RoHS 2.0鄰苯二甲酸酯快速篩查解決方案之后期可升級(jí)為Py/TD-GCMS的Py/TD-GC方案

相對(duì)于傳統(tǒng)索氏萃取，使用Py/TD-GCMS聯(lián)用系統(tǒng)可以快速篩查電子電氣產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯，該方法不需要做前處理，告別有機(jī)溶劑，直接稱取樣品上機(jī)分析就能得到分析結(jié)果，更加簡單快捷。

2024-06-13蘇州福魯特分精密儀器有限公司

1.方案概述

RoHS是歐盟立法限制在電子電氣設(shè)備（EEE）中使用有毒有害物質(zhì)的法規(guī)，它的全稱是《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。該指令主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn)，使之更加有利于人體健康及環(huán)境保護(hù)。最初該指令規(guī)定了電子電氣產(chǎn)品中鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚6項(xiàng)物質(zhì)的使用限值。2015年6月4日，歐盟公報(bào)(OJ)發(fā)布RoHS2.0修訂指令(EU)2015/863，正式將DEHP、BBP、DBP、DIBP列入限制物質(zhì)清單中。此修訂指令發(fā)布后，歐盟各成員國需在2016年12月31日前將此指令轉(zhuǎn)為各國的法規(guī)并執(zhí)行。且2019年7月22日起所有輸歐電子電器產(chǎn)品(除醫(yī)療和監(jiān)控設(shè)備)均需滿足該限制要求；2021年7月22日起，醫(yī)療設(shè)備(包括體外醫(yī)療設(shè)備)和監(jiān)控設(shè)備(包括工業(yè)監(jiān)控設(shè)備)也將納入該管控范圍。

要檢測(cè)電子電氣產(chǎn)品中4項(xiàng)鄰苯二甲酸酯化學(xué)物質(zhì)的含量，需要將電子樣品粉碎，提取，除雜，然后濃縮，最后用對(duì)應(yīng)的儀器進(jìn)行檢測(cè)，前期樣品前處理，需要花很長的時(shí)間。2017年3月，熱裂解/解析-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Py/TD-GCMS）方法作為官方批準(zhǔn)的方法，已經(jīng)被國際電工委員會(huì)IEC批準(zhǔn)（國標(biāo)也已立項(xiàng)，為待批準(zhǔn)狀態(tài)）。該方法是用來分析電子電氣產(chǎn)品監(jiān)管的 RoHS 指令(IEC 62321 - 8:2017)限制的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)。

然而由于Py/TD-GCMS聯(lián)用系統(tǒng)一次購置成本較高，有很多客戶預(yù)算不足，因此希望尋找更低成本的解決方案。熱裂解/解析-氣相色譜儀（Py/TD-GC）作為Py/TD-GCMS的低配置替代方案，雖然目前沒有標(biāo)準(zhǔn)支撐，但經(jīng)大量測(cè)試，也基本可以滿足RoHS 2.0鄰苯的篩選要求，并且也得到了眾多客戶的認(rèn)可。

由于Py/TD-GC沒有標(biāo)準(zhǔn)支撐，大部分客戶還是希望在預(yù)算足夠的情況能夠升級(jí)為Py/TD-GCMS，以更好的滿足下游客戶的審廠要求?；诖丝紤]，我司專門為客戶設(shè)計(jì)了如下方案，使之在前期經(jīng)費(fèi)預(yù)算緊張的情況下，先采用低成本的Py/TD-GC作為臨時(shí)檢測(cè)質(zhì)控設(shè)備。后期如有新的預(yù)算，可以在Py/TD-GC的基礎(chǔ)上，增加一臺(tái)質(zhì)譜（MS）使之成為符合國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的Py/TD-GCMS方案。此方案最終采購費(fèi)用僅比購置Py/TD-GCMS稍高一點(diǎn)，但由于升級(jí)后的設(shè)備具有質(zhì)譜和氫火焰兩種檢測(cè)器，設(shè)備具有更好的擴(kuò)展性，可以做的應(yīng)用更多。

2. Py/TD-GC技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)

Py/TD部分（完全滿足IEC62321-8:2017要求）：
項(xiàng)目	性能指標(biāo)
熱裂解/熱脫附溫度范圍	室溫以上5℃ - 500℃
控溫精度	針對(duì)目標(biāo)化合物，控溫精度±0.2℃
升溫速率	≤200℃/min
解析溫度控制	程序控溫
吹掃流量	0-500mL/min
接口溫度范圍	室溫以上5℃ - 400℃
GC部分：
進(jìn)樣口溫度范圍	室溫以上5℃-450℃
進(jìn)樣口類型	毛細(xì)管柱帶EPC分流/不分流，最大分流比1000:1
柱箱溫度范圍	室溫以上5℃-450℃；設(shè)定值分辨率1℃；室溫每變化1℃，主箱變化＜0.01℃
溫度設(shè)定	6階梯，7平臺(tái)，可梯度降溫；精度優(yōu)于0.01℃
升溫階梯	最大升溫速率≤120℃/min，最長運(yùn)行時(shí)間999.99min，降溫速率450℃-50℃小于5min
壓力設(shè)定	范圍：0-100psi；精度優(yōu)于0.01psi
壓控模式	恒流、恒壓、程序升流、程序升壓、脈沖壓力
載氣流量設(shè)定	范圍：0-200ml/min(N₂),0-1000ml/min(He)；精度：0.1ml/min
程序升壓/升流	3階
檢測(cè)器	氫火焰，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火、自動(dòng)滅火檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火氣流
基線	基線漂移（30min）≤3×10-13A；基線噪聲≤ 5×10-14 A
最低檢測(cè)限	≤1.5pg C/s（正十六烷）
峰面積重現(xiàn)性	<2% RSD
動(dòng)態(tài)范圍	>10⁷
保留時(shí)間重現(xiàn)性	<1 s

快速篩查，操作簡單；
熱裂解溫度控制采用程序升溫設(shè)計(jì)；
熱裂解配備散熱系統(tǒng)，儀器準(zhǔn)備時(shí)間短；
進(jìn)樣過程無冷點(diǎn)，保證重復(fù)性和準(zhǔn)確性；
樣品制備無需有機(jī)溶劑；
適用各種樣品基質(zhì)（氣、液、固）；
專業(yè)軟件，操作簡單；
氣相色譜溫度、壓力控制精度達(dá)到一流水平，保障良好的測(cè)試重復(fù)性。

3. Py/TD-GCMS技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)

熱裂解-氣質(zhì)

Py/TD部分（完全滿足IEC62321-8:2017要求）：
項(xiàng)目	性能指標(biāo)
熱裂解/熱脫附溫度范圍	室溫以上5℃ - 500℃
控溫精度	針對(duì)目標(biāo)化合物，控溫精度±0.2℃
升溫速率	≤200℃/min
解析溫度控制	程序控溫
吹掃流量	0-500mL/min
接口溫度范圍	室溫以上5℃ - 400℃
GC部分：
進(jìn)樣口溫度范圍	室溫以上5℃-450℃
進(jìn)樣口類型	毛細(xì)管柱帶EPC分流/不分流，最大分流比1000:1
柱箱溫度范圍	室溫以上5℃-450℃；設(shè)定值分辨率1℃；室溫每變化1℃，主箱變化＜0.01℃
溫度設(shè)定	6階梯，7平臺(tái)，可梯度降溫；精度優(yōu)于0.01℃
升溫階梯	最大升溫速率≤120℃/min，最長運(yùn)行時(shí)間999.99min，降溫速率450℃-50℃小于5min
壓力設(shè)定	范圍：0-100psi；精度優(yōu)于0.01psi
壓控模式	恒流、恒壓、程序升流、程序升壓、脈沖壓力
載氣流量設(shè)定	范圍：0-200ml/min(N₂),0-1000ml/min(He)；精度：0.1ml/min
程序升壓/升流	3階
進(jìn)樣口溫度范圍	室溫以上5℃-450℃
MS部分：
信噪比	1 pg OFN,m/z 272, ≥400:1以上
離子源材料	惰性陶瓷離子源，配置雙燈絲；
離子化能量	10-100 ev可調(diào)
接口溫度	最高350℃，精度優(yōu)于0.1℃，質(zhì)譜儀自控；
離子源溫度	最高350℃，精度優(yōu)于0.1℃
質(zhì)量分析器	帶預(yù)置桿高精度金屬四級(jí)桿
分辨率	單位質(zhì)量分辨率
質(zhì)量數(shù)范圍	1.5u-1050u，軟件能完全設(shè)置并檢測(cè)
質(zhì)量軸穩(wěn)定性	±0.1u/48h
掃描方式	全掃描、選擇離子檢測(cè)、全掃描和選擇離子同步檢測(cè)、交替掃描
檢測(cè)器	長壽命10¹³級(jí)非連續(xù)打拿極電子倍增器
最大掃描速度	10000u/s，速度全程可調(diào)
動(dòng)態(tài)范圍	10⁶
峰面積重現(xiàn)性	＜2%RSD
真空系統(tǒng)	機(jī)械泵抽速≥4m³/h,渦輪分子泵抽速250L/s
最大允許色譜柱流量	5ml/min氦氣
可維護(hù)部件	可拆卸離子源、燈絲、透鏡、預(yù)四級(jí)桿、檢測(cè)器