XRF应用介绍-EDXRF分析聚乙烯塑料中有害元素Cr、Br、Cd、Hg和Pb

聚乙烯塑料是使用广泛的塑料之一，用途不同，功能不同，添加剂不同，很多塑料中所含的元素繁多，其中不少是对人体有害的元素。从执行WEEE/RoH’S指令和环保的角度都应该对其含量进行分析。能对塑料中小量及微量元素分析的方法很多，用得多的是ICP、AA和分光光度法，但它们都需要化学前处理，不适合大量样品的筛选或普查。

EDXRF不需要化学前处理，能同时快速分析多元素，适合于大 量样品的筛选或普查。本文叙述了一种分析聚乙烯塑料中有害元素的EDXRF方法。它已经广泛使用于工 厂和检测机构的WEEE/ROH’S检测。

仪器

Quant’X型EDXRF, 电致冷Si(Li)检测器, Wintrace软件, ThermoFisher 制造, US.

采谱条件

12 KV, Al 滤片, 50”. S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu

24 KV, Pd 厚滤片, 50” As, Br, Hg, Pb

48 KV, Cu 薄滤片, 50” Sr, Cd, Sb, Ba

谱处理机：均采用XML(拟合)法提取强度。

分析技术：基本参数法 。

标准样品：欧盟BCR-680, 681(颗粒状)及纯TiO2。

样品制备 无

结果

1) BCR-680的谱图:

图2. BCR-680 的24 KV, Pd thick 滤片谱图

图 3. BCR-680 的48 KV, Cu thin 滤片谱图

讨论

1)聚乙烯塑料中除了CH以外，还有各种功能添加剂和众多杂质元素。在EDXRF测定时，样品中的各种成份元素会因对X-射线的吸收和增强效应而相互影响，所以应对各种成份元素，特别是含量大和原子序数较高的元素同时测定。

2)如果需要给出S、CI的分析结果，就将采谱条件中的12KV、Al滤片改为12KV、纤维素滤片。

3)采用基本参数法可以使方法在共存元素含量波动时能继续使用。

4 )聚乙烯塑料是轻质材料， X -射线的饱和厚度较大，样品在测试时厚度应为10-12mm，否则结果将偏低。

5)样品的形状（如块状和颗粒状）对结果亦会有一定影响，应尽可能和标样一致。

6)增加采谱时间将能提高检测的精度并降低检测限。

结论

用EDXRF方法分析聚乙烯塑料中的有害元素Cr、Br、Hg、Pb和Cd已经成功地广泛用于工厂和检测机构的WEEE/RoH’S检测。