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

相對于傳統(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，告別有機溶劑，直接稱取樣品上機分析就能得到分析結果，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備（EEE）中使用有毒有害物質(zhì)的法規(guī)，它的全稱是《關于限制在電子電器設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)品的材料及工藝標準，使之更加有利于人體健康及環(huán)境保護。最初該指令規(guī)定了電子電氣產(chǎn)品中鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚6項物質(zhì)的使用限值。2015年6月4日，歐盟公報(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)控設備)均需滿足該限制要求；2021年7月22日起，醫(yī)療設備(包括體外醫(yī)療設備)和監(jiān)控設備(包括工業(yè)監(jiān)控設備)也將納入該管控范圍。

要檢測電子電氣產(chǎn)品中4項鄰苯二甲酸酯化學物質(zhì)的含量，需要將電子樣品粉碎，提取，除雜，然后濃縮，最后用對應的儀器進行檢測，前期樣品前處理，需要花很長的時間。2017年3月，熱裂解/解析-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Py/TD-GCMS）方法作為官方批準的方法，已經(jīng)被國際電工委員會IEC批準（國標也已立項，為待批準狀態(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，雖然目前沒有標準支撐，但經(jīng)大量測試，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可。

由于Py/TD-GC沒有標準支撐，大部分客戶還是希望在預算足夠的情況能夠升級為Py/TD-GCMS，以更好的滿足下游客戶的審廠要求?；诖丝紤]，我司專門為客戶設計了如下方案，使之在前期經(jīng)費預算緊張的情況下，先采用低成本的Py/TD-GC作為臨時檢測質(zhì)控設備。后期如有新的預算，可以在Py/TD-GC的基礎上，增加一臺質(zhì)譜（MS）使之成為符合國際國內(nèi)標準的Py/TD-GCMS方案。此方案最終采購費用僅比購置Py/TD-GCMS稍高一點，但由于升級后的設備具有質(zhì)譜和氫火焰兩種檢測器，設備具有更好的擴展性，可以做的應用更多。

2. Py/TD-GC技術參數(shù)及特點

Py/TD部分（完全滿足IEC62321-8:2017要求）：
項目	性能指標
熱裂解/熱脫附溫度范圍	室溫以上5℃ - 500℃
控溫精度	針對目標化合物，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：
進樣口溫度范圍	室溫以上5℃-450℃
進樣口類型	毛細管柱帶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℃；設定值分辨率1℃；室溫每變化1℃，主箱變化＜0.01℃
溫度設定	6階梯，7平臺，可梯度降溫；精度優(yōu)于0.01℃
升溫階梯	最大升溫速率≤120℃/min，最長運行時間999.99min，降溫速率450℃-50℃小于5min
壓力設定	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
檢測器	氫火焰，可實現(xiàn)自動點火、自動滅火檢測、自動調(diào)節(jié)點火氣流
基線	基線漂移（30min）≤3×10-13A；基線噪聲≤ 5×10-14 A
最低檢測限	≤1.5pg C/s（正十六烷）
峰面積重現(xiàn)性	<2% RSD
動態(tài)范圍	>10⁷
保留時間重現(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計；
熱裂解配備散熱系統(tǒng)，儀器準備時間短；
進樣過程無冷點，保證重復性和準確性；
樣品制備無需有機溶劑；
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、壓力控制精度達到一流水平，保障良好的測試重復性。

3. Py/TD-GCMS技術參數(shù)及特點

熱裂解-氣質(zhì)

Py/TD部分（完全滿足IEC62321-8:2017要求）：
項目	性能指標
熱裂解/熱脫附溫度范圍	室溫以上5℃ - 500℃
控溫精度	針對目標化合物，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：
進樣口溫度范圍	室溫以上5℃-450℃
進樣口類型	毛細管柱帶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℃；設定值分辨率1℃；室溫每變化1℃，主箱變化＜0.01℃
溫度設定	6階梯，7平臺，可梯度降溫；精度優(yōu)于0.01℃
升溫階梯	最大升溫速率≤120℃/min，最長運行時間999.99min，降溫速率450℃-50℃小于5min
壓力設定	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	帶預置桿高精度金屬四級桿
分辨率	單位質(zhì)量分辨率
質(zhì)量數(shù)范圍	1.5u-1050u，軟件能完全設置并檢測
質(zhì)量軸穩(wěn)定性	±0.1u/48h
掃描方式	全掃描、選擇離子檢測、全掃描和選擇離子同步檢測、交替掃描
檢測器	長壽命10¹³級非連續(xù)打拿極電子倍增器
最大掃描速度	10000u/s，速度全程可調(diào)
動態(tài)范圍	10⁶
峰面積重現(xiàn)性	＜2%RSD
真空系統(tǒng)	機械泵抽速≥4m³/h,渦輪分子泵抽速250L/s
最大允許色譜柱流量	5ml/min氦氣
可維護部件	可拆卸離子源、燈絲、透鏡、預四級桿、檢測器