GB/T 33351.1-2016 电子电气产品中砷、铍、锑的测定 第1部分：电感耦合等离子体质谱法

　　ICS 31. 020 L 10

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33351. 1—2016

　　电子电气产品中砷、铍、锑的测定

　　第 1 部分 : 电感耦合等离子体质谱法

　　Determination ofarsenic,beryllium,antimonyin electricaland electronicproducts—

　　Part1:Inductivelycoupledplasmamassspectrometry

　　2016-12-13发布 2017-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33351. 1—2016

　　前 言

　　GB/T 33351《电子电气产品中砷 、铍 、锑的测定》分为以下部分 :

　　— 第 1部分 : 电感耦合等离子体质谱法 ;

　　— 第 2部分 : 电感耦合等离子体发射光谱法 。

　　本部分是 GB/T 33351的第 1部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分由全国电工电子产品与系统的环境标准化技术委员会(SAC/TC297)提出并归 口 。

　　本部分起草单位 : 中国计量科学研究院 、中国电子技术标准化研究院 、广东出入境检验检疫局 、通标标准技术服务有限公司 、深圳市安姆特检测技术有限公司 、赛默飞世尔科技(中国) 有限公司 、珀金埃尔默仪器有限公司 。

　　本部分主要起草人 :冯流星 、马联弟 、申黛瑞 、程涛 、赵泉 、荆淼 、何晓燕 、吕杰华 、王娟 。

　　电子电气产品中砷、铍、锑的测定

　　第 1 部分 : 电感耦合等离子体质谱法

　　1 范围

　　GB/T 33351的本部分规定了电子电气产品中砷 、铍 、锑含量的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定方法 。

　　本部分适用于电子电气产品中砷 、铍 、锑的测定 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　IEC 62321-2: 2013 电 工 产 品 中 相 关 物 质 的 测 定 第 2 部 分 : 拆 卸 、拆 分 和 机 械 制 样 (Determination of certain substances in electrotechnical products—Part2: Disassembly, disjointment and mechanical sample preparation)

　　IEC 62321-5:2013 电工产品中 相 关 物 质 的 测 定 第 5 部 分 : 使 用 AAS、AFS、ICP-OES和 ICP- MS法分别测定 聚 合 物 和 电 子 产 品 中 镉 、铅 、铬 的 含 量 以 及 金 属 中 镉 和 铅 的 含 量 (Determination of certain substances in electrotechnicalproducts—Part5:Cadmium ,lead and chromium in polymersand electronicsand cadmium andlead in metals by AAS,AFS,ICP-OES,ICP-AES and ICP-MS)

　　3 原理

　　将电子电气产品中的聚合物 、玻璃或陶瓷样品采用微波消解法 ,金属样品采用酸消解法进行样品前处理 ,然后用电感耦合等离子体质谱仪对样品中的砷 、铍 、锑进行测定 ,采用外标法进行定量 ,使用质量数相近的锗 、锂 、铑元素做为内标 。

　　4 试剂或材料

　　除本部分特殊规定外均使用优级纯试剂 ,实验用水应符合 GB/T 6682规定的一级水 。

　　.. 化(2)O:=):./(m。) 。

　　.. 酸(H(l:)ρ:.L。。

　　4.6 铍单元素标准溶液 :10 μg/mL。

　　4.7 锑单元素标准溶液 :100 μg/mL。

　　4. 8 锗单元素标准溶液 :100 μg/mL。

　　4.9 锂单元素标准溶液 :100 μg/mL。

　　GB/T 33351. 1—2016

　　4. 10 铑单元素标准溶液 :100 μg/mL。

　　5 仪器设备

　　5. 1 电感耦合等离子体质谱仪 :ICP-MS仪器的工作参数通过仪器自动或手动调谐优化给出 ,满足仪器安装标准要求的灵敏度 、背景 、氧化物 、双电荷 、稳定性等各项指标 。ICP-MS仪器的工作条件可参见附录 A。

　　5.2 微波消解仪 。

　　5.3 分析天平 :精度为 0. 000 1 g。

　　6 样品

　　6. 1 机械预处理

　　用于测定的样品需经过机械预处理 ,样品的机械预处理(拆卸、拆分和机械制样等)按照 IEC 62321. 2: 2013规定方法来完成 。

　　6.2 化学处理

　　6.2. 1 聚合物样品

　　聚合物样品采用微波消解的方法 。称取 0. 1 g~0. 2 g(精确至 0. 000 1 g)聚合物样品颗粒加入到消解罐中 ,加入 6 mL硝酸(4. 1) ,1 mL过氧化氢(4. 2) ,放入微波消解仪中以一定的消解程序对样品进行微波消解 。消解程序可参见附录 B。如果遇到有少数样品消解不完全 ,待消解罐冷至室温后 , 向其中加入 1 mL硝酸(4. 1)及 0. 5 mL过氧化氢(4. 2) ,放入微波消解炉中再次运行消解程序 ,确保样品完全消解 。消解完全后 ,待样品冷却至室温 ,然后将样品转移至 25 mL 的容量瓶中 ,用水将消解罐内壁清洗至少三次 ,洗涤液转移至容量瓶中 ,最后向容量瓶中加水定容至刻度 。

　　6.2.2 金属样品

　　对于金属样品采用湿式消解法 ,消解用试剂包括硝酸(4. 1) 、过氧化氢(4. 2) 和盐酸(4. 3) 等 ,或者其中某几种试剂的混合溶 液 。 对 于 焊 锡 样 品,用 硝 酸(4. 1) 和 过 氧 化 氢 (4. 2) 的 混 合 酸 进 行 消 解 。 称 取0. 1 g~0. 2 g(精确至 0. 000 1 g)焊锡样品于聚四氟乙烯的容器中 ,加入 5 mL硝酸(4. 1)和 1 mL过氧化氢(4. 2)(根据基体成分适当调整) ;对于铜样品采用 1 mL水和 1 mL硝酸(4. 1)即可溶解 。对于铁样品采用加入 5 mL盐酸(4. 3) , 并 加 入 3 mL 过 氧 化 氢(4. 2) 进 行 消 解 。 对 于 锌 样 品 采 用 加 入 5 mL盐 酸(4. 3)进行消解 。待样品完全溶解以后将溶液转移至 25 mL容量瓶中 ,并用水清洗聚四氟乙烯容器的内壁和盖子至少三次 ,洗涤液转移至容量瓶中 ,最后向容量瓶中加水至刻度 。

　　6.2.3 陶瓷与玻璃样品

　　采用微波消解法处理陶瓷及玻璃样品,取 0. 1 g~0. 2 g(精确至 0. 0001 g)陶瓷或玻璃样品于消解罐中 ,加入 5 mL硝酸(4. 1) 、1 mL氢氟酸(4. 4) 、1 mL过氧化氢(4. 2) ,盖上密封塞 ,放入微波消解仪中以一定的消解程序对样品进行微波消解 ,微波消解程序参见附录 C。消解程序运行结束后 ,待消解罐冷却至室温 ,用水将消解罐内壁清洗至少三次 ,合并溶液并置于电热板上加热赶酸 ,使试样溶液缓慢蒸发至1 mL左右 ,然后将样品转移至 25 mL 的容量瓶中 ,清洗消解罐三次 ,洗涤液转移至容量瓶中 , 向容量瓶中加水至刻度 。

　　7 标准曲线的配制

　　用移液器移取 0. 25 mL 100 μg/mL 的砷单元素标准溶液于 25 mL 的容量瓶中 ,加稀硝酸(稀硝酸的浓度需与样品基体匹配)定容至 25 mL,得到 1 μg/mL 的砷标准储备溶液 ,待用 。

　　用移液器移取 2. 5 mL 10 μg/mL 的铍单元素标准溶液于 25 mL 的容量瓶中 ,加稀硝酸(稀硝酸的浓度需与样品基体匹配)定容至 25 mL,得到 1 μg/mL 的铍标准储备溶液 ,待用 。

　　用移液器移取 0. 25 mL 100 μg/mL 的锑单元素标准溶液于 25 mL 的容量瓶中 ,加稀硝酸(稀硝酸的浓度需与样品基体匹配)定容至 25 mL,得到 1 μg/mL 的锑标准储备溶液 ,待用 。

　　分别取 100 μg/mL锗 、锂 、铑单元素标准溶液各 0. 25 mL于 25 mL 的容量瓶中 ,加稀硝酸(稀硝酸的浓度需 与 样 品 基 体 匹 配) 定 容 至 25 mL, 得 到 锗 、锂 、铑 浓 度 均 为 1 μg/mL 的 混 合 内 标 储 备 溶 液 ,待用 。

　　用移液器移取一定量上述的砷 、铍 、锑标准储备溶液 ,用稀硝酸(稀硝酸的浓度需与样品基体匹配)稀释成不同浓度的标准溶液 。标准溶液系列和待测样品中内标锗 、锂 、铑的浓度均为 20 μg/L。测定并绘制标准工作曲线 ,标准系列的具体浓度见表 1。标准溶液系列建议现配现用 ,对于高盐的样品须确保标准溶液与样品的基体相匹配 。

　　表 1 标准系列浓度

　　8 试验

　　打开 ICP-MS仪器 ,对仪器条件参数进行优化 ,待仪器稳定后 ,分别对空白 、标准和样品溶液进行测定 。在使用 ICP-MS进行测量时建议选取被测元素砷 、铍 、锑的质量数分别为 75、9、121,选取内标元素锗 、锂 、铑的质量数分别为 72、6、103,测量砷时建议采用氦气碰撞模式 ,对于氢氟酸含量较高的样品,采用耐氢氟酸进样系统 。若测定结果超出校准曲线范围 ,应将样品溶液稀释至合适的浓度 。对于空白试验 ,除不加样品外 ,其余前处理及测量均按上述步骤进行 。

　　9 试验数据处理

　　样品中砷 、铍 、锑的含量以质量分数 X 计 ,单位以 mg/kg表示 ,按式(1)计算 :

　　X …………………………( 1 )

　　式中 :

　　c1— 分析试样的测试溶液中被测元素浓度值 ,单位为微克每升(μg/L) ;

　　c0— 方法空白中被测元素浓度值 ,单位为微克每升(μg/L) ;

　　V — 测定时的试液体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　f— 试样溶液(试液)稀释倍数 ;

　　m— 试样的称样质量 ,单位为克(g) 。

　　计算结果表示到小数点后 3位 。

　　10 精密度及检出限

　　10. 1 精密度

　　在同一实验室 , 由同一操作者使用相同设备 ,按相同的测试方法 ,并在短时间内对同一被测对象相互独立进行 测 试 获 得 的 两 次 独 立 测 试 结 果 之 间 的 绝 对 差 值 , 不 大 于 这 两 个 测 定 值 的 算 术 平 均 值的 10% 。

　　10.2 检出限

　　对方法空白做 11次检测 , 以 计 数 值 的 3 倍 标 准 偏 差 除 以 校 准 曲 线 的 斜 率 作 为 本 方 法 的 检 出限 。砷 、铍 、锑的检出限见表 2。

　　表 2 各元素检出限

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　电感耦合等离子体质谱仪参考工作条件

　　电感耦合等离子体质谱仪参考工作条件见表 A. 1。

　　表 A. 1 电感耦合等离子体质谱仪参考工作条件

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　聚合物样品微波消解参考程序

　　聚合物样品的微波消解条件见表 B. 1。

　　表 B. 1 聚合物样品微波消解参考程序

　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　陶瓷与玻璃样品微波消解参考程序

　　陶瓷与玻璃样品的微波消解条件见表 C. 1。

　　表 C. 1 陶瓷与玻璃样品微波消解参考程序