隨著中國(guó)汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,，汽車產(chǎn)量和保有量年年上升。根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,，為了保障人民的財(cái)產(chǎn)安全,，汽車到了一定的使用年限必須報(bào)廢，我國(guó)2016年汽車產(chǎn)量為2000多萬(wàn)輛,，由此可見(jiàn)報(bào)廢汽車對(duì)帶來(lái)的環(huán)境與資源壓力日益嚴(yán)重,。為了減少報(bào)廢汽車對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，保護(hù)人體健康安全,，提整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的資源利用率,，已成為世界各國(guó)將要面臨解決的問(wèn)題。其中,，報(bào)廢汽車中的鉛,、、鎘、六價(jià)鉻四種重金屬和溴系阻燃劑對(duì)環(huán)境的污染*,，限制或代替其在汽車上的使用已成為必然趨勢(shì),。
汽車禁用物質(zhì)包括鉛及其化合物、及其化合物,、鎘及其化合物,、六價(jià)鉻及阻燃劑多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚等六類物質(zhì)。鉛,、,、鎘、六價(jià)鉻等四種重金屬,，有關(guān)研究表明對(duì)土壤環(huán)境等生態(tài)資源的危害,；溴系阻燃劑在基材燃燒過(guò)程中產(chǎn)生煙霧及有毒氣體，影響人體健康,。如何恰當(dāng),、合理、簡(jiǎn)單,、正確地檢測(cè)出汽車零部件中的所含有的禁限用物質(zhì),，是控制整車禁限用物質(zhì)的基礎(chǔ)，也是使整車滿足汽車禁限用物質(zhì)相關(guān)法律法規(guī)要求的一個(gè)重要前提條件,。本文對(duì)車產(chǎn)品禁限用物質(zhì)檢測(cè)方法進(jìn)行介紹與比較,，以幫助企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員面對(duì)復(fù)雜多樣的汽車零部件時(shí)，正確去選擇禁用物質(zhì)檢測(cè)方法,，從而得出正確的結(jié)果,。
1、汽車產(chǎn)品禁限用物質(zhì)檢測(cè)方法的介紹
目前汽車產(chǎn)品有害物質(zhì)的檢測(cè)主要有參考電子電氣產(chǎn)品材料中有害物質(zhì)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),，即電工委員會(huì)的IEC62321：2012及中國(guó)的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn),，該檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)共包含《汽車材料中鉛鎘含量的檢測(cè)方法》、《汽車材料中六價(jià)鉻的檢測(cè)方法》,、《汽車材料中的檢測(cè)方法》和《汽車材料中多溴聯(lián)苯,、多溴二苯醚的檢測(cè)方法》四項(xiàng)內(nèi)容。該系列標(biāo)準(zhǔn)是專門的汽車材料中有害物質(zhì)檢測(cè)的方法標(biāo)準(zhǔn),。IEC62321：2008《電子電氣產(chǎn)品六種限用物質(zhì)（鉛,、、鎘,、六價(jià)鉻,、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)二苯醚）的測(cè)定》是電工委員會(huì)（IEC）制定的關(guān)于電子電氣產(chǎn)品中禁限用物質(zhì)（鉛、鎘,、,、六價(jià)鉻,、多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚）濃度的測(cè)定程序,。該標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)電子電氣產(chǎn)品中六種有害物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，其借簽了美國(guó)環(huán)保局EPA的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),。因?yàn)槠嚥牧系亩鄻有?，電子電氣的相關(guān)檢測(cè)方法應(yīng)用在汽車材料上也有一定的局限性。
禁限用物質(zhì)檢測(cè)方法有X射線熒光光譜法（XRF）,、原子吸收光譜法（AAS）,、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GCMS）,、紫外可見(jiàn)分光光度法（UV-Vis）五種方法,。下面就每種檢測(cè)方法的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)進(jìn)行分析和介紹,。
1.1X射線熒光光譜法（XRF）
X射線熒光光譜法是利用樣品對(duì)X射線的吸收來(lái)定性或定量測(cè)定樣品中成份的一種方法,。它具有分析迅速、樣品前處理簡(jiǎn)單,、可分析元素范圍廣,、譜線簡(jiǎn)單，光譜干擾少,，試樣形態(tài)多樣性及測(cè)定時(shí)的非破壞性等特點(diǎn),。
盡管X射線熒光光譜儀是一種快速無(wú)損便宜的分析儀器，由于該方法存在一定的局限性,，使用時(shí)應(yīng)充分考慮該儀器的限制條件及結(jié)果的適用性,。需要特別注意的是X射線熒光光譜儀測(cè)試的是鉻元素和溴元素的總含量，對(duì)于六價(jià)鉻和溴系阻燃劑的檢測(cè),，結(jié)果若是含有鉻元素或溴元素,，并不能證明樣品中含有有害物質(zhì)六價(jià)鉻和多溴聯(lián)苯多溴二苯醚。
為了節(jié)約檢測(cè)成本及提檢測(cè)效率,，首先對(duì)汽車零部件材料樣品進(jìn)行XRF定性分析,。在檢測(cè)出有害物質(zhì)后，再進(jìn)行定量分析,。
1.2原子吸收光譜法（AAS）
該方法檢出限很低,、靈敏度很，其干擾少,，譜線簡(jiǎn)單,，該方法標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍寬可達(dá)3~5個(gè)數(shù)量級(jí)。如果用XRF方法檢測(cè)出汽車零部件材料樣品中有鎘,、鉛,、元素,，下一步就用原子吸收光譜法對(duì)汽車零部件材料中的鎘、,、鉛等元素進(jìn)行定量分析,。
1.3電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）
ICP-OES方法是一種發(fā)射光譜分析法，可以多位元素同時(shí)分析,，采用的進(jìn)樣技術(shù)可以對(duì)固,、液、氣態(tài)樣品直接進(jìn)行分析,，具有溶液進(jìn)樣分析方法的穩(wěn)定性和測(cè)量精度,，它的校正曲線的線性范圍可達(dá)5~6個(gè)數(shù)量級(jí)，有的甚至可達(dá)7~8個(gè)數(shù)量級(jí),。
該方法具有較的蒸發(fā),、原子發(fā)和激發(fā)能力且無(wú)電極放電。在國(guó)外,，ICP-OES法已迅速發(fā)展為一種極為普遍,、適用范圍廣的常規(guī)分析方法，并已大量應(yīng)用于各行業(yè),，進(jìn)行多種樣品,、70多種元素的測(cè)定，目前也已在我國(guó)分析測(cè)試領(lǐng)域大量應(yīng)用,。
如果用XRF定性檢測(cè)出汽車零部件樣品中含有多種禁用物質(zhì)時(shí),，采用此方法進(jìn)行禁用物質(zhì)的定量分析，同時(shí)檢測(cè)出多位有害物質(zhì),。這樣可以大大提檢測(cè)效率,，節(jié)約成本。
1.4氣相色譜—質(zhì)譜法（GC-MS）
氣相色譜—質(zhì)譜法原理是利用不同離子在電場(chǎng)或者磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不同,，把離子按質(zhì)荷比（M/Z）分開(kāi),，通過(guò)質(zhì)譜和相關(guān)信息，對(duì)樣品中的物質(zhì)做定性及定量分析,，同時(shí)利用輝度離子源,，選用低噪聲的電子檢測(cè)單元，提了S/N比（S/N,，其中S是Singal信號(hào),，N是Noise噪聲），利用雙渦輪分子泵真空排氣系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)了超靈敏度,。氣相色譜—質(zhì)譜法（GCMS）屬于破壞性檢測(cè)方式，需要對(duì)汽車零部件樣品進(jìn)行破壞制樣,。GC-MS儀器可以對(duì)汽車材料中的PE,、ABS,、HIPS、LDPE,、聚酯,、印刷電路板等材料進(jìn)行有效的檢測(cè)。
當(dāng)用XRF掃描出含有溴元元素時(shí),，此方法可以對(duì)汽車零部件材料中的多溴聯(lián)苯,、多溴二苯醚進(jìn)行定量分析。
1.5紫外可見(jiàn)分光光度法（UV-Vis）
紫外可見(jiàn)分光光度法（UV-Vis）的檢測(cè)原理是：根據(jù)不同化合物對(duì)不同波長(zhǎng)得吸收度不同,，進(jìn)行對(duì)比分析，然后鑒定出該樣品是何種物質(zhì),。再根據(jù)朗伯比爾定律吸光度原理進(jìn)行定量分析,。所以此方法不但可以用于樣品物質(zhì)的定量，還可以用于樣品的純度分析,、樣品的定性鑒定,。
此方法主要用來(lái)測(cè)試有機(jī)物，它的優(yōu)點(diǎn)是適用性強(qiáng),、操作相對(duì)簡(jiǎn)單,、準(zhǔn)確性好、靈敏度,；缺點(diǎn)是遠(yuǎn)沒(méi)有紅外光譜好,，很多化合物在紫外沒(méi)有吸收或者吸收很弱，所以,，此方法作為其它檢測(cè)方法的補(bǔ)充,。
2、有害物質(zhì)含量檢測(cè)方法應(yīng)用
汽車零部件材料有害物質(zhì)檢測(cè)方法多種多樣,，針對(duì)不同的汽車零部件中的有害物質(zhì)需要采取與之適應(yīng)的檢測(cè)方法,，不同的檢測(cè)方法對(duì)樣品有著不一樣的要求，下面就如何應(yīng)用相關(guān)的檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明,。
2.1測(cè)試方法對(duì)樣品的要求
無(wú)論是何種汽車零部件,，首先需要把相關(guān)汽車零部件分解成均質(zhì)材料（由一種或多種物質(zhì)組成的各部分均勻一致的材料），每個(gè)均質(zhì)材料為一個(gè)測(cè)試點(diǎn),，以免檢測(cè)時(shí)相互干擾,，圖1為均質(zhì)材料示意圖。所以檢測(cè)時(shí)有以下要求：（１）應(yīng)拆分成均質(zhì)材料,；（2）鍍層和基材需要分開(kāi),。送樣量需要：對(duì)非金屬，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)需送20g樣品,；對(duì)金屬樣品,，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)需200cm2表面積樣品,。
2.2汽車材料有害物質(zhì)檢測(cè)簡(jiǎn)要流程應(yīng)用說(shuō)明
汽車材料有害物質(zhì)檢測(cè)需先用XRF（X Ray Fluorescence）進(jìn)行初步篩選，此方法成本低廉,，操作簡(jiǎn)單,。所以各檢測(cè)機(jī)構(gòu)都把此方法放在檢測(cè)樣品的一步，后視情況進(jìn)行定量分析,。所有檢測(cè)方法的簡(jiǎn)要流程為：將樣品拆分成均質(zhì)材料—用XRF進(jìn)行掃描分析—若需進(jìn)一步測(cè)定,，將樣品剪碎—稱取一定質(zhì)量—根據(jù)不同材料選用合適的試劑進(jìn)行消解或萃取—定容至容量瓶—儀器分析（ICP-OES/AAS/GC-MS/UV-Vis或其他合適的儀器）。簡(jiǎn)要流程如圖2所示,。后面將對(duì)每種檢測(cè)方法流程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,。
2.3每種汽車有害物質(zhì)定量檢測(cè)方法流程應(yīng)用說(shuō)明
（1）汽車材料中鉛、鎘含量的檢測(cè)方法
1）首先用X射線熒光光譜法,，定性檢測(cè)汽車零部件材料中鉛鎘的含量,。
2）光電直讀發(fā)射光譜法，該方法用于檢測(cè)塊狀和棒狀金屬汽車零部件材料中鉛鎘元素的含量,。此方法檢測(cè)合金材料中的鉛,、鎘。其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性好,、精密度,、操作簡(jiǎn)單、可多元素同時(shí)分析,、檢測(cè)的曲線線性范圍寬,、分析速度快。
3）原子吸收法,、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法或電感耦合等離子體質(zhì)譜法,，該方法用于檢測(cè)所有汽車零部件材料中鉛鎘的含量。
此方法的優(yōu)點(diǎn)在于：1）適用范圍廣,，可以用來(lái)檢測(cè)所有汽車零部件材料中的鉛,、鎘含量；2）檢出限很低,；3）分析速度快,。因?yàn)榇朔椒梢酝瑫r(shí)進(jìn)行多元素同時(shí)掃描測(cè)定，這樣既省時(shí)又省力,，可以取得比較好的經(jīng)濟(jì)效益,。
（2）汽車材料中含量的檢測(cè)方法
1）X射線熒光光譜法，該方法用于定性測(cè)定汽車零部件材料中的含量,。
2）冷原子吸收光譜法,、原子熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法或電感耦合等離子體質(zhì)譜法,，該方法用于定量測(cè)定所有汽車零部件材料中的含量,。
汽車材料分為金屬材料和非金屬材料,，金屬材料中鉛、,、鎘定量檢測(cè)流程見(jiàn)圖3,，非金屬材料檢測(cè)流程見(jiàn)圖4.
（3）汽車材料中六價(jià)鉻含量的檢測(cè)方法汽車零部件材料中六價(jià)鉻的檢測(cè)方法共有五種。
1）X射線熒光光譜法,，該方法用于測(cè)定汽車零部件材料中總鉻的含量,。
2）比色法，該方法用于無(wú)附加覆蓋層（如：油膜,、水基或溶劑型聚合物膜或蠟?zāi)ぃ┑腻儗印?/span>
3）點(diǎn)滴試驗(yàn)法和沸水萃取法,，該方法用于檢測(cè)汽車零部件的防腐鍍層中是否存在六價(jià)鉻。
4）磷酸鹽液萃取,、比色法,，該方法用于檢測(cè)汽車零部件材料中的皮革材料和皮革制品。
5）堿液萃取,、比色法，該方法用于檢測(cè)汽車零部件中的聚合物材料和汽車電子材料,。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),，金屬鍍層六價(jià)鉻超標(biāo)很多，所以對(duì)六價(jià)鉻的檢測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)分析,。金屬鍍層中六價(jià)鉻檢測(cè)流程見(jiàn)圖5.
通過(guò)對(duì)整車零部件禁限用物質(zhì)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),，所有禁限用物質(zhì)超標(biāo)的零部件中，85%的零部件是六價(jià)鉻超標(biāo),，而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)分析后發(fā)現(xiàn)不同的樣品處理方法,、不同檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和不同的定量方法對(duì)檢測(cè)結(jié)果是有影響的。
主要有如下四個(gè)影響因素：
（１）實(shí)驗(yàn)樣品制作和處理的要求,。實(shí)驗(yàn)樣品表面富集的六價(jià)鉻與浸取液接觸需要*充分,，從而使六價(jià)鉻提取十分充分；
（２）檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),。實(shí)驗(yàn)樣品處理時(shí)需要注意保持樣品中原有六價(jià)鉻的價(jià)態(tài)不變,；
（３）涂鍍層溶解剝離和定量方法。以重量百分比含量（mg/kg或ppm）為單位測(cè)定樣品涂鍍層中六價(jià)鉻的含量,，要求必須準(zhǔn)確地測(cè)定樣品中涂鍍層的重量,；對(duì)鍍鋅板鍍層重量，需用六次甲基四胺作為緩蝕劑,，在鹽酸介質(zhì)中溶解鍍鋅層來(lái)測(cè)定,；對(duì)鍍錫板鍍層重量，需用電解剝離法或鹽酸-三氯化銻溶解和測(cè)定錫層的重量法,，如以μg/cm2為單位測(cè)定鋼板涂鍍層中六價(jià)鉻的含量,，則只要定量樣板的表面積,，不需要定量其涂鍍層的重量；
（４）不同測(cè)量單位,。六價(jià)鉻的檢測(cè)結(jié)果有兩種不同的表示方式：以毫克/平方厘米（mg/cm2）,，及以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）或毫克/千克（mg/kg）。如果以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示,，必須先測(cè)量出涂鍍層的質(zhì)量,，而根據(jù)GB/T1839計(jì)算出鍍層質(zhì)量是存在一定誤差的，所以為了保證結(jié)果盡量準(zhǔn)確,，建議優(yōu)先采用以毫克/平方厘米（mg/cm2）的表示方式,。
（4）多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚的檢測(cè)方法
多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)二苯醚的檢測(cè)方法包括兩種：
1）用X射線熒光光譜法。該方法只能測(cè)總溴的含量,。
2）用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定汽車零部件材料中的多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚,。流程如6圖所示。
3,、結(jié)束語(yǔ)
汽車零部件材料檢測(cè)工作具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性等特點(diǎn),。針對(duì)具體檢測(cè)問(wèn)題，必需仔細(xì)具體材料的特點(diǎn),，依靠豐富的專業(yè)知識(shí),，結(jié)合對(duì)汽車零部件材料及其組成條件的充分了解，靈活運(yùn)用各種檢測(cè)技術(shù)方法和手段進(jìn)行系統(tǒng)分析,，保證以準(zhǔn)確,，經(jīng)濟(jì)的方法完成檢測(cè)工作。
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