Tiêu chuẩn TCVN 12667-5:2025 Xác định chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 5

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12667-5:2025

IEC 62321-5:2012

XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT TRONG SẢN PHẨM KỸ THUẬT ĐIỆN - PHẦN 5: CADMIUM, CHÌ, CROM TRONG POLYME, SẢN PHẨM ĐIỆN TỬ VÀ CADMIUM, CHÌ TRONG KIM LOẠI BẰNG AAS, AFS, ICP-OES, ICP-MS

Determination of certain substances in electrotechnical products - Part 5: Cadmium, lead and chromium in polymers and electronics and cadmium and lead in metals by AAS, AFS, ICP-OES and ICP-MS

Lời nói đầu

TCVN 12667-5:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 62321-5:2013;

TCVN 12667-5:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E3 Thiết bị điện tử dân dụng biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 12667 (IEC 62321), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện, gồm có các phần sau:

- TCVN 12667-1:2020 (IEC 62321-1:2013), Phần 1: Giới thiệu và tổng quan

- TCVN 12667-2:2020 (1EC 62321-2:2013), Phần 2: Tháo dỡ, tháo rời và chuẩn bị mẫu bằng cơ khí

- TCVN 12667-3-1:2020 (IEC 62321-3-1:2013), Phần 3-1: Sàng lọc - Chì, thủy ngân, cadimi, crom tổng và brom tổng sử dụng phương pháp phổ huỳnh quang tia X

- TCVN 12667-3-2:2020 (IEC 62321-3-2:2020), Phần 3-2: Sàng lọc - Flo, clo, brom trong polyme và chất điện tử sử dụng, sắc ký ion hóa ngọn lửa (C-IC)

- TCVN 12667-4:2020 (IEC 62321-4:2017), Phần 4: Thủy ngân trong polyme, kim loại và chất điện tử sử dụng CV-AAS, CV-AFS, ICP- OES và ICP-MS

- TCVN 12667-5:2025 (IEC 62321-5:2013), Xác định các chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 5: Cadmium, chì, crom trong polyme, sản phẩm điện tử và cadmium, chì trong kim loại bằng AAS, AFS, ICP-OES và ICP-MS

 

XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT TRONG SẢN PHẨM KỸ THUẬT ĐIỆN - PHẦN 5: CADMIUM, CHÌ, CROM TRONG POLYME, SẢN PHẨM ĐIỆN TỬ VÀ CADMIUM, CHÌ TRONG KIM LOẠI BẰNG AAS, AFS, ICP-OES, ICP-MS

Determination of certain substances in electrotechnical products - Part 5: Cadmium, lead and chromium in polymers and electronics and cadmium and lead in metals by AAS, AFS, ICP-OES and ICP-MS

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này mô tả các phương pháp thử thử nghiệm chì, cadmium chì và crom trong polyme, kim loại và sản phẩm điện tử bằng AAS, AFS, ICP-OES và ICP-MS.

Tiêu chuẩn này quy định cách xác định các mức cadmium (Cd), chì (Pb) và crom (Cr) trong sản phẩm kỹ thuật điện. Tiêu chuẩn này bao gồm ba loại chất nền: các phôi polyme, các kim loại và hợp kim, sản phẩm điện tử.

Tiêu chuẩn này coi mẫu là các đối tượng cần xử lý và đo lường. Mẫu là gì hoặc cách lấy mẫu được xác định bởi đơn vị thực hiện các thử nghiệm. Hướng dẫn thêm về cách lấy mẫu đại điện tử các sản phẩm điện tử hoàn chỉnh sẽ được thử nghiệm về mức các chất được quy định có nêu trong IEC 62321-2. Cần lưu ý rằng việc lựa chọn và/hoặc xác định mẫu có thể ảnh hưởng đến việc giải thích kết quả thử nghiệm.

Tiêu chuẩn này mô tả việc sử dụng bốn phương pháp, đó là AAS (phép đo phổ hấp thụ nguyên tử), APS (phép đo phổ huỳnh quang nguyên tử), ICP-OES (phép đo phổ phát xạ quang plasma kết hợp cảm ứng), và ICP-MS (phép đo phổ khối plasma kết hợp cảm ứng) cũng như một số quy trình chuẩn bị dung dịch mẫu mà từ đó các chuyên gia có thể lựa chọn phương, pháp phân tích thích hợp nhất.

Vì việc phân tích crom hóa trị 6 đôi khi khó xác định trong các polyme và các đồ điện tử nên tiêu chuẩn này giới thiệu các phương pháp sàng lọc crom trong polyme và đồ điện tử ngoại trừ AFS. Phân tích crom cung cấp thông tin về sự tồn tại của crom hóa trị 6 trong vật liệu. Tuy nhiên, phân tích nguyên tố không thể phát hiện có chọn lọc crom hóa trị 6; nó xác định lượng Cr ở tất cả các trạng thái oxy hóa trong các mẫu. Nếu lượng Cr vượt quá giới hạn Cr hóa trị 6, thì cần thực hiện thử nghiệm crom hóa trị 6.

Các quy trình thử nghiệm được mô tả trong tiêu chuẩn này nhằm mục đích cung cấp mức độ đúng và chính xác cao nhất đối với các hàm lượng Pb, Cd và Cr trong phạm vi đó, trong trường hợp ICP-OES và AAS, từ 10 mg/kg đối với Pb, Cd và Cr, trong trường hợp ICP-MS, từ 0,1 mg/kg đối với Pb và Cd trong trường hợp AFS, phạm vi là từ 10 mg/kg đối với Pb và 1,5 mg/kg đối với Cd. Các quy trình này không bị giới hạn đối với các hàm lượng cao hơn.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các vật liệu có chứa các polyme polyflorua vì tính ổn định của chúng. Nếu sử dụng axit sulfuric trong quá trình phân tích thì có nguy cơ mất Pb do đó dẫn đến các giá trị chất phân tích này thấp một cách sai lầm. Ngoài ra, axit sulfuric và axit flohydric không thích hợp để xác định Cd bằng AFS vì nó làm nhiễu loạn quá trình khử Cd.

Những hạn chế và rủi ro xảy ra do bước lấy mẫu dung dịch, ví dụ như có thể xảy ra sự kết tủa của mục tiêu hoặc các yếu tố khác, trong trường hợp đó các cặn lắng phải được kiểm tra riêng rẽ hoặc hòa tan bằng phương pháp khác rồi kết hợp với dung dịch mẫu thử.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 12667-1 (IEC 62321-1), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 1: Giới thiệu và tổng quan.

TCVN 12667-2 (IEC 62321-2), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 2: Tháo dỡ, tháo rời và chuẩn bị mẫu bằng cơ khí.

TCVN 12667-3-1 (IEC 62321-3-1), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 3-1: Sàng lọc - Chì, thủy ngân, cadimi, crôm tổng và brôm tổng sử dụng phép đo phổ huỳnh quang tia X

TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 6197 (ISO 5961), Chất lượng nước. Xác định cadimi bằng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử.

3 Thuật ngữ, định nghĩa và chữ viết tắt

3.1 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong IEC 62321-1 và các thuật ngữ và định nghĩa sau.

3.1.1

Độ chính xác (accuracy)

Mức độ gần nhau giữa kết quả thử nghiệm và giá trị tham chiếu được chấp nhận.

3.1.2

Chuẩn hiệu chuẩn (calibration standard)

Chất ở dạng rắn hoặc lỏng với (các) hàm lượng đã biết và ổn định của (các) chất phân tích quan tâm được sử dụng để thiết lập phản ứng của thiết bị (đường cong hiệu chuẩn) đối với (các) hàm lượng của (các) chất phân tích.

3.1.3

Dung dịch hiệu chuẩn (calibration solution)

Dung dịch dùng để hiệu chuẩn dụng cụ được chuẩn bị từ (một) dung dịch gốc hoặc từ một vật liệu tham chiếu (đã được xác nhận).

3.1.4

Vật liệu chuẩn đã được chứng nhận (certified reference material)

Vật liệu tham chiếu, kèm theo tài liệu do cơ quan có thẩm quyền ban hành và cung cấp một hoặc nhiều giá trị đặc tính quy định cùng với độ không đảm bảo liên quan và khả năng liên kết chuẩn các quy trình hợp lệ.

3.1.5

Mẫu kiểm soát trong phòng thí nghiệm (laboratory control sample)

Mẫu kiểm soát của phòng thí nghiệm đã biết nền mẫu được thêm (các) hợp chất đại diện cho chất phân tích mục tiêu, được sử dụng để ghi lại hoạt động của phòng thí nghiệm.

[Dựa trên tài liệu US EPA SW-846] ^[1]

3.1.6

Dung dịch thuốc thử trắng (reagent blank solution)

Dung dịch thuốc thử được chuẩn bị bằng cách thêm vào dung môi cùng các lượng thuốc thử như đã được thêm vào dung dịch mẫu thử (cùng thể tích cuối cùng).

3.1.7

Dung dịch mẫu thử (test sample solution)

Dung dịch được chuẩn bị cùng với phần thử của mẫu thử theo các quy định kỹ thuật thích hợp sao cho có thể sử dụng được cho phép đo dự kiến

3.2 Chữ viết tắt

CCV continuing calibration verification Xác minh hiệu chuẩn liên tục

LCS laboratory control sample Mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm.

4 Thuốc thử

4.1 Yêu cầu chung

Để xác định các nguyên tố ở mức vết, thuốc thử phải có đủ độ tinh khiết. Nồng độ của chất phân tích hoặc các chất gây nhiễu trong thuốc thử và nước phải không đáng kể so với nồng độ thấp nhất cần xác định.

Tất cả thuốc thử để phân tích ICP-MS, bao gồm các axit hoặc hóa chất được sử dụng phải có độ tinh khiết cao: tổng lượng các kim loại vết phải nhỏ hơn 1 x 10 ^{- 6} %.

Đối với các phép đo bằng ICP-OES và ICP-MS, hiệu ứng ghi nhớ xảy ra trong trường hợp nồng độ cao các nguyên tố được đưa vào. Việc pha loãng dung dịch mẫu là cần thiết đối với nồng độ cao của từng nguyên tố. Nếu hiệu ứng ghi nhớ không giảm khi pha loãng thì cần phải rửa kỹ thiết bị.

4.2 Thuốc thử

Sử dụng các thuốc thử sau:

a) Nước: Loại 1 quy định trong TCVN 4591 (ISO 3696) dùng để chuẩn bị và pha loãng tất cả các dung dịch mẫu.

b) Axit sunfuric:

1) Axit sulfuric: p(H ₂ SO ₄ ) = 1,84 g/ml, tỷ lệ khối lượng 95 %, cấp "kim loại vết".

2) Axit sulfuric: pha loãng (1:2): pha loãng 1 thể tích axit sulfuric đậm đặc (4.2 b 1)) với 2 thể tích nước (4.2 a)).

c) Axit nitric:

1) Axit nitric: p(HNO ₃ ) = 1,40 g/ml, phân số khối 65 %, cấp "kim loại vết"

2) Axit nitric, phân số khối 10 %, cấp "kim loại vết".

3) Axit nitric: 0,5 mol/l, cấp "kim loại vết".

4) Axit nitric: pha loãng (1:2): pha loãng 1 thể tích axit nitric đậm đặc (4.2.c 1)) với 2 thể tích nước (4.2 a))

d) Axit clohydric:

1) Axit clohydric, p(HCl) = 1,19 g/ml, phân số khối 37 %, cấp "kim loại vết".

2) Axit clohydric: pha loãng (1:2): pha loãng 1 thể tích axit clohydric đậm đặc (4.2.d) 1)) với 2 thể tích nước (4.2 a)).

3) Axit clohydric, phân số khối 5 %, cấp "kim loại vết".

4) Axit clohydric, phân số khối 10 %, cấp "kim loại vết".

e) Axit flohydric: p(HF) = 1,18 g/ml, phân số khối 40 %, cấp "kim loại vết".

f) Axit floroboric: HBF ₄ , phân số khối 50 %, cấp "kim loại vết".

g) Axit percloric: p(HClO ₄ ) = 1,67 g/ml, phân số khối 70 %, cấp "vết kim loại".

h) Axit phosphoric: p(H ₃ PO ₄ ) = 1,69 g/ml, nhiều hơn phân số khối 85 %, cấp "kim loại vết".

i) Axit bromhydric: p(HBr) = 1,48 g/ml, phân số khối từ 47 % đến 49 %, cấp "kim loại vết".

j) Axit boric (H ₃ BO ₃ ): 50 mg/ml, phân số khối 5 %, cấp "kim loại vết".

k) Hydro peroxid: p(H ₂ O ₂ ) = 1,10 g/ml, phân số khối 30 %, cấp "kim loại vết".

l) Hỗn hợp axit:

1) Hỗn hợp axit 1, hai phần axit clohydric (4.2 d) 1)), một phần axit nitric (4.2 c) 1)) và hai phần nước (4.2 a)).

2) Axit hỗn hợp 2, một phần axit nitric (4.2 c) 1)) và ba phần axit flohydric (4.2 e)).

3) Axit hỗn hợp 3, ba phần axit clohydric (4.2 d) 1)) và một phần axit nitric (4.2 c) 1))

m) Kali hydroxit (KOH), cấp "kim loại vết".

n) Kali borohydrua (KBH ₄ ), cấp "kim loại vết".

o) Kali ferricyanua (K ₃ (Fe(CN) ₆ )) cấp "kim loại vết".

p) Oxido - chất khử: phân số khối 1,5 % KBH ₄ - phân số khối 1 % K ₃ (Fe(CN ₆ ) trong phân số khối 0,2 % KOH.

Thêm khoảng 800 ml nước (4.2 a)) vào bình định mức 1 000 ml (5.2 e) 3)) sau đó thêm 2 g kali hydroxit (4.2 m)). Thêm 15 g kali borohydrua (4.2 n)) và 10 g kali ferricyanua (4,2 o)), khuấy đều cho tan. Đổ nước đến vạch (4.2 a)). Chuẩn bị hàng ngày.

q) Chất khử:

1) Chất khử 1, phân số khối 3 % KBH ₄ trong phân số khối 0,2 % KOH:

Thêm khoảng 800 ml nước (4.2 a)) vào bình định mức 1 000 ml (5.2 e) 3)) sau đó thêm 2 g kali hydroxit (4.2 m)). Thêm 30 g kali borohydrua (4.2 n)), khuấy đều cho tan. Đổ nước đến vạch (4.2 a)). Chuẩn bị hàng ngày.

2) Chất khử 2, phân số khối 4 % KBH ₄ trong phân số khối 0,8 % KOH.

Thêm khoảng 800 ml nước (4.2 a)) vào bình định mức 1 000 ml (5.2 e) 3)), sau đó thêm 8 g kali hydroxit (4.2 m)). Thêm 40 g kali borohydrua (4.2 n)), khuấy đều cho tan. Đổ nước (4.2 a)) đến vạch. Chuẩn bị hàng ngày.

r) Dòng chất mang:

1) Dòng chất mang 1, phân số khối 1,5 % HCl.

2) Dòng chất mang 2, phân số khối 1 % HCl.

s) Dung dịch thiourea ((NH ₂ ) ₂ CS), phân số khối 10 %. Chuẩn bị hàng ngày.

t) Chất che phủ:

1) Chất che phủ 1, phân số khối 5% axit oxalic - phân số khối 5 % kali sulfocyanate (KSCN) - phân số khối 0,5 % dung dịch o-phenanthroline (C ₁₂ H ₈ N ₂ ).

Thêm 10 g axit oxalic, 10 g kali sulfocyanate và 1 g o-phenanthroline vào 200 ml nước (42 a)). Đun nóng ở nhiệt độ thấp và khuấy cho tan, chú ý tránh không để dung dịch sôi. Sử dụng dung dịch trước khi chất rắn kết tinh. Loại bỏ khi dung dịch trở nên tối màu và chuẩn bị dung dịch mới.

2) Chất che phủ 2, phân số khối thiourea 10 % - axit ascorbic phân số khối dung dịch 10 %.

Hòa tan 10 g thiourea và 10 g axit ascorbic trong 100 ml nước. Chuẩn bị hàng ngày.

u) Dung dịch coban, 50 mg/l.

v) Dung dịch gốc:

1) Dung dịch gốc chứa 1 000 mg/l Pb.

2) Dung dịch gốc chứa 1 000 mg/l Cd.

3) Dung dịch gốc chứa 1 000 mg/l Cr.

4) Dung dịch gốc chứa 10 000 mg/l Fe.

5) Dung dịch gốc 10 000 mg/l Cu.

w) Dung dịch gốc chuẩn nội bộ.

1) Các nguyên tố chuẩn nội bộ không can thiệp vào nguyên tố mục tiêu được sử dụng cho ICP-OES và ICP-MS. Ngoài ra, sự có mặt của các nguyên tố chuẩn nội bộ này trong dung dịch mẫu phải ở mức không đáng kể. Sc, In, T b, Lu, Re, Rh, Bi và Y có thể được sử dụng như các nguyên tố chuẩn nội bộ.

2) Để sử dụng với ICP-OES, khuyến cáo sử dụng Sc hoặc Y. Nồng độ khuyến cáo là 1 000 mg/l

3) Để sử dụng với ICP-MS, khuyến cáo sử dụng Rh. Nồng độ khuyến cáo là 1 000 μg/l.

Tính độc hại của từng thuốc thử trong phương pháp này chưa được xác định chính xác; tuy nhiên, mỗi hợp chất hóa học cần được coi là một mối nguy tiềm ẩn cho sức khỏe. Từ quan điểm này, khuyến cáo phơi nhiễm các hóa chất này ở mức thấp nhất có thể bằng bất kỳ phương tiện nào có sẵn.

Các phương pháp chuẩn bị bao gồm việc sử dụng các axit mạnh vốn có tính ăn mòn và gây bỏng. Cần mặc áo khoác phòng thí nghiệm, đeo găng tay và kính an toàn khi sang chuyển axit.

Axit nitric thải ra khói độc. Luôn tiến hành phân hủy trong tủ hút cũng như khi thêm axit vào mẫu vì có khả năng giải phóng các khí độc hại.

Các khí thải từ plasma phải được dẫn đi bằng hệ thống hút khói hiệu quả.

Cần áp dụng các biện pháp phòng ngừa đặc biệt khi sử dụng axit flohydric, tức là gel giải độc HF (2,5 % canxi gluconate trong gel hòa tan trong nước) để điều trị sơ cứu vết bỏng HF trên da.

Được phép sử dụng các thuốc thử cấp phân tích thay thế trừ khi sử dụng các phương pháp ICP-MS,

5 Thiết bị, dụng cụ

5.1 Yêu cầu chung

Nhìn chung, việc thu thập và bảo quản dụng cụ thủy tinh là những phần quan trọng trong phân tích vết, bất kể loại mẫu cần phân tích. Do độ nhạy của các kỹ thuật phân tích Pb, Cd và Cr được mô tả nên mỗi bước lấy mẫu riêng lẻ phải được thực hiện hết sức cẩn thận. Tất cả các thiết bị, dụng cụ lấy mẫu, bảo quản và thao tác đều không được chứa kim loại. Ngâm tất cả dụng cụ thủy tinh trong axit nitric (4.2 c) 2)) 10 % trong 24 h ở nhiệt độ phòng, và sau đó rửa kỹ bằng nước (4.2 a)).

5.2 Thiết bị, dụng cụ

Phải sử dụng các thiết bị sau đây:

a) Cân phân tích: có khả năng cân chính xác tới 0,000 1 g.

b) Hệ thống đưa mẫu chịu HF: hệ thống trong đó phần đưa mẫu vào và mỏ cắt đã được xử lý để chịu được HF.

c) Khí argon: khí có độ tinh khiết trên 99,99 %.

d) Khí axetylen: khí có độ tinh khiết trên 99,99 %.

e) Dụng cụ thủy tinh: tất cả dụng cụ thủy tinh phải được làm sạch bằng axit nitric 10 % (4.2 c) 2)) trước khi sử dụng.

1) Bình Kjeldahl: 100 ml;

2) Cốc có mỏ: chẳng hạn như 100 ml, 200 ml, 500 ml, v.v.

3) Bình định mức: chẳng hạn như 50 ml. 100 ml, 200 ml, 500 ml, 1 000 ml, v.v. Khi thích hợp, các loại thiết bị đo thể tích khác có độ đúng và độ chính xác chấp nhận được có thể được sử dụng thay thế cho bình định mức.

4) Pipet: ví dụ như loại 1 ml, 5 ml, 10ml, 20 ml, v.v.

5) Đĩa thủy tinh.

f) Chén platin: chẳng hạn như 50 ml, 150 ml, v.v.

q) Chén nung bằng sứ: chẳng hạn như 50 ml, 150 ml, v.v.

h) Thiết bị PTFE/PFA (polytetrafluoroethylene (PTFE)/nhựa perfluoro alkoxy alkane (PFA): tất cả thiết bị phải được làm sạch bằng axit nitric 10 % (4.2 c) 2)) trước khi sử dụng:

1) Cốc có mỏ: chẳng hạn như 100 ml, 200 ml, 500 ml, v.v.

2) Nắp đậy cốc có mỏ:

3) Bình định mức: chẳng hạn như 100 ml, 200 ml, 500 ml, v.v.

i) Micropipet: chẳng hạn như 10 μl, 100 μl, 200 μl, 500 μl, 1 000 μl, v.v.

j) Bình chứa: để bảo quản dung dịch chuẩn và chất hiệu chuẩn.

Bình chứa phải được làm bằng polyethylen mật độ cao (PE-HD) hoặc chai PFA.

k) Để xác định ở mức siêu vết, phải sử dụng vật chứa làm bằng nhựa perfloro alkoxy alkane (PFA) hoặc nhựa perfluoro (ethylene-propylene) (FEP). Trong cả hai trường hợp, người dùng phải xác nhận sự phù hợp của vật chứa đã chọn.

l) Tấm gia nhiệt bằng điện hoặc bồn cát được gia nhiệt.

m) Lò múp: có khả năng duy trì ở 550 °C ± 25 °C.

n) Đèn đốt Bunsen hoặc loại đèn đốt gas tương tự.

o) Phân hủy bằng nước cường toan: thiết bị phân hủy được trang bị bộ vi điều khiển thời gian và nhiệt độ, bộ điều nhiệt khối gia nhiệt, một bộ bình chứa, mỗi bình đều được trang bị bộ làm mát hồi lưu và bình hấp thụ.

p) Hệ thống phân hủy vi sóng được trang bị một giá đỡ mẫu và các bình bằng polytetrafluoroethylene/tetrafluoroethylene cải tiến (PTFE/TFM) hoặc nhựa perfluoro alkoxy alkane/tetrafluoroethylene cải tiến (PFA/TFM) áp suất cao hoặc các bình khác làm từ vật liệu fluorocarbon.

Có nhiều khuyến cáo về an toàn và vận hành cụ thể cho mẫu và nhà chế tạo thiết bị vi sóng sử dụng trong, các phòng thí nghiệm. Nhà phân tích cần phải tham khảo hướng dẫn sử dụng thiết bị cụ thể, nhà chế tạo và tài liệu hướng dẫn vận hành đúng, cách và an toàn các thiết bị vi sóng và bình chứa.

q) Tấm cách nhiệt chịu nhiệt.

r) Bộ lọc vi sợi thủy tinh (thủy tinh borosilicat), cỡ lỗ 0,45 μm và cốc có mỏ lọc phù hợp.

s) Phổ kế phát xạ nguyên tử quang học plasma ghép nối bằng cảm ứng (ICP-OES).

t) Phổ kế khối plasma ghép nối bằng cảm ứng (ICP-MS).

u) Phổ kế hấp thụ nguyên tử (AAS)

v) Phổ kế huỳnh quang nguyên tử (AFS).

6 Lấy mẫu

6.1 Yêu cầu chung

Các phương pháp thử khác nhau, có thể sử dụng làm phương pháp thay thế theo tiêu chuẩn quốc tế này, cần các lượng mẫu khác nhau để thu được kết quả có chất lượng yêu cầu. Nhìn chung, nên bắt đầu với lượng mẫu cao nhất phù hợp với quy trình đã chọn.

Trong trường hợp đồ điện tử, trước tiên mẫu phải được phá hủy bằng phương pháp cơ khí, bằng biện pháp phù hợp (ví dụ như nghiền, xay, cắt bằng máy nghiền) trước khi có thể bắt đầu hòa tan bột bằng phương pháp hóa học. Để đảm bảo việc lấy mẫu mang tính đại diện ở giai đoạn này, cần có một cỡ hạt nhất định là hàm của lượng mẫu ban đầu (xem IEC 62321-2).

Khuyến cáo phân tích các dung dịch mẫu nước ngay sau khi chuẩn bị mẫu. Nếu điều này không thể thực hiện được thì khuyến cáo ổn định các dung dịch theo cách thích hợp và bảo quản các dung dịch này không lâu hơn 180 ngày ở nhiệt độ môi trường.

6.2 Phần mẫu thử

6.2.1 Polyme

Để phân hủy bằng axit, cân 400 mg mẫu đã được nghiền, xay hoặc cắt đến 0,1 mg gần nhất. Đối với phương pháp tro hóa khô, hoặc phương pháp phân hủy vi sóng, cân 200 mg mẫu đã được nghiền, xay hoặc cắt, đến 0,1 mg gần nhất.

6.2.2 Kim loại

Cân 1 g mẫu đến 0,1 mg gần nhất và đặt trong cốc có mỏ thủy tinh hoặc cốc có mỏ bằng PTFE/PFA (5.2 e) 1)) khi sử dụng HF (4.2 e)). Đối với AFS, lượng mẫu được đo là 0,2 g.

6.2.3 Đồ điện tử

Để phân hủy bằng nước cường toan, cân 2 g mẫu nghiền (cỡ hạt tối đa: 250 μm) đến mức 0,1 mg gần nhất. Đối với phương pháp phân hủy vi sóng, cân 200 mg mẫu đã nghiền (cỡ hạt tối đa: 250 μm) đến 0,1 mg gần nhất.

7 Quy trình

7.1 Polyme

7.1.1 Yêu cầu chung

Các mẫu được cắt trước và/hoặc được nghiền đến cỡ phù hợp cho phương pháp đã chọn theo quy trình mô tả trong Điều 6. Tùy thuộc vào phương pháp chuẩn bị dung dịch thử cụ thể, lượng mẫu được phép thay đổi, như mô tả chi tiết trong điều này. Dung dịch thử có thể được chuẩn bị bằng cách tro hóa khô hoặc bằng cách phân hủy mẫu bằng các axit như axit nitric hoặc axit sulfuric. Quá trình phân hủy bằng axit có thể được thực hiện trong một hệ thống khép kín bằng cách sử dụng bình phân hủy vi sóng. Tùy thuộc vào sự có mặt của các nguyên tố cụ thể, các chi tiết của phương pháp phân hủy sẽ khác nhau - các quy trình được nêu trong điều này. Thông tin về sự có mặt của các nguyên tố này có thể đã thu được từ các thí nghiệm sàng lọc trước đó (IEC 62321-3-1). Cuối cùng, trong dung dịch phân hủy thu được, Pb, Cd và Cr được xác định bằng ICP-OES, ICP-MS hoặc bằng AAS. Trong trường hợp AFS, trước khi xác định, dung dịch phân hủy cần được xử lý bổ sung đối với Pb và Cd.

7.1.2 Phương pháp tro hóa khô

Nếu mẫu không chứa các hợp chất halogen (thông tin có thể có từ các thí nghiệm sàng lọc trước đó) thì phải thực hiện các bước sau:

a) Đong mẫu vào chén nung (5.2 g)) được lắp trong lỗ ở tấm cách nhiệt chịu nhiệt (5.2 q)).

b) Đun nóng chén nung (5.2 g)) nhẹ nhàng bằng đèn đốt (5.2 n)) trong tủ hút để thông gió thích hợp, chú ý không để mẫu bắt lửa.

c) Khi mẫu đã phân hủy thành khối cháy đen, tăng dần nhiệt độ cho đến khi các sản phẩm phân hủy dễ bay hơi đã bị loại bỏ về cơ bản và còn lại cặn cacbon khô.

d) Chuyển chén nung và lượng chứa bên trong vào lò múp (5.2 m)) ở 550 °C ± 25 °C với cửa để hé mở để cung cấp đủ không khí cho quá trình oxy hóa cacbon.

e) Tiếp tục gia nhiệt cho đến khi cacbon bị oxy hóa hoàn toàn và thu được tro sạch.

f) Lấy chén nung (5.2 g)) và các chất chứa trong chén ra khỏi lò nung (5.2 m)) và để nguội đến nhiệt độ môi trường xung quanh. Đối với APS, xem 7.1.2 h).

g) Thêm 5 ml axit nitric (4.2 c) 1)), chuyển dung dịch thu được vào bình định mức 50 ml (5.2 h) 3)) và thêm nước (4.2 a)) đến vạch. Đây là dung dịch mẫu đậm đặc. Pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc bằng nước (4.2 a) đến mức nồng độ thích hợp cho từng khí cụ đo. Nếu sẽ sử dụng một chất chuẩn nội bộ (4.2 w)) thì phải thêm chất chuẩn nội bộ này vào trước khi đổ đầy. Đối với thể tích cuối cùng là 50 ml, thêm 500 μl chất chuẩn nội bộ (4.2 w)) đối với ICP-OES và đối với ICP-MS (sau bước pha loãng 1:1 000) trước khi rót đầy.

h) Chuyển dung dịch thu được vào bình định mức 100 ml (5.2 h) 3)) và đổ nước (4.2 a)) đến vạch. Dùng pipet lấy 2,50 ml phần dung dịch đó cho vào một cốc có mỏ 100 ml (5.2 e) 2)). Đặt cốc có mỏ lên bếp điện (5.2 l)). Đun nóng ở nhiệt độ thấp cho đến khi dung dịch khô hoàn toàn. Tráng thành trong của cốc có mỏ bằng một ít nước (4.2 a)), thêm hoặc là 1,0 ml (để xác định Cd) hoặc 1,5 ml (để xác định Pb) dung dịch axit clohydric (4.2 d) 2)). Đun nóng nhẹ để hòa tan các muối trong cốc có mỏ. Làm nguội dung dịch về nhiệt độ phòng, và chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml (5.2 h) 3)). Dung dịch trong bình 50 ml sẽ được xử lý lần lượt theo các bước sau:

- Để xác định Pb, đổ nước (4.2 a)) đến vạch và trộn đều.

- Để xác định Cd, với điều kiện mẫu không có các tạp chất như đồng, sắt, kẽm hoặc niken, v.v., thêm 1,0 ml dung dịch coban (4.2 u)) và 5,0 ml dung dịch thiourea (4.2 s)) vào bình định mức. Nếu mẫu chứa các tạp chất kim loại ngoại lai đó thì khi đó thay 5,0 ml dung dịch thiourea (4.2 s) bằng 10,0 ml chất che phủ 2 (4.2 t) 2)). Đổ nước (4.2 a)) đến vạch và trộn đều.

Nếu mẫu chứa những lượng đáng kể các hợp chất halogen (thông tin có thể có sẵn từ các thí nghiệm sàng lọc trước đó), thì phải thực hiện các bước sau:

i) Đo mẫu vào chén nung (5.2 g)).

j) Thêm 5 ml đến 15 ml axit sulfuric (4.2 b) 1)) và đun nóng chén nung (5.2 g)) và lượng chứa trong chén sôi chậm trên bếp điện hoặc bồn cát (5,2 I)) cho đến khi nhựa nóng chảy và chuyển sang màu đen.

k) Sau khi làm nguội, thêm 5 ml axit nitric (4.2 c) 1)) và tiếp tục đun nóng cho đến khi nhựa phân hủy hoàn toàn và khói trắng được tạo ra.

l) Sau khi nguội, chén nung (5.2 g)) được đặt vào lò nung (5.2 m)) duy trì ở 550 °C ± 25 °C và mẫu được làm bay hơi, sấy khô và tro hóa cho đến khi than được đốt cháy hoàn toàn.

m) Sau khi tro hóa, thêm 5 ml axit nitric (4.2 c) 1)) và chuyển dung dịch thu được vào bình định mức 50 ml (5.2 e) 3)) và thêm nước (4.2 a)) đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc bằng nước (4.2 a)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng dụng cụ, thiết bị. Nếu sử dụng chất chuẩn nội bộ thì phải thêm chất chuẩn nội đó vào trước khi đổ đầy. Đối với thể tích cuối cùng là 50 ml, phải thêm 500 μl chất chuẩn nội bộ (4.2 w)) đối với ICP-OES và ICP-MS (sau bước pha loãng 1:1 000) phải được thêm trước khi rót đầy.

n) Mọi cặn mẫu phải được tách riêng bằng máy ly tâm hoặc bộ lọc. Các cặn phải được kiểm tra bằng các phép đo thích hợp (ví dụ: XRF, phương pháp nung chảy kiềm, các phương pháp phân hủy bằng axit khác, v.v.) để xác nhận sự vắng mặt của các nguyên tố mục tiêu. Hướng dẫn về XRF được nêu trong IEC 62321-3-1.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này không áp dụng cho các fluorocarbon.

7.1.3 Phương pháp phân hủy bằng axit

Phương pháp này được sử dụng để xác định Cd và Cr. Phương pháp này không thích hợp để xác định Pb vì axit sulfuric có thể làm mất Pb trong mẫu do hình thành PbSO ₄ .

a) Đong mẫu vào bình (5.2 e) 1)). Thêm 5 ml axit sulfuric (4.2 b.1)) và 1 ml axit nitric (4.2 c) 1)) và đun nóng bình cho đến khi tạo ra tro mẫu và khói trắng. Sau khi ngừng đun nóng, thêm các lượng nhỏ axit nitric (4.2 c) 1)) vào (xấp xỉ 0,5 ml) và tiếp tục đun nóng cho đến khi tạo ra khói trắng. Lặp lại quá trình đun nóng và phân hủy bằng axit nitric (4.2 c) 1)) cho đến khi dung dịch phân hủy chuyển sang màu vàng nhạt.

b) Để mẫu nguội trong vài phút. Thêm hydro peroxit (4.2 k)) với các lượng nhỏ, mỗi lần vài mililit, và đun nóng mẫu cho đến khi tạo ra khói trắng. Sau khi làm nguội, chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml (5.2 e) 3)) và đổ đầy nước (4.2 a)) đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc bằng nước (4.2 a) đến mức nồng độ thích hợp cho từng khí cụ đo. Nếu sử dụng chất chuẩn nội bộ thì phải thêm chất chuẩn nội bộ đó vào trước khi đổ đầy. Để có thể tích cuối cùng là 100 ml, thêm 1 000 μl chất chuẩn nội bộ (4.2 w)) đối với ICP-OES và ICP-MS (sau bước pha loãng 1:1000) trước khi đổ đầy.

c) Khi quá trình phân hủy tổng thể không đủ hoặc khi mẫu chứa những lượng đáng kể Si, Zr, Hf, Ti, Ta, Nb, W, v.v. (thông tin có thể có sẵn từ lần sàng lọc trước đó), phải thực hiện các quy trình sau:

- Đong mẫu vào bình. Thêm 5 ml axit sulfuric và 1 ml axit nitric và đun nóng bình cho đến khi mẫu biến thành tro và khói trắng thoát ra. Dừng đun nóng, thêm những lượng nhỏ axit nitric (4.2 c) 1)) (khoảng 0,5 ml) và tiếp tục đun nóng cho đến khi khói trắng thoát ra. Việc đun nóng và phân hủy bằng axit nitric (4.2 c) 1)) được lặp lại cho đến khi dung dịch phân hủy chuyển màu vàng nhạt.

- Để mẫu nguội trong vài phút. Hydro peroxit được thêm vào với những lượng nhỏ, mỗi lần vài mililit, và đun nóng mẫu cho đến khi tạo ra khói trắng. Sau khi làm mát, chuyển dung dịch vào cốc có mỏ PTFE/PFA (5.2 h) 1). Thêm 5 ml HF (4.2 e)) và đun nóng bình cho đến khi tạo ra khói trắng. Thêm axit boric (4.2 j)) theo yêu cầu để tạo phức florua nhằm bảo vệ mỏ cắt plasma thạch anh (nếu không có sẵn hệ thống đưa mẫu chịu axit). Sau khi làm nguội, chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml PTFE/PFA (5,2 h) 3)) và đổ đầy nước (4.2 a)) đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc bằng nước (4.2 a)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng thiết bị đo. Nếu sử dụng chất chuẩn nội bộ thì phải thêm chất chuẩn nội bộ vào trước khi đổ đầy. Đối với thể tích cuối cùng là 100 ml, thêm 1 000 μl chất chuẩn nội bộ (4.2 w)) cho ICP-OES và ICP-MS (sau bước pha loãng 1:1 000) trước khi đổ đầy.

d) Mọi cặn mẫu phải được tách riêng bằng máy ly tâm hoặc bộ lọc. Cặn phải được kiểm tra bằng các phép đo thích hợp (ví dụ như XRF, phương pháp nung chảy kiềm, các phương pháp phân hủy bằng axit khác, v.v.) để xác nhận sự vắng mặt của các nguyên tố mục tiêu. Hướng dẫn về XRF được nêu trong IEC 62321-3-1.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này không phù hợp với AFS.

7.1.4 Phân hủy trong lò vi sóng

a) Đong mẫu vào bình phân hủy vi sóng và thêm 5 ml axit nitric (4.2 c) 1)). Thêm hydro peroxide (4.2 k)) ở dạng những lượng nhỏ hoặc chất xúc tác (chẳng hạn như 0,1 ml đến 1 ml) như mong muốn để hỗ trợ quá trình oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ. Đậy nắp bình lại và đặt vào thiết bị phân hủy vi sóng (5.2 p)). Phân hủy trong lò vi sóng theo chương trình phân hủy được định trước. Làm nguội mẫu. Đối với AFS, thực hiện theo 7.1.2 h). Đối với ICP-OES, ICP-MS hoặc AAS, chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml (5.2 e) 3)), sau đó đổ đầy nước (4.2 a)) đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc bằng nước (4.2 a)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng dụng cụ, thiết bị đo. Nếu sử dụng chất chuẩn nội bộ thì phải thêm chất chuẩn nội bộ vào trước khi đổ đầy. Để có thể tích cuối cùng là 50 ml, thêm 500 μl chất chuẩn nội bộ (4.2 w)) cho ICP-OES, và ICP-MS (sau bước pha loãng 1:1 000) trước khi đổ đầy.

Chỉ nên thêm hydro peroxit khi đã biết thành phần phản ứng của mẫu. Hydro peroxit có thể phản ứng nhanh và mạnh với các vật liệu dễ bị oxy hóa và không nên thêm vào nếu mẫu chứa một lượng lớn các thành phần hữu cơ dễ bị oxy hóa.

b) Khi khả năng phân hủy không đủ hoặc khi mẫu chứa những lượng đáng kể Si, Zr, Hf, Ti, Ta, Nb, W, v.v. (thông tin có thể có sẵn từ lần sàng lọc trước đó), phải thực hiện quy trình sau:

- Đong mẫu vào bình phân hủy vi sóng. Thêm 5 ml axit nitric (4.2 c) 1)) và 1 ml HF (4.2 e)). Thêm hydro peroxide (4.2 k)) ở dạng những lượng nhỏ hoặc chất xúc tác (chẳng hạn như 0,1 ml đến 1 ml) để hỗ trợ quá trình oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ. Đậy nắp bình lại và đặt vào thiết bị phân hủy vi sóng (5.2 p)).

Mẫu được phân hủy trong lò vi sóng theo một chương trình phân hủy đã được chỉ định trước. Thêm axit boric (4.2 j)) theo ý muốn để tạo phức florua nhằm bảo vệ đèn hàn plasma thạch anh (nếu không có sẵn hệ thống đưa mẫu vào chịu axit). Làm nguội mẫu và chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml PTFE/PFA (5.2 h) 3)) và đổ nước (4.2 a)) vào bình đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Dung dịch mẫu đậm đặc có thể được pha loãng bằng nước (4.2 a)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng thiết bị đo. Nếu sử dụng chất chuẩn nội bộ thì phải thêm chất chuẩn nội bộ vào trước khi đổ đầy. Đối với thể tích cuối cùng là 50 ml, thêm 500 μl chất chuẩn nội bộ (4.2 w)) cho ICP-OES và ICP-MS (sau bước pha loãng 1:1 000) trước khi đổ đầy.

Chỉ nên thêm hydro peroxit khi đã biết thành phần phản ứng của mẫu. Hydro peroxit có thể phản ứng nhanh và mạnh với các vật liệu dễ bị oxy hóa và không nên thêm vào khi mẫu chứa những lượng lớn các thành phần hữu cơ dễ bị oxy hóa.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này không phù hợp với AFS.

c) Phần cặn mẫu phải được tách bằng máy ly tâm hoặc bộ lọc. Các chất cặn phải được kiểm tra bằng các phép đo thích hợp (ví dụ như XRF, phương pháp nung chảy kiềm, các phương pháp phân hủy axit khác, v.v.) để xác nhận sự vắng mặt của các nguyên tố mục tiêu. Hướng dẫn về XRF được nêu trong IEC 62321-3-1.

7.2 Kim loại

7.2.1 Yêu cầu chung

Việc chuẩn bị dung dịch mẫu thử như mô tả ở đây không nhất thiết phải bao gồm tất cả các kim loại và hợp chất của chúng. Nói chung, khuyến cáo chuẩn bị dung dịch với axit clohydric, axit nitric hoặc một hỗn hợp của chúng. Đối với các mẫu khó hòa tan bằng các axit này, phải thêm axit perchloric, axit sulfuric, v.v. nếu cần. Cần lưu ý rằng việc sử dụng axit sulfuric là rất quan trọng trong việc xác định Pb do có nguy cơ làm mất một số nguyên tố mục tiêu. Các mẫu phải được hòa tan hoàn toàn mà không có cặn khi đun nóng ở nhiệt độ cao. Mẫu cũng có thể được hòa tan bằng cách sử dụng axit photphoric.

Khi hòa tan kim loại hoặc đặc biệt là hỗn hợp của chúng bằng axit mạnh, luôn có rủi ro kết tủa (ví dụ Pb và Ba với axit sulfuric và Ag với axit clohydric. AI có thể tạo thành các oxit/oxit-hydrat, v.v.). Ngay cả khi các nguyên tố này không được pháp luật quy định thì vẫn có nguy cơ mất đi nguyên tố mục tiêu do hiện tượng đồng kết tủa. Với mục đích của điều này, phải đảm bảo rằng không có các nguyên tố mục tiêu nào bị mất trong dung dịch mẫu thử. Mọi chất cặn phải được kiểm tra bằng phương pháp khác để xác định xem chúng có chứa các nguyên tố mục tiêu hay không, hoặc là sau khi hòa tan bằng axit, các chất cặn phải được hòa tan hoàn toàn bằng các phương pháp hòa tan khác (chẳng hạn như nóng chảy kiềm hoặc sử dụng bình điều áp kín khí). Các cặn được xử lý theo cách này sau đó được kết hợp với dung dịch hòa tan trong axit và được đo.

Nếu có các cặn mẫu thì chúng được phân tách bằng máy ly tâm hoặc bộ lọc. Các chất cặn phải được kiểm tra bằng các phép đo thích hợp (ví dụ như XRF, phương pháp nóng chảy kiềm, các phương pháp phân hủy bằng axit khác, v.v.) để xác nhận sự vắng mặt của các nguyên tố mục tiêu. Hướng dẫn về XRF được đưa ra trong IEC 62321-3-1.

Nếu có một lượng lớn thiếc khi có mặt bạc, tức là kim loại hàn không chứa Pb, axit hòa tan phải là axit clohydric, sau đó bổ sung 10 ml hydro peroxide cho đến khi hoàn tất quá trình phân hủy.

7.2.2 Các phương pháp phân hủy mẫu phổ biến

a) Cốc có mỏ thủy tinh (5.2 e) 2)) chứa mẫu được đậy bằng đĩa kính đồng hồ (5.2 e) 5)). Thêm 20 ml hỗn hợp axit 1 (4.2 l) 1)) và đun nóng cốc có mỏ cho đến khi mẫu hòa tan. Để nguội đến nhiệt độ phòng và tráng mặt dưới của đĩa thủy tinh và thành bên trong của cốc có mỏ bằng nước (4.2 a)). Chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml (5.2 e) 3)) và đổ đầy nước (4.2 a)) đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc bằng nước (4.2 a)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng thiết bị đo. Nếu cần, một dung dịch chuẩn nội bộ (4.2 w), ví dụ như chứa Rh được thêm vào trước khi đổ đầy nước (4.2 a)) vào bình (5.2 e) 3)). Loại nguyên tố và lượng nguyên tố phụ thuộc vào phương pháp phân tích được chọn. Các tuyến pha loãng cụ thể phải được tính đến khi tính kết quả. Việc pha loãng cũng như thêm chất chuẩn nội bộ đều phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm.

b) Trong trường hợp phương pháp AFS, trước khi pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc, dùng pipet lấy 2,50 ml phần dung dịch vào cốc có mỏ 100 ml (5.2 e) 2)). Đặt cốc có mỏ lên bếp điện (5.2 l)). Đun nóng ở nhiệt độ thấp cho đến khi dung dịch khô hoàn toàn. Tráng thành trong của cốc có mỏ bằng một ít nước (4.2 a)), thêm hoặc là 1,0 ml (để xác định Cd) hoặc là 1,5 ml (để xác định Pb) dung dịch axit clohydric (4.2 d) 2)). Đun nóng nhẹ để hòa tan các muối trong cốc có mỏ. Làm nguội dung dịch về nhiệt độ phòng, rồi sau đó chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml (5.2 e) 3)). Dung dịch trong bình 50 ml sẽ được xử lý lần lượt theo các bước sau:

- Để xác định Pb, thêm 4,0 ml chất che phủ 1 (4,2 t) 1)) vào bình định mức và đổ đầy nước (4.2 a)) đến vạch. Sau khi trộn, để lắng khoảng 30 phút và sau đó lọc trực tiếp bằng giấy lọc chậm. Giữ lại chất lỏng đã lọc để kiểm tra.

- Để xác định Cd, thêm 1,0 ml dung dịch coban (4.2 u)) và 5,0 ml chất che phủ 2 (4.2 t) 2)) vào bình định mức và thêm nước (4.2 a)) đến vạch. Để lắng trong khoảng 30 phút. Giữ lại dung dịch để kiểm tra.

7.2.3 Mẫu chứa Zr, Hf, Ti, Ta, Nb hoặc W

Đậy cốc có mỏ PTFE/PFA (5.2 h) 1)) chứa mẫu bằng nắp (5.2 h) 2)). Thêm 20 ml axit hỗn hợp 2 (4.2 l) 2)) vào và đun nóng cốc có mỏ (5.2 h) 1)) cho đến khi mẫu hòa tan. Sau khi nguội về nhiệt độ phòng, mặt dưới của nắp (5.2 h) 2)) và thành trong của cốc có mỏ (5.2 h) 1)) được tráng bằng nước (4.2 a)), và tháo nắp (5.2 h) 2)) ra. Chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml (5.2 h) 3)) và đổ nước đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Dung dịch mẫu đậm đặc được pha loãng với nước (4.2 a)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng thiết bị đo. Nếu cần, dung dịch chuẩn nội bộ (4.2 w)), ví dụ như chứa Rh, được thêm vào trước khi đổ đầy nước (4.2 a)) vào bình (5.2 h) 3)) đến vạch. Khi sử dụng axit flohydric (4.2 e)), thì dung dịch chuẩn nội bộ (4.2 w)) không được chứa các nguyên tố đất hiếm. Nguyên tố được chọn và lượng của nó phụ thuộc vào phương pháp phân tích đã chọn. Các đường pha loãng cụ thể phải được tính đến khi tính kết quả. Việc pha loãng cũng như thêm chất chuẩn nội bộ đều phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này không phù hợp với AFS.

7.2.4 Mẫu chứa Sn

Đậy cốc có mỏ (5.2 e) 2)) chứa mẫu. 10 ml hỗn hợp axit 3 (4 2 l) 3)) được thêm vào với các lượng nhỏ. Sau khi phản ứng mãnh liệt kết thúc, cốc có mỏ (5.2 e) 2)) được đun nóng từ từ cho đến khi mẫu hòa tan hoàn toàn. Sau khi làm nguội, rửa mặt dưới của nắp và thành bên trong của cốc có mỏ (5.2 e) 2)) bằng nước (4.2 a)) và tháo nắp ra. Thêm 10 ml axit sulfuric (4.2 b) 1)) vào và đun nóng cốc có mỏ (5.2 e) 2)) cho đến khi tạo ra khói trắng của SO ₃ . Sau khi làm nguội vài phút, thêm 20 ml axit bromhydric (4.2 j)) vào và đun nóng cốc có mỏ (5.2 e) 2)) cho đến khi nhìn thấy khói trắng. Quá trình này được lặp lại ba lần. Sau khi nguội về nhiệt độ phòng, thêm 10 ml axit nitric (4.2 c) 1)) để hòa tan các muối. Chuyển dung dịch này vào bình định mức 100 ml (5.2 e) 3)), sau đó đổ đầy nước (4.2 a)) đến vạch. Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Dung dịch mẫu đậm đặc được pha loãng với nước (4.2 a)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng thiết bị đo. Nếu cần, một dung dịch chuẩn nội bộ (4.2 w)), ví dụ như chứa Rh, được thêm vào bình (4.1 e) 3)) trước khi đổ đầy nước (4.2 a)). Nguyên tố được chọn và lượng phụ thuộc vào phương pháp phân tích được chọn. Phải tính đến các tuyến pha loãng cụ thể khi tính kết quả. Việc pha loãng cũng như bổ sung dung dịch chuẩn nội bộ (4.2 w)) phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm.

Cách khác, hòa tan 1 g mẫu bằng cách thêm 40 ml nước (4.2 a)), 12 ml axit nitric (4.2 c) 1)) và 6 ml axit fluoroboric mới chuẩn bị (4.2 f)) (200 ml axit flohydric 40 % (4.2 e) với 75 g axit boric (4.2 j)). Phải sử dụng một cốc có mỏ PTFE/PFA (5.2 h) 3)) và một bình định mức polyetylen mật độ cao hoặc PTFE/PFA (5.2 h) I)).

CHÚ THÍCH: Phương pháp này không phù hợp với AFS

7.3 Thiết bị điện tử

7.3.1 Yêu cầu chung

Việc chuẩn bị dung dịch mẫu thử, như mô tả ở đây không nhất thiết phải bao quát tất cả các thiết bị điện tử. Rất có thể sau khi thực hiện các phương pháp phân hủy, cặn rắn sẽ xuất hiện. Phải đảm bảo rằng (ví dụ như bằng cách sử dụng XRF) không có nguyên tố mục tiêu nào với những lượng đáng kể trong chất cặn. Nếu có thì chúng phải được hòa tan bằng các phương pháp hóa học khác và gộp chung với dung dịch mẫu thử.

Các mẫu để phân tích phải có sẵn dưới dạng vật liệu nghiền của các sản phẩm điện tử được mô tả trong Điều 6. Bột được phân hủy bằng nước cường toan hoặc bằng vi sóng được tăng cường bằng HNO ₃ , HBF ₄ , H ₂ O ₂ và HCl. Quy trình phân hủy bằng nước cường toan được thực hiện theo ISO 5961, Các nguyên tố Pb, Cd và Cr được xác định đồng thời trong dung dịch phân hủy bằng ICP-OES hoặc bằng ICP-MS hoặc một nguyên tố sau các quy trình khác được xác định bằng AAS hoặc AFS.

CHÚ THÍCH: Nếu HBF ₄ không có sẵn với đủ độ tinh khiết thì có thể sử dụng HF để thay thế.

7.3.2 Phân hủy bằng nước cường toan

a) Cân 2 g mẫu nghiền (cỡ hạt tối đa: 250 μm) đến mức 0,1 mg gần nhất cho vào bình phản ứng và thêm 30 ml axit hỗn hợp 3 (4.2 l) 3). Bình được trang bị bộ làm mát hồi lưu và bình hấp thụ chứa 10 ml mol/l HNO ₃ (4.2 c) 2)). Sau đó, chương trình nhiệt độ được bắt đầu để phân hủy mẫu trong 12 h ở nhiệt độ phòng và trong 2 h ở 120 °C. Sau khi nguội về nhiệt độ phòng, phần chứa trong ống hấp thụ được đặt vào trong bình phản ứng, mẫu được lọc qua bộ lọc vi sợi thủy tinh 0,45 μm (5.2 r)) và cặn rắn được rửa bốn lần bằng 15 ml HCl 5 % (4.2 d) 3)). Dung dịch thu được được chuyển vào bình định mức 250 ml (5.2.e) 3)) và đổ đầy với 5 % HCl (4.2 d) 3)) đến vạch đối với ICP-OES, ICP-MS và AAS, hoặc được chuyển vào bình định mức 1 000 ml (5.2 e) 3)) và đổ đầy với 5 % (m/m) HCl (4.2.d) 3)) đến vạch cho AFS.

Dung dịch thu được là dung dịch mẫu đậm đặc. Dung dịch mẫu đậm đặc có thể được pha loãng với HCl 5 % (4.2 d) 3)) đến mức nồng độ thích hợp cho từng thiết bị đo. Nếu sử dụng chất chuẩn nội bộ thì phải thêm chất chuẩn nội bộ này trước khi rót. Đối với thể tích cuối cùng là 100 ml, phải thêm một chất chuẩn nội bộ 1 000 μl đối với ICP-OES và đối với ICP-MS (sau bước pha loãng 1:1 000).

b) Trong trường hợp phương pháp AFS, trước khi pha loãng dung dịch mẫu đậm đặc, dùng pipet lấy 2,50 ml dung dịch cho vào cốc có mỏ 100 ml (5.2 e) 2)). Đặt cốc có mỏ lên bếp điện (5.2 l)). Đun nóng ở nhiệt độ thấp cho đến khi dung dịch khô hoàn toàn. Tráng thành trong của cốc có mỏ bằng một ít nước (4.2 a)), thêm hoặc là 1,0 ml (để xác định Cd) hoặc là 1,5 ml (để xác định Pb) dung dịch axit clohydric (4.2 d) 2)). Đun nóng nhẹ để hòa tan các muối trong cốc có mỏ. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng và sau đó chuyển vào bình định mức 50 ml (5.2 e) 3)). Dung dịch trong bình 50 ml sẽ được xử lý lần lượt theo các bước sau:

- Để xác định Pb, thêm 4,0 ml chất che phủ 1 (4.2 t) 1)) vào bình định mức và đổ nước (4.2 a)) đến vạch. Sau khi trộn, để yên trong khoảng 30min, sau đó lọc trực tiếp bằng bộ lọc vi sợi thủy tinh 0,45 μm (5.2 r)). Giữ lại chất lỏng đã lọc để kiểm tra.

- Để xác định Cd, thêm 1,0 ml dung dịch coban (4.2 u)) và 5,0 ml chất che phủ 2 (4.2 t) 2)) vào bình định mức và đổ đầy nước (4.2 a)) đến vạch. Để yên trong khoảng 30min. Giữ lại dung dịch để kiểm tra.

Nếu có cặn mẫu trên bộ lọc thì chúng phải được kiểm tra bằng các phép đo thích hợp (ví dụ: XRF, phương pháp nung chảy kiềm, các phương pháp phân hủy bằng axit khác, v.v.) để xác nhận sự vắng mặt của các nguyên tố mục tiêu. Hướng dẫn về XRF được nêu trong IEC 62321-3-1.

Nếu phòng thí nghiệm không có thiết bị khuyến cáo được mô tả ở trên thì có thể sử dụng phương pháp đơn giản hơn nếu người sử dụng có thể đảm bảo tính phù hợp của phương pháp. Những sai lệch so với quy trình mô tả ở trên phải được đánh giá và ghi lại trong báo cáo thử nghiệm. Cách tiếp cận đơn giản như vậy có thể dựa trên quy trình như sau: cốc có mỏ thủy tinh (5.2 e) 2)) chứa mẫu được đậy bằng đĩa thủy tinh (5.2 e) 5)). Thêm 30 ml axit hỗn hợp 3 (4.2 l) 3)) vào và đun nóng cốc có mỏ (5.2 e) 2)) trong 2 h ở 120 °C và sau đó để yên trong 12 h ở nhiệt độ phòng. Mặt dưới của đĩa thủy tinh (5.2 e) 5)) và thành bên trong của cốc có mỏ thủy tinh (5.2 e) 2)) được rửa tráng bằng nước (4.2 a)) và đĩa thủy tính (5.2 e) 5)) được lấy ra. Sau khi để nguội, mẫu được lọc bằng bộ lọc vi sợi thủy tinh 0,45 μm (5.2 r)). Phần cặn được rửa bằng HCl 5 % (4.2 d) 3)). Chuyển dung dịch này vào bình định mức (5.2 e) 3)) và đổ đầy HCl 5 % (4.2 d) 3)) đến vạch. Dung dịch thu được sẽ được sử dụng cho các phép đo tiếp theo.

7.3.3 Phân hủy vi sóng

a) Cân 200 mg mẫu nghiền (cỡ hạt tối đa: 250 μm) đến mức 0,1 mg gần nhất cho vào một bình PTFE/TFM, một bình PTFE/PFA hoặc một bình làm từ vật liệu fluorocarbon khác (5.2 h)). Thêm vào 4 ml HNO ₃ (4.2 c) 1)), 2 ml HBF ₄ (4.2 f)), 1 ml H ₂ O ₂ (4.2 k)) và 1 ml nước (4.2 a)). Các bình được khuấy trộn cẩn thận trong khoảng 10 s trước khi đậy kín để cho phép các khí hình thành ngay lập tức thoát ra ngoài. Sau đó, mẫu được phân hủy trong lò vi sóng (5.2 p)) theo một chương trình phân hủy được chỉ định trước. Trong bước phân hủy đầu tiên (bước A), các thành phần hữu cơ như polyvinyl clorua và cũng như một số nguyên tố kim loại được hòa tan.

CHÚ THÍCH 1: Nếu HBF ₄ không có sẵn với đủ độ tinh khiết thì có thể sử dụng HF để thay thế.

CHÚ THÍCH 2: HBF ₄ và HF không phù hợp với AFS. Nếu chỉ sử dụng HCl, HNO ₃ hoặc một hỗn hợp của chúng và H ₂ O ₂ thì khi đó phương pháp phân hủy bằng vi sóng này có thể phù hợp với AFS,

b) Mở bình sau khi làm nguội đến nhiệt độ phòng (thời gian yêu cầu xấp xỉ: 1 h) và thêm 4 ml HCl (4.2 d) 1)). Sau khi đậy kín bình lại, các nguyên tố tiếp theo được hòa tan bằng HCl (4.2 d) 1)) trong bước phân hủy tăng cường bằng vi sóng thứ hai (bước B). Ví dụ về chương trình vi sóng phù hợp (bước A và B) được nêu trong Bảng A.6.

c) Sau khi làm nguội bình về nhiệt độ phòng (thời gian yêu cầu xấp xỉ: 1 h), mở bình và lọc dung dịch qua bộ lọc vi sợi thủy tinh (5.2 r)) vào bình 25 ml (5.2 e) 3)), rửa sạch và đổ đầy HCl 5 % (4.2 d) 3) đến vạch. Nếu có cặn mẫu trên bộ lọc thì chúng phải được kiểm tra bằng các phép đo thích hợp (ví dụ như XRF, phương pháp nung chảy kiềm, các phương pháp phân hủy bằng axit khác, v.v.) để xác nhận sự không có mặt của các nguyên tố mục tiêu. Hướng dẫn về XRF được nêu trong IEC 62321-3-1.

Quy trình được mô tả ở trên đưa ra các yêu cầu tối thiểu đối với hệ thống phân hủy bằng vi sóng. Rất khuyến cáo nên thực hiện phân tích hai lần hoặc ba lần đối với từng mẫu trong một lần thực hiện.

Rất khuyến cáo không nên cân quá 200 mg mẫu nghiền cho vào bình phân hủy. Các sản phẩm điện tử nghiền thành bột với các hỗn hợp HNO ₃ , HBF ₄ , H ₂ O ₂ và HCl có thể phản ứng nhanh và dữ dội và tạo ra các khí (CO ₂ , NO ₂ , v.v.). Điều này làm tăng áp suất trong bình kín. Khi áp suất tăng đột ngột, hệ thống an toàn của lò vi sóng có thể phản ứng và bình mở ra. Các nguyên tố mục tiêu có thể bị mất và trong trường hợp xấu nhất có thể xảy ra vụ nổ.

Cân lượng mẫu và loại mẫu như nhau khi thực hiện hai lần hoặc ba lần phân tích trong một lần thực hiện.

Trong trường hợp cần nhiều hơn 200 mg mẫu để thu được phần đại diện của vật liệu cần thử thì sử dụng quy trình sau. Chia mẫu thành các phần có khối lượng gần bằng nhau. Cân từng phần vào bình hấp riêng biệt, thực hiện quy trình hấp với từng bình và gộp các dung dịch hấp thu được.

VÍ DỤ: Để hấp tấm bảng mạch in đi dây, cần một lượng mẫu tối thiểu là 1,2 g. Do đó, cần cân 6 x 200 mg mẫu đất vào sáu bình. Sau khi làm nguội ở cuối bước B của vi sóng, các bình được mở ra. Các dung dịch này được kết hợp bằng cách lọc qua bộ lọc vi sợi thủy tinh 0,45 μm (5.2 r)) vào bình định mức 100 ml (5.2 e) 3)) đã rửa sạch và đổ đầy HCl 5 % (m/m) đến vạch ( 4.2 d) 3)).

Nếu có cặn mẫu trên bộ lọc thì chúng phải được kiểm tra bằng các phép đo thích hợp (ví dụ: XRF, phương pháp nung chảy kiềm, các phương pháp phân hủy bằng axit khác, v.v.) để xác nhận sự không có mặt của các nguyên tố mục tiêu. Hướng dẫn về XRF được nêu trong IEC 62321-3-1.

7.4 Chuẩn bị dung dịch thuốc thử trắng

Quy trình này tương đồng với quy trình chuẩn bị mẫu và được thực hiện đồng thời nhưng không có mẫu.

8 Hiệu chuẩn

8.1 Yêu cầu chung

Mẫu phải được coi là có thành phần chưa biết, trong trường hợp đó khuyến cáo sử dụng phương pháp chuẩn nội bộ (phương pháp so sánh cường độ). Nếu cần thiết, có thể sử dụng một phương pháp bổ sung tiêu chuẩn hoặc phương pháp so sánh ma trận. Nếu không có các nguyên tố nền gây nhiễu hoặc nếu biết thành phần của mẫu thì có thể áp dụng phương pháp đường cong hiệu chuẩn.

8.2 Chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn

Sau khi pha loãng dần từng dung dịch nguyên tố chuẩn, các dung dịch chuẩn đã pha loãng chứa 0 μg đến 100 μg của mỗi nguyên tố được chuyển vào bình định mức 100 ml (5.2 e) 3)). Sau đó, thêm từng thuốc thử và trong trường hợp AFS hoặc phương pháp chuẩn nội bộ, các lượng dung dịch thích hợp cho dung dịch coban (4.2 u)) và dung dịch thiourea (4.2 s)). hoặc chất che phủ (4.2 u)), hoặc các dung dịch chuẩn nội bộ (4.2 w)) để đạt được các nồng độ thuốc thử đồng nhất với các nồng độ có trong dung dịch mẫu.

Dung dịch thu được là dung dịch hiệu chuẩn hỗn hợp cho ICP-OES, ICP-MS hoặc AAS.

8.3 Xây dựng đường cong hiệu chuẩn

Các quang phổ kế được phát triển để định lượng. Một lượng dung dịch thu được như mô tả trong 8.2 được phun mù thành plasma argon hoặc ngọn lửa axetylen/không khí trong trường hợp ICP-OES, ICP-MS hoặc AAS. Phải sử dụng một hệ thống ống mẫu chịu HF khi dung dịch mẫu chứa HF. Trong trường hợp AFS, hoặc là Pb(II) trong dung dịch thử bị oxy hóa thành Pb(IV) bởi kali ferricyanide và sau đó phản ứng với KBH ₄ và tạo ra hydrua dễ bay hơi PbH ₄ , hoặc là ion Cd trong dung dịch thử phản ứng với KBH ₄ và tạo ra khí dễ bay hơi: PbH ₄ hoặc khí Cd sau đó được tách khỏi chất lỏng và đưa vào lò thạch anh cùng với khí mang (Ar) và được nguyên tử hóa.

a) ICP-OES

- Các số đọc được xác định cho cường độ phát xạ của các nguyên tố mục tiêu (và, nếu được yêu cầu, của nguyên tố chuẩn nội bộ). Trong phương pháp đường cong hiệu chuẩn, đường cong thể hiện mối quan hệ giữa cường độ phát xạ của các nguyên tố mục tiêu và nồng độ của chúng được xây dựng dưới dạng đường cong hiệu chuẩn. Trong phương pháp chuẩn nội bộ, đường cong thể hiện mối quan hệ giữa tỷ lệ cường độ và nồng độ của các nguyên tố mục tiêu đối với đường cong của các nguyên tố chuẩn nội bộ được xây dựng dưới dạng đường cong chuẩn.

- Các bước sóng được khuyến cáo và các nguyên tố gây nhiễu được thể hiện trong các Bảng A.1 và A.2.

b) ICP-MS

- Các số đọc được xác định cho khối lượng/điện tích (m/z) của các nguyên tố mục tiêu (và, nếu yêu cầu, của nguyên tố chuẩn nội bộ). Trong phương pháp đường cong chuẩn, đường cong thể hiện mối quan hệ giữa các cường độ m/z của các nguyên tố mục tiêu và nồng độ của chúng được phát triển dưới dạng đường cong hiệu chuẩn. Trong phương pháp chuẩn nội bộ, đường cong thể hiện mối quan hệ giữa tỷ lệ cường độ và nồng độ của các nguyên tố mục tiêu đối với đường cong của các nguyên tố chuẩn nội bộ được xây dựng dưới dạng đường cong hiệu chuẩn.

- Tỷ số m/z có thể được xác định trên cơ sở của dữ liệu cho trong Bảng A.3.

c) AAS

- Các số đọc được xác định về độ hấp thụ của các nguyên tố mục tiêu. Trong phương pháp hiệu chuẩn, đường cong thể hiện mối quan hệ giữa độ hấp thụ của các nguyên tố mục tiêu và nồng độ được xây dựng dưới dạng đường cong hiệu chuẩn.

- Trong phương pháp thêm chất chuẩn, các chất chuẩn được thêm vào dung dịch mẫu và nồng độ chưa biết được xác định bằng phép ngoại suy đường cong bổ sung cho độ hấp thụ bằng 0.

- Các bước sóng phải được chọn theo các bước sóng đo điển hình đối với các nguyên tố cho trong Bảng A.4. Nếu có sự can thiệp của các chất cùng có mặt thì nên áp dụng phương pháp bổ sung chuẩn.

d) AFS

- Để xác định Pb, nên sử dụng dòng chất mang 1 (4.2 r) 1)) và oxydo - chất khử (4.2 p)). Để xác định Cd, nên sử dụng dòng chất mang 2 (4.2 r) 2)) và chất khử 1 (4.2 q) 1)): Các số đọc được xác định cho cường độ huỳnh quang của các nguyên tố mục tiêu. Trong phương pháp hiệu chuẩn, đường cong thể hiện mối quan hệ giữa cường độ huỳnh quang của các nguyên tố mục tiêu và nồng độ được xây dựng dưới dạng đường cong hiệu chuẩn.

- Trong phương pháp bổ sung tiêu chuẩn, các chất chuẩn được thêm vào dung dịch mẫu và nồng độ chưa biết được xác định bằng phép ngoại suy đường cong bổ sung cho độ hấp thụ bằng 0.

- Các bước sóng phải được chọn có tính đến các bước sóng đo điển hình đối với các nguyên tố cho trong Bảng A.5.

8.4 Đo mẫu

Sau khi đã xây dựng đường cong hiệu chuẩn, tiến hành đo mẫu trắng thuốc thử trong phòng thí nghiệm và dung dịch mẫu. Nếu nồng độ mẫu cao hơn dải đường cong nồng độ thì dung dịch phải được pha loãng đến dải của đường cong hiệu chuẩn, đảm bảo độ axit hóa thích hợp của các chất hiệu chuẩn và đo lại một lần nữa.

Độ chính xác của phép đo được kiểm tra đều đặn bằng chất chuẩn, dung dịch hiệu chuẩn, v.v. (chẳng hạn như cứ 10 mẫu một lần). Nếu cần thiết, đường cong hiệu chuẩn sẽ được xây dựng lại.

Trong trường hợp kết quả hiệu chuẩn khác với giá trị kỳ vọng hơn 20 % thì việc hiệu chuẩn và tất cả các mẫu trong chuỗi phải được đo lại.

Nếu mẫu được pha loãng đến dải hiệu chuẩn thì phải đảm bảo rằng nồng độ axit, chất chuẩn nội bộ và các chất phản ứng khác trong dung dịch mẫu pha loãng được điều chỉnh theo dung dịch chuẩn.

9 Tính toán

Nồng độ đo được ở 8.4 là nồng độ của từng nguyên tố trong dung dịch mẫu. Nồng độ của từng nguyên tố trong mẫu được tính theo công thức.

trong đó

c là nồng độ của Pb, Cd hoặc Cr trong mẫu, tính bằng μg/g;

A ₁ là nồng độ Pb, Cd hoặc Cr trong dung dịch mẫu, tính bằng mg/l;

A ₂ là nồng độ của Pb, Cd hoặc Cr trong thuốc thử trắng trong phòng thử nghiệm, tính bằng mg/I;

V là thể tích tổng của dung dịch mẫu, tính bằng ml, phụ thuộc vào chuỗi các dung dịch pha loãng cụ thể đã thực hiện;

m là lượng mẫu đo được, tính bằng g.

10 Độ chính xác

Khi các giá trị của hai kết quả thử nghiệm riêng lẻ độc lập, thu được bằng cách sử dụng cùng một phương pháp, trên vật liệu thử đồng nhất, trong cùng một phòng thí nghiệm, do cùng một người thực hiện, sử dụng cùng các thiết bị, trong một khoảng thời gian ngắn, nằm trong dải các giá trị trung bình nêu trong Bảng 1 dưới đây, thì độ chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm thu được sẽ không vượt quá giới hạn độ lặp lại r được suy ra bằng phân tích thống kê dựa trên các kết quả trong nghiên cứu liên phòng thí nghiệm số 2 (IIS2 và 4 A (IIS 4S) trong hơn 5 % các trường hợp.

Khi các giá trị của hai kết quả thử nghiệm riêng lẻ, thu được bằng cách sử dụng cùng một phương pháp trên vật liệu thử đồng nhất nhau trong các phòng thí nghiệm khác nhau, do những người khác nhau thực hiện, bằng cách sử dụng các thiết bị khác nhau, nằm trong dải các giá trị được trích dẫn trong Bảng 1 dưới đây, thì sự chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả sẽ không lớn hơn giới hạn tái lập R theo phân tích thống kê dựa trên các kết quả nghiên cứu liên phòng thí nghiệm số 3 (IIS2) và số 4A (IIS 4A) trong nhiều hơn 5 % các trường hợp.

Bảng 1 - Độ lặp lại và độ tái lập

Xem Phụ lục B về các dữ liệu hỗ trợ.

11 Kiểm soát chất lượng

11.1 Yêu cầu chung

Trường hợp áp dụng, các điều khoản về đảm bảo và kiểm soát chất lượng của các tiêu chuẩn về phương pháp thử nghiệm riêng lẻ phải bao gồm các yêu cầu về mẫu kiểm soát liên quan đến tần suất thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận. Điều này cũng phải bao gồm các quan ngại về kiểm soát chất lượng cụ thể của phương pháp liên quan đến việc xác định các giới hạn phát hiện (LOD) và các giới hạn định lượng (LOQ). Trường hợp áp dụng, LOD và LOQ phải nhất quán với các mô tả trong 11.2. Ví dụ về các quan ngại về kiểm soát chất lượng cụ thể của phương pháp khác bao gồm các yêu cầu liên quan đến xác minh hiệu chuẩn ban đầu, phương pháp mẫu trắng, mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm (LCS), v.v. được liệt kê trong Bảng 2.

Bảng 2 - Tiêu chí chấp nhận các hạng mục để kiểm soát chất lượng

a) Việc xác minh hiệu chuẩn ban đầu được thực hiện bất cứ khi nào đường cong hiệu chuẩn được thiết lập bằng cách sử dụng một chuẩn từ nguồn khác với chuẩn hiệu chuẩn.

b) Một mẻ phải phân tích một phương pháp thử mẫu trắng cùng một lúc. Có thể sử dụng nền mẫu trắng không chứa Pb, Cd hoặc Cr làm mẫu trắng phương pháp.

c) Một mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm (LCS) và một mẫu phòng thí nghiệm trùng lặp cho mỗi lô, phải được phân tích bằng cách thêm Pb, Cd hoặc Cr vào nền mẫu trắng. Ngoài ra, vật liệu chuẩn được chứng nhận có chứa Pb, Cd hoặc Cr có thể được thử nghiệm hai lần.

d) Sau mỗi lần chạy mẫu thứ mười và ở cuối mỗi bộ mẫu, hãy phân tích chất chuẩn xác minh hiệu chuẩn liên tục (CCV). Phần trăm thu hồi đối với Pb, Cd hoặc Cr phải nằm trong khoảng từ 90 % đến 110 %. Nếu phần trăm thu hồi Pb, Cd hoặc Cr trong chất chuẩn CCV nằm ngoài dải này thì chất chuẩn CCV phải được phân tích lại trong vòng 12 giờ. Nếu quá trình khôi phục vẫn nằm ngoài dải sau khi phân tích lại chất chuẩn CCV thì quá trình phân tích sẽ bị dừng và việc bảo trì sẽ được thực hiện trên hệ thống để đưa hệ thống trở lại điều kiện vận hành tối ưu. Tất cả các mẫu được nạp trước chất chuẩn CCV thành công cuối cùng có thể được báo cáo nhưng tất cả các mẫu sau tiêu chuẩn CCC không đạt sẽ được phân tích lại bằng hiệu chuẩn mới.

11.2 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)

Quy trình thí nghiệm sau đây được thực hiện để xác định giới hạn phát hiện của phương pháp và giới hạn định lượng của Pb, Cd hoặc Cr.

a) Cân chính xác lượng mẫu thích hợp được biết là không chứa Pb, Cd hoặc Cr (ví dụ: chất chuẩn được chứng nhận) hoặc các hợp chất khác có thể ảnh hưởng đến việc phân tích theo quy trình quan tâm ở Điều 7. Đặt mẫu vào mỗi bình. Lặp lại bước này tối thiểu 5 lần.

b) Cho 10 μg Pb, Cd hoặc Cr vào từng bình bằng dung dịch chuẩn (4.2 v)).

c) Thực hiện quy trình thử nghiệm quan tâm ở Điều 7 thông qua quá trình phân hủy và đo quang phổ.

d) Tính nồng độ của từng nguyên tố (μg/g) như nêu trong Điều 9 và xác định phần trăm thu hồi của nguyên tố thêm chuẩn đối với từng mẫu:

trong đó:

SR là tốc độ thu hồi tính bằng % của Pb, Cd hoặc Cr đã thêm chuẩn;

C là nồng độ đo được, tính bằng μg/g;

M là khối lượng mẫu, tính bằng g;

SA là lượng tăng đột biến (10 μg).

Phần trăm thu hồi nguyên tố phải nằm trong khoảng từ 70 % đến 125 % đối với mỗi mẫu. Nếu độ thu hồi nằm ngoài giới hạn của bất kỳ lần lặp lại nào thì toàn bộ quy trình chiết và phân tích phải được lặp lại.

e) Giới hạn phát hiện của phương pháp đạt được bằng cách tính độ lệch chuẩn, s, cho các phép phân tích lặp lại (tối thiểu là 6). Sau đó, độ lệch chuẩn được nhân với giá trị t của phân bổ cho tổng số lần lặp lại (n) cho n-1 bậc tự do. Danh sách các giá trị t của phân bổ cho 6 đến 10 lần lặp lại được hiển thị trong Bảng 3.

VÍ DỤ: Đối với 6 lần lặp lại và 6 - 1 = 5 bậc tự do, giá trị t sẽ là 3,36.

CHÚ THÍCH: Tất cả phân tích được sử dụng để tính toán MDL phải liên tục.

Bảng 3 - Giới hạn phát hiện phương pháp = t x S _{n- 1}

f) Giới hạn định lượng được xác định bằng cách nhân giới hạn phát hiện của phương pháp với hệ số 5.

Giới hạn phát hiện của phương pháp và giới hạn định lượng sẽ khác nhau tùy theo từng phòng thí nghiệm. Nhìn chung, giới hạn phát hiện của phương pháp là 2 μg/g (giới hạn định lượng là 10 μg/g) có thể đạt được khi sử dụng phương pháp này.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Ứng dụng thực tế để xác định Cd, Pb và Cr trong polyme và sản phẩm điện tử và Cd và Pb trong kim loại bằng AAS, AFS, ICP-OES và ICP-MS

A.1 Sơ đổ khối để phân tích Cr

A.2 ICP-OES

Bảng A.1 - Nhiễu phổ đối với các bước sóng của Cd và Pb

 

Bảng A.2 - Nhiễu quang phổ đối với các bước sóng của Cr

A.3 ICP-MS

Nếu tìm thấy một đồng vị ổn định, có thể đo được số khối lượng/điện tích (m/z) của một số đồng vị để ước tính mức độ nhiễu quang phổ). Điều này được minh họa trong Bảng A.3. Nếu mẫu chứa thiếc hoặc molypden thì phải chú ý đến nhiễu dương trong phép đo khối lượng Cd.

Bảng A.3 - Ví dụ về tỷ số khối lượng/điện tích (m/z)

A.4 AAS

Các bước sóng đo khuyến nghị cho AAS được thể hiện trong Bảng A.4

Bảng A.4 - Ví dụ về bước sóng đối với AAS

Nguồn sáng: đèn phóng điện không điện cực hoặc đèn cathode rỗng, loại khí: axetylen/không khí.

A.5 AFS

Các bước sóng đo được khuyến cáo cho AFS được thể hiện trong Bảng A.5.

Bảng A.5 - Ví dụ về chiều dài bước sóng đối với AFS

Nguồn sáng: đèn phóng điện không điện cực hoặc đèn cathode rỗng, loại khí: argon.

A.6 Hiệu chỉnh nền

Trong trường hợp nền nền chính của dung dịch thay đổi làm ảnh hưởng đến cường; độ phát xạ (lx), cường độ phát xạ này phải thu được bằng cách trừ đi cường độ nền (lx'). Hình A.1 trình bày một ví dụ về tác động của việc hiệu chỉnh nền. Hình A.1a thể hiện một ví dụ về nền đồng nhất theo bước sóng. Trong trường hợp này, nền có thể được hiệu chỉnh theo cả hai vị trí A và B. Hình A.1b thể hiện một ví dụ về việc thay đổi nền theo bước sóng. Trong trường hợp này, cường độ nền phải được hiệu chỉnh bằng cách lấy cường độ nền (lx’), được tính theo cả vị trí A và vị trí B của cường độ phát xạ.

Hình A.1 - Hiệu chỉnh nền

Khi sử dụng phương pháp thêm chuẩn, nền phải được trừ đi bằng phương pháp hiệu chỉnh nền ở trên trước khi thực hiện hiệu chuẩn thêm chuẩn.

A. 7 Chương trình phân hủy mẫu bằng vi sóng ^a

Bảng A.6 cung cấp một ví dụ về chương trình phân hủy mẫu bằng vi sóng.

Bảng A.6 - Chương trình phân hủy mẫu bằng vi sóng

 

Phụ lục B

(tham khảo)

Kết quả nghiên cứu liên phòng thí nghiệm quốc tế Số 2 (IIS 2) và Số 4A (IIS 4A)

Bảng B.1 - Dữ liệu thống kê cho AAS ^[2]

Bảng B.2 - Dữ liệu thống kê cho AFS

Bảng B.3 - Số liệu thống kê cho ICP-OES

Bảng B.4 - Dữ liệu thống kê cho ICP-MS

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ERNST. T., POPP, WOLF, VAN ELDIK, Analysis of eco-relevant elements and noble metals in printed wiring boards using AAS, ICP-OES and EDXRF, Anal. Bioanal. Chem., 2003, 375:p.805-814, (ERNST. T., POPP, WOLF, VAN ELDIK, Phân tích các nguyên tố liên quan đến sinh thái và kim loại quý trong bảng mạch in bằng AAS, ICP-OES và EDXRF, Anal. Sinh học. Chem., 2003, 375:p.805-814).

[2] IEC 62321-7-2, Determination of certain substances in electrotechnical products - Part 7-2: Hexavalent chromium (Cr(VI)) in polymers and electronics by the colorimetric method, (Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 7-2: Hexavalent crom (Cr(VI)) trong polyme và thiết bị điện tử bằng phương pháp đo màu)

[3] EN 1122, Plastics - Determination of cadmium - Wet decomposition method (Nhựa - Xác định cadmium - Phương pháp phân hủy ướt)

[4] EN 13346, Characterization of sludges - Determination of trace elements and phosphorus - Aqua regia extraction methods (Đặc tính của bùn - Xác định các nguyên tố vi lượng và phốt pho - Phương pháp chiết xuất nước cường toan).

[5] EDGELL, K. US EPA Method study 37 - SW-846 Method 3050 Acid Digestion of Sediments, Sludges, and Soils. EPA Contract No. 68-03-3254, November 1988 (EDGELL, K., US EPA Phương pháp nghiên cứu 37 - SW-846 Phương pháp 3050 Phân hủy bằng axit của trầm tích, bùn và đất. Hợp đồng EPA số 68-03-3254, tháng 11 năm 1988).

[6] United States Environmental Protection Agency (EPA), EPA SW-846 Method 3052, Microwave-assisted acid digestion of siliceous and organically based matrices (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), EPA SW-846 Phương pháp 3052, Tiêu hủy axit nền silic và nền hữu cơ bằng vi sóng).

[7] United States Environmental Protection Agency (EPA), EPA SW-846 Method 6010B, Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), EPA SW-846 Phương pháp 6010B, Quang phổ phát xạ nguyên tử plasma kết hợp cảm ứng).

[8] United States Environmental Protection Agency (EPA), EPA SW-846 Method 7000, Series measurement methods for lead, cadmium, chromium and mercury (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), EPA SW-846 Phương pháp 7000, Chuỗi phương pháp đo chì, cadmium, crom và thủy ngân).

[9] RITTER, A. MICHEL, E. SCHMID. M AFFOLTER, S.. Interlaboratory test on polymers: determination of heavy metals in polymer matrices, Polymer testing 23 (2004), 467-474 (RITTER, A. MICHEL, E. SCHMID. M AFFOLTER, S.. Thử nghiệm liên phòng thí nghiệm trên polyme: xác định kim loại nặng trong nền polyme, Thử nghiệm polyme 23 (2004), 467-474)

[10] ASTMD 4004-93, Standard test methods for rubber determination of metal content by flame atomic absorption (AAS) analysis (Phương pháp thử tiêu chuẩn để xác định hàm lượng kim loại trong cao su bằng phân tích hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (AAS))

[11] ASTM D 3335-85A, Standard test method of low concentration of lead, cadmium and cobalt in paint by atomic absorption spectroscopy (Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn nồng độ thấp chì, cadmium và coban trong sơn bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử).

[12] ASTM D 1224-92, Standard test methods for zinc and cadmium in paper (Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với kẽm và cadmium trong giấy).

[13] ASTM D 3624-85A, Standard test method for low concentration of mercury in paint by atomic absorption spectroscopy (Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về nồng độ thủy ngân thấp trong sơn bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử)

[14] ASTM C 146-94A, Standard test methods for Chemical analysis of glass sand (Phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích hóa học cát thủy tinh).

[15] ASTM C 169-92, Standard test methods for Chemical analysis of soda-lime and borosilicate glass (Phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích hóa học của soda-vôi và thủy tinh borosilicat).

[16] EN 10181, Chemical analysis of ferrous materials determination of lead in steels flame atomic absorption specirometric method (Phân tích hóa học vật liệu kim loại màu, xác định chì trong thép, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa).

[17] ASTM E 350-95, Standard test methods for chemical analysis of carbon steel, low-alloy steel, silicon electrical steel, ingot iron, and wrought iron (Phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích hóa học thép cacbon, thép hợp kim thấp, thép điện silicon, sắt thỏi và sắt rèn)

[18] ASTM E 353-93, Standard test methods for chemical analysis of stainless, heat resisting, mar-aging, and other similar chromium-nickel-iron alloys (Phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích hóa học của hợp kim không gỉ, chịu nhiệt, lão hóa và các hợp kim crom-niken-sắt tương tự khác).

[19] ASTM E 363-93, Standard methods for chemical analysis of chromium and ferrochromium (Phương pháp tiêu chuẩn để phân tích hóa học crom và ferrocrom).

[20] ASTM E 361-99, Standard test methods for the determination of arsenic and lead in ferromanganese (Phương pháp thử tiêu chuẩn để xác định asen và chì trong ferromanganese).

[21] ASTM E 362-99, Standard test methods for the determination of arsenic and lead in silicomanganese and ferrosilicon manganese (Phương pháp thử tiêu chuẩn để xác định asen và chì trong mangan silicomanganese và ferrosilicon).

[22] ASTM E 34-94, Standard test methods for chemical analysis of aluminum and aluminum-base alloys (Phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích hóa học nhôm và hợp kim gốc nhôm).

[24] ASTM E 478-03, Standard test methods for chemical analysis of copper alloys (Phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích hóa học hợp kim đồng).

[25] ASTM E 1834-96, Standard test method for determination of lead in nickel alloys by electrothermal atomic absorption spectrometric method (Phương pháp thử tiêu chuẩn để xác định chì trong hợp kim niken bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử nhiệt điện).

[26] ASTM E 536, Standard test methods for chemical analysis of zinc and zic alloys (Phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích hóa học hợp kim kẽm và zic).

[27] EN 12441-3, Zinc and zinc alloys - Chemical analysis - Part 3: Determination of lead, cadmium and copper - Flame atomic absorption spectromethc method (Hợp kim kẽm và kẽm - Phân tích hóa học - Phần 3: Xác định chì, cadmium và đồng - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa).

[28] United States Environmental Protection Agency (EPA), EPA SW-846 Chapter 1 - Quality Control, Revision 1: July 1982 (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), EPA SW-846 Chương 1 - Kiểm soát Chất lượng, Bản sửa đổi 1: Tháng 7 năm 1992).

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ, định nghĩa và chữ viết tắt

4 Thuốc thử

5 Trang thiết bị

6 Lấy mẫu

7 Quy trình

8 Hiệu chuẩn

9 Tính toán

10 Độ chính xác

11 Kiểm soát chất lượng

Phụ lục A (tham khảo) - Ứng dụng thực tiễn xác định Cd, Pb và Cr trong polyme và sản phẩm điện tử và Cd, Pb trong kim loại bằng AAS, AFS, ICP-OES và ICP-MS

Phụ lục B (tham khảo) - Kết quả nghiên cứu liên phòng thí nghiệm quốc tế số 2 (IIS2) và số 4A (IIS 4A)

Thư mục tài liệu tham khảo