【XRF】利用XRF檢測法定有害物質

在現今科技快速發展的時代，「環保」這個議題也越來越被重視。而為了確保產品能夠符合法規規範，就需使用相對應的檢測儀器去做品質管控，但是所謂的分析檢測，常常都需要相當繁瑣的處理流程，包含樣品的前處理、儀器的操作、分析結果的判讀…等。因此，如何在有限的時間裡以最有效率的方式進行正確的分析，是很重要的！

基於以上種種原因，「能量分散式螢光分析儀（XRF）」才會如此受全球各大廠商所採用，因為這款設備同時滿足了：①分析速度快、②操作簡單方便、③分析數據有一定的可靠性，此三大針對快篩設備所必須具備的特性！

X射線螢光分析儀：X-Ray Fluorescence Spectrometer（XRF）

儀器原理：利用X射線（X-Ray）為強烈電磁波的特性，將X射線照射至樣品上，激發樣品中的元素訊號，元素在被激發的過程中會產生肉眼無法看見的「特殊螢光」，接著再由檢測接接收這個螢光訊號進行元素分析。※ 注意：XRF原理為元素分析，並不能分析化合物及化合價。例如：當XRF檢驗出Cr超標，並不代表有害物質Cr⁶⁺超標，需再透過其他分析設備進行確認。

檢測法定有害物質

基於以上說明的特性，只要欲檢測的元素在XRF的分析範圍內（通常為鋁₁₃Al～鈾₉₂U，越高階的機種能分析的範圍越廣），就可以透過XRF進行快速分析！因此，目前全球各大廠商所依循的環保相關法規，如歐盟RoHS指令、歐盟REACH法規、美國加州65號提案等，您只須先行確認欲分析的元素，就可以透過XRF進行有害物質的快速篩選。

應用實例說明

1、歐盟RoHS指令

RoHS指令是管控電子電器設備當中的有害物質，截至目前為止，總共已將10項有害物質納入管控要求當中。下表為針對RoHS指令，XRF可針對那些元素進行檢測應用的相關說明。

限用物質	限值（ppm）	可否使用XRF檢測	檢測元素
鉛	1000	V	Pb
鎘	100	V	Cd
汞	1000	V	Hg
六價鉻	1000	V	Cr
多溴聯苯 PBBs	1000	V	Br
多溴二苯醚 PBDEs	1000	V	Br
鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯 DEHP	1000	X	不適用
鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯 BBP	1000	X	不適用
鄰苯二甲酸二丁酯 DBP	1000	X	不適用
鄰苯二甲酸二異丁酯 DIBP	1000	X	不適用

※ 藍字部分為新版RoHS指令新增的四項有害物質，正式實施限用的日期為2019/7/22

2、歐盟REACH法規

REACH法規則是針對化學品進行管控，因此所列管的物質多半是化合物，故透過XRF進行分析時，須先確認該化合物當中的元素是否於XRF分析範圍內。由於REACH管控物質較多，因此舉例其中幾項為代表，如下表：

限用物質	分子式	可否使用XRF檢測	檢測元素
1-溴丙烷	C₃H₇Br	V	Br
鉻酸鉀	K₂CrO₄	V	Cr、K
三氯乙烯	C₂HCl₃	V	Cl
砷酸	H₃AsO₄	V	As
氫氧化鉻酸鋅鉀	Cr₂H₂O₁₀Zn₃	V	Zn
鉻酸鉛	PbCrO₄	V	Pb、Cr
鉻酸鍶	SrCrO₄	V	Sr、Cr
鄰苯二甲酸二戊酯	C₁₈H₂₆O₄	X	不適用
鄰苯二甲酸二異戊酯	C₁₈H₂₆O₄	X	不適用
鄰苯二甲酸二(C7-11支鏈與直鏈)烷基酯	C₈H₄O₄	X	不適用

3、加州65號提案

加州65號提案，雖說此提案最初提出是管控美國加州居民的飲用水水質，但演變至今，已是管控在加州銷售的所有消費品。包括紡織品、鞋類、玩具、文具、電器/電子產品等等。

而就如REACH一樣，目前已被加州65列為管控的物質也相當廣泛（已超過一千種化學物質），且其中亦是以化合物居多。XRF分析建議如下表（舉例）：

限用物質	分子式	可否使用XRF檢測	檢測元素
硫酸鈷	CoSO₄	V	Co、S
三溴甲烷	CHBr₃	V	Br
鎘	Cd	V	Cd
十氯酮	C₁₀Cl₁₀O	V	Cl
六價鉻	Cr⁶⁺	V	Cr
順鉑	Cl₂H₆N₂Pt	V	Cl、Pt
氧化鈷	CoO	V	Co
乙酰胺	CH₃CONH₂	X	不適用
鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯DEHP	C₂₄H₃₈O₄	X	不適用

法規參考網頁

https://ec.europa.eu/growth/single-market/european-standards/harmonised-standards/restriction-of-hazardous-substances_en

https://echa.europa.eu/regulations/reach/understanding-reach

https://oehha.ca.gov/proposition-65