 要：采用離子色譜法測定電子產(chǎn)品中鹵素元素。選用Metrosep A Supp 4-250 陰離子分析柱，1.8mmol/L Na2CO3+1.7mmol/L NaHCO3淋洗液。樣品采用氧彈燃燒法處理，然后用（0.714g NaHCO3+0.954g Na2CO3）/L吸收液吸收，定容后過濾待測。在0.52.5mg/L范圍內(nèi)，F(xiàn)-、Cl-、Br-濃度與峰面積呈良好線性關(guān)系。兩份連接器、PCB板樣品經(jīng)氧彈燃燒后測定F-、Cl-、Br-含量，結(jié)果滿意。該方法可用于連接器、PCB板

2、等電子產(chǎn)品中的鹵素分析。關(guān)鍵詞：離子色譜；氧彈燃燒；鹵素；連接器；PCB板1. 前言鹵化物廣泛存在于印刷電路板、焊接掩膜、模塑化合物、連接器，以及其他常見的電子產(chǎn)品中，主要是做阻燃劑。目前大部分電力及通信電纜均含有鹵素，這種線纜在燃燒時就會散發(fā)出有毒霧狀化學(xué)物質(zhì)。一旦發(fā)生火災(zāi)，線纜燃燒產(chǎn)生的酸性氣體將損傷人們的鼻、嘴和喉嚨，煙霧還容易使人迷失方向，難以逃離火災(zāi)現(xiàn)場，另外，含有鹵素的電路板和電子產(chǎn)品在不完全燃燒的情況下會產(chǎn)生許多副產(chǎn)品，包括二惡英和呋喃類化合物，這些對環(huán)境及人的健康具有潛在危害。現(xiàn)在，人們對鹵素問題的關(guān)注日益增加，并積極在電子產(chǎn)品中限制鹵素的使用。對于許多不同來源的鹵素，以及低水

3、平鹵素含量的最低限度要求，大多數(shù)機構(gòu)采用國際電工委員會所規(guī)定的含量水平，作為其最終裝配產(chǎn)品的要求。具體要求是：氯化物<900ppm；溴化物<900ppm；總鹵<1500ppm1。鹵素分析儀器中，最常使用的分析儀器為ED-XRF(X熒光光譜儀)及IC(離子色譜儀)兩種。本文采用離子色譜儀，建立連接器、PCB板中的鹵素測定方法。本文選用電子類產(chǎn)品中常見的連接器、PCB板為測試樣品，參照歐盟標準145822中的氧彈燃燒法對樣品進行處理。結(jié)果表明，平行性良好，該方法可用于連接器、PCB板的無鹵素分析。2. 實驗部分2.1 儀器及試劑Metrohm-761型離子色譜儀和766型自動進樣

4、器（瑞士萬通），配有電導(dǎo)檢測器、化學(xué)抑制器、低脈沖串聯(lián)式雙活塞往復(fù)泵、電子六通進樣閥等。前處理設(shè)備（南京桑力電子設(shè)備儀器廠）：氧彈、充氧器、點火控制器等。2.1.3 試劑標準貯備液：F-、Cl-、Br- (Merck公司，1000mg/L)。Na2CO3、NaHCO3均為優(yōu)級純，溶液均用電阻率大于18.2MW超純水配制。濃硫酸：分析純。氧氣：高純氧氣(佛山科的氣體化工有限公司，>99.999%)。醫(yī)用脫脂棉：州白云山制藥股份有限公司何濟公制藥廠。2.2 色譜條件色譜柱：Metrosep A Supp4-250 陰離子分析柱，Metrosep A Supp4/5 Guard 保護柱；流動相

5、：1.8mmol/L Na2CO3+1.7mmol/L NaHCO3淋洗液，進樣體積：20L，流速：1.0mL/min3. 分析步驟3.1 吸收液的配制 分別精密稱取0.714g NaHCO3、0.954g Na2CO3至1000ml的容量瓶中，加超純水適量，溶解后用超純水稀釋至刻度，搖勻即得吸收液。3.2 樣品制備將樣品剪成1mm*1mm大小, 稱取樣品0.2g（精確到0.0001g）至坩堝中,其上覆蓋100mg脫脂棉;擰開氧彈蓋子，取一根約9cm長的點火絲,將點火絲與脫脂棉接觸好,兩端掛在兩根有斜縫的裝點火絲桿上,并打活結(jié);在氧彈內(nèi)加入20ml吸收液，擰緊氧彈蓋，將充氧器接在氧氣瓶上，把氧

6、氣導(dǎo)管接在氧彈上，緩緩打開氣閥，限壓在1.0MPa，往氧彈內(nèi)充入氧氣，然后用放氣閥放氣，連續(xù)充氣放氣3次或以上趕出氧彈內(nèi)的氮氣，然后充氧氣，壓力平衡時間不得少于30s, 將氧彈戴好點火帽，插好點火電極,點火;關(guān)閉電源,取下氧彈，放入水箱中冷卻30min以上，并不時搖晃氧彈，使吸收更完全。吸收完畢后,取出氧彈,放氣閥放氣,擰開氧彈蓋子,用新煮沸過的超純水分三次沖洗坩堝、點火絲桿、氧彈蓋子內(nèi)表面和氧彈內(nèi)壁，并將清洗溶液用漏斗過濾后轉(zhuǎn)移至100ml量瓶內(nèi)，待冷卻至室溫后，用超純水稀釋至刻度，搖勻。取該溶液經(jīng)0.45或0.22um濾膜過濾至樣品管內(nèi)，待測。3.3 空白樣品制備 稱取100mg脫脂棉，按

7、照3.2中的方法制備空白樣品。3.4 標準曲線的繪制分別精密量取F-、Cl-、Br-的標準貯備液50、100、150、200、250uL至100ml容量瓶中，超純水定容，制成濃度分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/L的一系列混合標準溶液。取上述標準工作液,分別注入離子色譜儀,記錄色譜圖. 以峰面積為橫坐標，質(zhì)量濃度為縱坐標繪制F-、Cl-、Br-的標準曲線（見圖1、2、3），3種陰離子的線性方程、相關(guān)系數(shù)見表1。實驗結(jié)果表明，F(xiàn)-、Cl-、Br-濃度在0.52.5mg/L標準曲線線性關(guān)系良好。表1 3種陰離子的線性方程、相關(guān)系數(shù)和相對標準偏差項目濃度范圍（mg/L）回歸方程RSD

8、（）rF-0.52.5Q = 1.51562*A+0.6765360.570.99996Cl-0.52.5Q = 2.38709*A+0.2668590.950.99988Br-0.52.5Q = 5.54453*A+0.2269981.180.99981 A：峰面積 Q：質(zhì)量濃度*進樣體積，即C*20 圖1 F-標準曲線 圖2 Cl-標準曲線圖3 Br-標準曲線3.5 樣品測定定性分析：自動進樣器進樣20L，根據(jù)保留時間確定離子種類，出峰順序：F-、Cl-、Br-。定量分析：測量各陰離子對應(yīng)的峰面積，減去脫脂棉的空白值，用外標法定量。4. 分析結(jié)果取3.3項中制備的空白樣品，只有Cl檢出空白

9、值，兩次平均值為0.259ppm。取電子連接器（黑色塑料）、PCB板剪碎，按照3.2項制備樣品各2份，進樣測定（樣品稀釋后測定），結(jié)果見表2。標準品和實際樣品色譜圖如圖4圖7所示。表2 樣品鹵素測定結(jié)果樣品F(mg/L)Cl(mg/L)Br(mg/L)連接器1#1490.131.765550.8*2#1516.979.469255.2*平均值1503.555.667403.0PCB板1#324.8176.623168.8*2#307.2225.122919.0*平均值316.0200.823043.9 圖4 1.5mg/L標準溶液的色譜圖 圖5 脫脂棉空白的色譜圖圖6 連接器的色譜圖 圖7 PCB板的色譜圖5. 結(jié)論本文采