骏辉腾CIC-CD100型离子色谱无卤测试仪

一、设计总则

前言
继无铅制程後，新一波的绿色电子浪潮～无卤素(Halogen-free)将再次席卷**之电子产业。在即将开始实施的挪威PoHS法令中，已明确规范十八种必须排除的有害物质，第一类群组即为溴系难燃剂，包括六环溴十二烷(HBCDD)与印刷电路板中较常用的四溴丙二酚(TBBPA)等。除了国际间将陆续订定相关法律外，国际大厂包括ASUS、Dell、HP、Apple、Intel、AMD等公司亦声明将自2008年开始导入无卤素材料。
卤素材料是指在周期表中的氟(F)、氯(Cl) 、溴(Br) 、碘(I) 、(At)，主要是在做阻燃的功能，被广泛应用在电子设备及它的副件包括机器盒、印制电路板、缆绳导线、塑料零件及包装材料。电子零组件与材料、电子产品的接着技术、产品外壳 (Housing)，PP、ABS、PMMA、PC…、塑胶、色料等。
卤素的危害也是众所周知的，**卤化合物在人体中可导致癌症，而且其低生物降解率会导致生态系统中的积累，一些挥发性的**卤化物对臭氧层也有较大的破坏作用，进而对环境和人类健康造成严重影响，因此卤素化合物被列为对人类和环境有害的化学品，禁止或**使用。
国际如卤素材料的规范
从氟利昂到POPs，从PVC到溴化阻燃剂（BFR），**卤化物对人体和自然生态环境的危害已是不争的事实。1987年签署的《蒙特利尔议定书》和2001年签署的《斯德哥尔摩公约》表明**已经对这类物质的生产和使用加以限制。近年来，众所周知的《欧盟电子电器危害物禁用指令》（ROHS指令）中规定，从2006年7月1日起，全面禁用溴类阻燃剂。同时，国际上已有一系列法律法规禁止在电子电器、玩具和皮革制品上使用部分有毒有害的含卤**溶剂，其中包括在生产加工过程中禁止使用、在较终产品上不得残留、在较终产品上可挥发的含卤**物不得**过某一限制。
国际组织或大厂如IEC、IPC、JPCA及三星等均已定义其无卤素材料的规格，其中IEC 61249-2-21规范要求溴、氯化物之含量必须低於900 ppm，总卤素含量则必须低於1500 ppm，IPC之无卤素定义与IEC相同；JPCA之规范则定义溴化物与氯化物含量限制均为900 ppm，并未要求总卤素含量。三星规定溴化物与氯化物含量限制各为900 ppm。



国际电工协会 IEC 61249-2-21 :2003定义∶
Substance	Permissible Limit (by weight)
Bromine (Br)溴化合物	900 ppm (0.09%)
Chlorine (Cl)氯化合物	900ppm (0.09%)
Total concentration of: chlorine (Cl)
 + bromine (Br)	1500ppm (0.15%)
          表1. 国际电工协会 IEC 61249-2-21 :2003 之无卤素材料规格
无卤素分析
仪器分析上，能分析卤素浓度较常使用的分析仪器分别为ED-XRF(X光萤光光谱仪)及CIC(离子分析仪)两种。X-光萤光分析仪 (X-ray Fluorescence Spectrometer, XRF )系利用X-光束照射试片以激发试片中的元素，当原子自激发态回到基态时，侦测所释放出来的萤光，经由分光仪分析其能量与强度後，可提供试片中组成元素的种类与含量。离子色谱法是利用离子交换的原理，使待测定的离子在流动相与固定相间的不同亲和力而得以分离，采用电导检测器测定，根据各成分的保留时间定性，利用色谱峰面积定量的分析方法。检测限可以达到ppb的分析水平。目前根据BS EN14582:2007标准，就是氧弹燃烧利用离子色谱仪分析卤素。
离子色谱分析方法：
1、样品处理：氧弹燃烧或氧瓶燃烧






2、离子色谱仪：
深圳骏辉腾离子色谱仪：　CIC100型标准型离子色谱仪
根据WEEE指令及IEC/EN1249-2-21标准，PCB板基材中的溴离子含量不**过900 PPM，氯离子含量不**过900 PPM，溴+氯离子含量不**过1500PPM，才可称为无卤PCB板。
测试标准用：EN14582或者是IEC61189-2006。国际推荐使用离子色谱法检测，前处理推荐使用氧弹燃烧转换。下面以CIC100型离子色谱为例：

二、实际应用报告
     概述：在塑料等聚合物产品中添加卤素（氟，氯，溴，碘）用以提高燃点，其优点是：燃点比普通聚合物材料高，燃点大约在 300℃ 。燃烧时，会散发出卤化气体（氟，氯，溴，碘），*吸收氧气，从而使火熄灭。但其缺点是释放出的CL2浓度高时，引起的能见度下降会导致无法识别逃生路径，同时CL2具有很强的毒性，影响人的呼吸系统，此外，含卤聚合物燃烧释放出的卤素气在与水蒸汽结合时，会生成腐蚀性有害气体（卤化氢），对一些设备及建筑物造成腐蚀。
　　PBB ， PBDE ， TBBPA 等溴化阻燃剂是目前使用较多的阻燃剂，主要应用在电子电器行业，包括：电路板、电脑、燃料电池、电视机和打印机等等。
　　这些含卤阻燃剂材料在燃烧时产生有害物质，且在环境中能存在多年，甚至终身累积于生物体，无法排出。
　　目前对于无卤化的要求，不同的产品有不同的**标准：
　　如无卤化电线电缆其中卤素指标为：所有卤素的值 ≦50PPM
　　(根据法规 PREN 14582) ;燃烧后产生卤化氢气体的含量＜100PPM
(根据法规 EN 5067-2-1) ;燃烧后产生的卤化氢气体溶于水后的 PH 值 ≧4.3
   （根据法规 EN-5 0267-2-2);产品在密闭容器中燃烧后透过一束光线其透光率 ≧60%
　　(根据法规 EN-50268-2) 。
塑料中的卤素检测分析谱图：


 
上图为某包装塑料中卤素含量检测谱图，对应F- 、CL-、 Br- 、I-四种卤素离子，一次进样，20分钟内完成分析检测，方便快速，是国际通用标准分析方法。 

三、技术说明
1、使用宽范围、高性能、低脉冲双往复活塞高压泵，泵速达9.999ml/min
2、可支持国内外多种阴/阳离子色谱柱，具有可靠性和稳定性高，流量精确，低维护   
等优点
3、先进的在线脱气技术，对流动相进行实时脱气控制，避免了传统脱气泵的繁琐操作和间      歇性。
4、先进的连续自动再生膜抑制器，具有抑制容量高，*使用蠕动泵，平衡快，抗污染，重复性好，*使用任何消耗品，零维护。

四、技术标准规范
离子色谱仪的设计、制造应按国标规定执行。主要设计制造标准及规范如下：（列出标准号及标准名称清单）
序号	标准名称	标准号
1	WEEE指令	EN61010-1: 1993
2	IEC/EN  1249 2-21	EN50081-1: 1992:
3	居住区大气中硫酸盐卫生检验标准方法—离子色谱法	GB/T11733-89
4	大气降水中氟、氯、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐的测定—离子色谱法	GB13580.5-92	
5	工业循环冷却水中钠、铵、钾、镁和钙离子的测定—离子色谱法	GB/T15454-95
6	工业循环冷却水及锅炉水中氟、氯、磷酸根、亚硝酸根、硝酸根和硫酸根的测定—离子色谱法	GB/T14642-93
7	电子级水中痕量氯离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硫酸根离子的离子色谱测试方法	GB/T11446.7-1997
8	饮用**矿泉水检验方法（包括：25.3锂的离子色谱法；36.3氟化物的离子色谱法；37.2氯化物的离子色谱法；38.1溴化物的离子色谱法；39.3碘化物的离子色谱法；硝酸盐的离子色谱法）	GB/T8538-1995
9	洗涤剂中各种磷酸盐的分离测定（离子交换柱色谱法）	GB/T13173.4-91
10	洗涤剂中非离子表面活性剂含量的测定（离子交换法）	GB/T13173.3-91
11	工业三聚磷酸钠—离子交换柱色谱法分离测定不同形式的磷酸盐，根据ISO 3358:1979《工业三聚磷酸钠和焦磷酸钠，离子交换柱色谱法分离测定不同形式的磷酸盐》重新起草	GB/T9984.3-2004	
12	地下水质检验方法—离子色谱法测定氯离子、氟离子、溴离子、硝酸根和硫酸根	DZ/T0064.51-93
13	地下水质检验方法—离子色谱法测定钾、钠、锂和铵	DZ/T0064.28-93
14	城市供水钠、镁、钙的测定—离子色谱法	CJ/T143-2001
15	*人民共和国国家计量检定规程—离子色谱仪	JJG	823-93
16	火电厂水汽中无机痕量阴离子的测定	DL/T954-2005


五、设备技术特性

设备名称型号	卤素专用仪
用途	适用于各类样品中卤素离子的分析
数量	1套
工作环境温度	15至30℃
泵
项目	说明	数据描述
双活塞串联高压泵	是或否	是
较大压力	Mpa	42 Mpa
流速范围	ml/min	0.001-9.999
流速增量	ml	0.01
流量精度	%	0.2%
泵头体积	mL	10
电磁六通阀	是或否	是
洗脱液系统		碳酸钠
需要氮气	是或否	否
电导检测器
电导检测器		五较电导
电导池体积	uL	＜1.0 uL
检测器范围	us/cm	0—1000
较大电子漂移	FS	2.0%
电子噪音	FS	1.0%
分辨率	ns/cm	0.05ns
前处理
氧弹燃烧装置 		对样品进行充分的处理
针头过滤器	0.22um	对样品悬浮杂质过滤
C18柱		对**物吸附
在线脱气		实时进行流动相的脱气处理
分析系统
抑制器类型		膜抑制器
抑制器结构设计		连续自动再生
连续抑制		连续自动抑制
电解再生	是或否	是
抑制重复性		重复性好
抑制能力		抑制能力强，是柱抑制的50倍
离子分析柱兼容性		兼容各类柱子
分析柱耐PH范围		0-14
离子分析柱选择		选择性广
阴离子分析种类		F-，Cl-,Br-，I-
中文软件		中英文软件
整机免费保修期		1年