Accurate Quantification of Cadmium, Chromium, Mercury and Lead in Plastics for RoHS Compliance using the Agilent 7500ce ICP-MS
Aplikace | 2009 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Směrnice RoHS klade přísné limity na obsah kadmia, šestimocného chromu, rtuti a olova v plastových součástech elektroniky a hraček. Pro zajištění souladu s legislativou a usnadnění mezinárodního obchodu je klíčové vyvinout přesné, rychlé a porovnatelné analytické metody pro stanovení těchto kovů v polymerech.
Cílem práce bylo validovat a porovnat dvě kvantifikační techniky – externí kalibraci a izotopickou ředicí metodiku (IDMS) – pro mj. stanovení Cd, Cr, Hg a Pb v plastových vzorcích pomocí Agilent 7500ce ICP-MS s Octopole Reaction System. Studie demonstruje přesnost, reprodukovatelnost a stoprocentní stopovatelnost výsledků.
Vzorky a chemikálie:
Obě metody poskytly velmi shodné výsledky:
Metoda externí kalibrace v kombinaci s ORS nabízí laboratorím pro RoHS testování efektivní, dostatečně přesný a levnější postup pro rutinní analýzu. IDMS je vhodná pro národní metrologické instituce, kde je klíčová stoprocentní přesnost a stopovatelnost vůči SI.
Prezentovaný postup kombinuje vysokou přesnost a reprodukovatelnost stanovení Cr, Cd, Hg a Pb v plastech s praktickou využitelností v komerčních i metrologických laboratořích. Externí kalibrace na Agilent 7500ce ICP-MS s ORS poskytuje spolehlivou alternativu k nákladné IDMS metodě.
ICP/MS
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Směrnice RoHS klade přísné limity na obsah kadmia, šestimocného chromu, rtuti a olova v plastových součástech elektroniky a hraček. Pro zajištění souladu s legislativou a usnadnění mezinárodního obchodu je klíčové vyvinout přesné, rychlé a porovnatelné analytické metody pro stanovení těchto kovů v polymerech.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo validovat a porovnat dvě kvantifikační techniky – externí kalibraci a izotopickou ředicí metodiku (IDMS) – pro mj. stanovení Cd, Cr, Hg a Pb v plastových vzorcích pomocí Agilent 7500ce ICP-MS s Octopole Reaction System. Studie demonstruje přesnost, reprodukovatelnost a stoprocentní stopovatelnost výsledků.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky a chemikálie:
- Primární NIST standardy Cr, Cd, Hg, Pb pro přípravu víceprvkové kalibrace.
- Isotopicky obohacené rozprašovací standardy pro IDMS (53Cr, 111Cd, 199Hg, 206Pb).
- Certifikované reference BCR 680 a ERM EC681k, nezávislý QC standard.
- Microwave digestion: ~0,1 g plastu, 6 ml HNO₃ + 2 ml H₂O₂, čtyřstupňový program Multiwave 3000.
- Ředění digesátu na 100 g ultrapure vody, zkrácené doby analýzy.
- Agilent 7500ce s ORS a ISIS v režimu vysokého průtoku.
- Kolizní plyn He pro potlačení ⁴⁰Ar¹²C na ⁵²Cr, standardní režim pro Cd, Hg, Pb, zlato do rinse roztoku pro rychlé odmytí rtuti.
- Monitored isotopy: ⁵²Cr, ⁵³Cr; ¹¹¹Cd, ¹¹³Cd, ¹¹⁴Cd; ¹⁹⁹Hg, ²⁰⁰Hg, ²⁰²Hg; ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁸Pb.
- Externí kalibrace: tři standardní body + blank, kontrola driftu každých osm vzorků.
- IDMS: gravimetrické míchání spike & vzorek, výpočet přesných poměrů podle ISO/GUM a Eurachem/CITAC.
Hlavní výsledky a diskuse
Obě metody poskytly velmi shodné výsledky:
- Interlaboratorní porovnání (n=25 pro Cr až n=18 pro Pb): výsledky LGC odpovídají mediánu studie s rozdíly <2 %.
- QC recovery: externí kalibrace 98–108 %, IDMS 99–104 %, všechny v rámci nejistot.
- Detekční limity (LOD) pro Cr, Cd, Hg, Pb v řádu ng/g, LOQ 0,8–17 µg/g.
- IDMS vykazuje nižší rozšířené nejistoty (k=2) než externí kalibrace.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda externí kalibrace v kombinaci s ORS nabízí laboratorím pro RoHS testování efektivní, dostatečně přesný a levnější postup pro rutinní analýzu. IDMS je vhodná pro národní metrologické instituce, kde je klíčová stoprocentní přesnost a stopovatelnost vůči SI.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na další regulované prvky (např. beryllium, cín).
- Automatizované digesční a přípravné linky pro vyšší propustnost.
- Integrace s hyphenovanými technikami (HPLC-ICP-MS) pro speciaci kovů.
- Implementace pokročilých algoritmů pro vyhodnocení velkých objemů dat a sledování kvality.
Závěr
Prezentovaný postup kombinuje vysokou přesnost a reprodukovatelnost stanovení Cr, Cd, Hg a Pb v plastech s praktickou využitelností v komerčních i metrologických laboratořích. Externí kalibrace na Agilent 7500ce ICP-MS s ORS poskytuje spolehlivou alternativu k nákladné IDMS metodě.
Reference
- Directive 2002/95/EC, Restriction of Hazardous Substances.
- ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, 1995.
- Eurachem/CITAC Guide: Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement, 2nd ed., 2000.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Excellent choices for food & agriculture applications
2011|Agilent Technologies|Příručky
Solutions that meet your demands for food testing & agriculture Our measure is your success. Excellent choices for food & agriculture applications products I applications I software I services Agilent Technologies Trace Metals The ability to identify toxic heavy metals…
Klíčová slova
asb, asbmilk, milkpowder, powdergas, gaselements, elementsfish, fishsample, sampleicp, icpmercury, mercurycaesium, caesiummethylmercury, methylmercurywere, wereplasma, plasmanormal, normaltime
A Comparison of GC-ICP-MS and HPLC-ICP-MS for the Analysis of Organotin Compounds
2002|ELGA LabWater|Aplikace
A Comparison of GC-ICP-MS and HPLC-ICP-MS for the Analysis of Organotin Compounds Application Environmental Author Raimund Wahlen LGC Limited, Queens Road Teddington, Middlesex TW11 0LY, United Kingdom Abstract An inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) was used as a detector…
Klíčová slova
icp, icpblend, blendtbt, tbtorganotin, organotinrbc, rbcdbt, dbtisotope, isotopespike, spiketpht, tphtmass, massmbt, mbthplc, hplcr’b, r’br’bc, r’bcadded
RoHS/ELV Directives - Measurement of Heavy Metals Using ICP-MS
2006|Agilent Technologies|Aplikace
RoHS/ELV Directives - Measurement of Heavy Metals Using ICP-MS Application Environmental Authors Taichi Yamamoto, Yuki Arai, Tomohiro Seki Nihon Environmental Services Co., Ltd. Tokyo Japan Abstract This application note describes a robust analytical method for the determination of heavy metals…
Klíčová slova
icp, icprohs, rohselv, elvnihon, nihonedxrf, edxrfdirectives, directiveselements, elementsmethodology, methodologydirective, directivequantitative, quantitativepbbs, pbbsmethod, methodrestricted, restricteddetermination, determinationsubstances
On-line isotope dilution analysis with the 7700 Series ICP-MS: Analysis of trace elements in high matrix samples
2011|Agilent Technologies|Technické články
On-line isotope dilution analysis with the 7700 Series ICP-MS: Analysis of trace elements in high matrix samples Application note Authors Giuseppe Centineo1, Jose Ángel Rodríguez Castrillón1, Esther Muñoz Agudo2 1. Innovative Solutions in Chemistry, S.L., Oviedo, Spain 2. Laboratorio de…
Klíčová slova
isotope, isotopecertified, certifiedmultielement, multielementspike, spikematrix, matrixstandard, standardisotopic, isotopichmi, hmioida, oidaida, idaanalyte, analytesamples, sampleselements, elementsinterferences, interferencespolyatomic