ROHS2.0邻苯4P快速解决方案
时间：2022-01-21 阅读：3497
GPY-450P热裂解应对电子电器产品中邻苯二甲酸酯快速筛查解决方案
一、产品概述
RoHS是欧盟立法限制在电子电气设备（EEE）中使用有毒有害物质的法规，它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。该指令主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。最初该指令规定了电子电气产品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚6项物质的使用限值。2015年6月4日，欧盟公报(OJ)发布RoHS2.0修订指令(EU)2015/863，正式将DEHP、BBP、DBP、DIBP列入限制物质清单中。此修订指令发布后，欧盟各成员国需在2016年12月31日前将此指令转为各国的法规并执行。且2019年7月22日起所有输欧电子电器产品(除医疗和监控设备)均需满足该限制要求；2021年7月22日起，医疗设备(包括体外医疗设备)和监控设备(包括工业监控设备)也将纳入该管控范围。
要检测电子电气产品中4项邻苯二甲酸酯化学物质的含量，需要将电子样品粉碎，提取，除杂，然后浓缩，最后用对应的仪器进行检测，前期样品前处理，需要花很长的时间。2017年3月，Py/TD-GC-MS方法作为批准的方法，已经被国际电工委员会IEC批准（国标也已立项，为待批准状态）。该方法是用来分析电子电气产品监管的 RoHS 指令(IEC 62321 - 8:2017)限制的邻苯二甲酸酯类物质。Py/TD-GC作为Py/TD-GC-MS的低配置替代方案，经大量测试，也基本可以满足RoHS 2.0邻苯的筛选要求。
RoHS2.0 PY-GC热裂解邻苯4P测试仪相对于传统索氏萃取，使用Py/TD-GC联用系统可以快速筛查电子电气产品中邻苯二甲酸酯，该方法不需要做前处理，告别有机溶剂，直接称取样品上机分析就能得到分析结果，更加简单快捷。
二、产品优势
1、快速筛查：相较于传统索氏萃取法至少八小时的前处理而言，热裂解/热脱附-气相色谱仪检测无需样品前处理，20分钟即可得出结果，显著提升做样效率。
2、无废气废液：热裂解/热脱附-气相色谱仪检测无需任何化学试剂，不产生废气废液，无需环评。
3、采购成本、使用成本较低：热裂解-气相色谱仪采购成本较低，使用过程中无需化学试剂，相比索氏萃取法+气相色谱质谱联用仪、液相色谱仪而言使用成本较低。
4、操作简单便捷：操作相比与索氏萃取法-气相色谱质谱联用仪而言，操作难度显著降低，没有仪器使用经验的用户经过简单培训即可操作。
5、抗污染能力强：仪器各个方面设计确保样品接触位置无冷点。所有样品接触位置都采用石英材质与惰性化管线设计，不存在交叉污染。
6、适用样品基质丰富：可用于固体、液体直接进样，方便快捷。
7、优秀的重复性与精准度：温度控制准确性高；进样结构设计保证样品在石英管位置的优异一致性。GPY-450P热裂解/热脱附仪-气相色谱仪手动进样测定六次中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）相对标准偏差≤0.95％。
8、程序升温：可设置多阶梯程序升温功能，更好的应对复杂场景。
9、样品制备简单：仅需使用将样品切割放入样品舟即可上机测试，样品制备过程不超过2分钟。
三、仪器技术参数及指标
Py/TD部分（*IEC62321-8:2017要求）： | |
项目 | 性能指标 |
解析/裂解温度范围 | 室温以上5℃ - 500℃ |
控温精度 | 针对目标化合物，控温精度±0.2℃ |
升温速率 | ≤200℃/min |
解析温度控制 | 程序控温 |
吹扫流量 | 0-500mL/min |
接口温度范围 | 室温以上5℃ - 400℃ |
GC部分： | |
进样口参数 | l 室.1 最多可安装两个进样口 l 可搭配隔垫吹扫填充柱进样口（PIPP） 标准和惰性流路分流/不分流毛细管进样口（S/SL） 冷柱头进样口（COC） l 分流/不分流毛细管柱进样口 l 最高使用温度 450℃（提供证明材料原件） l 高精度电子压力/流量控制 l 柱头压力设定范围：0～100psi 柱头压力控制设定精度：0.01psi（提供证明材料原件） l 总流量设定范围： 0～1000 mL/min（氦气） 0～200 mL/min（氮气） l 流量设定精度：0.001 mL/min l 程序升压/升流：5阶（提供证明材料原件） l 气体控制方式：恒定压力、恒定流量、程序升/降压、程序升/降流℃-350℃ |
柱温箱参数 | l 炉膛尺寸：28×30×18 cm。可容纳两根105 m × 0.530 mm 内径毛细管柱或两根10 英尺玻璃填充柱（盘绕直径9英寸，1/4 英寸外径）或两根20英尺长不锈钢填充柱（1/8 英寸外径），采用空气加热型容积≥15升，外观尺寸：59×52×51 cm l 操作温度范围：高于室温+4℃～450℃； l 可设定程序升温：30阶31平台（提供数据等材料证明原件） l 温度控制精度：0.1℃ l 可设定最高升温速率：120℃/min l 柱箱冷却降温（22℃ 室温）：从450℃ 降到50℃小于360s（选配快速风扇） l 最长一次方法运行时间：999.99min l 可运行柱流失补偿（双通道） l 加热区域：6个独立控制加热区控制（不包括炉箱温控） l 辅助加热区最高操作温度：300℃ l 可设定独立小柱箱加热区 l 具有柱箱温度的自动保护功能 |
检测器参数 | l 可搭载多个独立控温的检测器 l 所有检测器均包括为电子流量控制模块 l 可选配检测器：FID、TCD、 u-ECD 、FPD、PDHID、MS l 氢火焰离子化检测器（FID） l 高精度电子流量/压力控制,精度0.01psi l 适配填充柱和毛细管柱 l 最高使用温度450°C l 检出限≤2.0 pg C/s（正十六烷）（提供证明材料原件） l 基线漂移（30min）≤3×10-13A l 基线噪声≤ 5×10-14 A l 动态线性范围≥10^7 l 数据采集频率：最高500Hz（提供证明材料原件） |
色谱工作站 | l 支持Windows 7/10，32位图形化用户界面（包含用户助手等功能） l 可快速对前后进样口、前后检测器、柱温箱升温程序、色谱柱条件以及阀事件等各项参数进行设置（提供证明材料原件） l 具有双击自动识别色谱峰保留时间、多谱图对比重复性分析自动进样器序列采集、自动积分校正及输出报告等强大应用功能 l 峰积分处理功能，定性功能（支持多相对保留时间，分组），定量功能（面积百分比法、校正面积百分比法、内标法、外标法），校准点数及级别数，手动制作工作曲线功能，色谱柱性能计算，数据比较功能 l GC自动停止/自动启动，系统确认（GC自诊断），功能，状态记录功能 l 中英文可选 l 数据通讯：*以太网（LAN），远程启动运行开始/结束（无线互联），TCP/CP协议，不丢真更稳定 l 可在分析过程中进行快照功能 |
四、分析测试
4.1 分析流程
（一）样品处理
取称重后的样品，总质量为：0.5-1.0 mg，用镊子将样品固定在石英管中间部位，两端用石英棉固定；液体样直接滴加至石英棉上。再将石英管放入加热装置即可。
（二）参考条件
1) 裂解程序升温，温度范围100℃-420℃
2) 热裂解时间2~3钟
3) 样品分流进样：固体进样重量需≤ 1.5mg，液体≤1 ul
4) FID 检测器温度：300 ℃，进样口温度：300 ℃，
5) 程序升温 80 ℃（保持 2 分钟），以每分钟 25 ℃升至 300 ℃（保持14分钟）
（三）参考结果
邻苯二甲酸酯类化合物各组分参考保留时间及时间窗
组分名称 | 保留时间（min） | 时间窗带（min） |
邻苯二甲酸二异丁酯DIBP | 9.610 | 0.05 |
邻苯二甲酸二丁酯DBP | 9.980 | 0.05 |
邻苯二甲酸丁基苄酯BBP | 11.456 | 0.05 |
邻苯二甲酸二辛酯DEHP | 12.159 | 0.05 |
邻苯二甲酸酯类化合物标准物质的参考色谱图
4.2 标准曲线及线性范围
配置含量为50 ppm、100 ppm、250 ppm、500 ppm和1000 ppm的DBP标准溶液，以定量组分峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。
标准曲线及线性相关系数如下所示：
不同浓度的标液峰面积对比如下图所示：
标液浓度（ppm） | 峰面积（A） |
50 | 15296 |
100 | 26956 |
250 | 59771 |
500 | 124013 |
1000 | 240783 |
如按照基线噪声2倍信号计算，检出限约为50 ppm。
4.3 重复性
样品重复性测定，结果如下所示:
检出限约为50 ppm，线性相关系数大于0.999，RSD≤2.1%，满足RoHS 2.0邻苯的筛选要求。
五、GPY-450P热裂解/解析仪应用案例（RoHS2.0 PY-GC热裂解邻苯4P测试仪）
实验案例一、 国内某新型材料厂提供原料进行邻苯二甲酸酯快速筛查
仪器：1、国产某品牌气相色谱仪（FID检测器）
2、GPY-450P热裂解/热脱附仪
3、邻苯二甲酸酯专用毛细管柱
检测项目：原料中四项邻苯二甲酸酯检测（DIBP、DBP、BBP、DEHP）
实验案例二、国内某电子材料领域头部集团公司提供原料进行邻苯二甲酸酯检测
仪器：1、国产某品牌气相色谱仪（FID检测器）
2、GPY-450P热裂解/热脱附仪
3、邻苯二甲酸酯专用毛细管柱
检测项目：原料中四项邻苯二甲酸酯检测（DIBP、DBP、BBP、DEHP）
