Electronics & Chemicals - Application Notebook

Význam tématu

Analytické metody hrají klíčovou roli v elektronickém a chemickém průmyslu. Umožňují sledovat nečistoty, ověřovat shodu s legislativou (např. RoHS, VDA278), podporují vývoj bez škodlivých látek a minimalizují dopad výrobků na životní prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Publikace představuje soubor případových studií zaměřených na:

• Screening ftalátových esterů a bromovaných retardérů hoření pomocí pyrolytického GC/MS
• Simultánní analýzu nízkomolekulárních aldehydů metodou HS-GC/BID
• Kvantifikaci organických těkavých látek a specifikovaných chemikálií pracovního prostředí na dvou GC kolónách a univerzálním dvojřádkovém MS
• Testy aromatických aminů z azo barviv dle EN 14362
• Analýzu naphthalenu ve vzduchu dle novelizovaného zákona o pracovním prostředí
• Purge-and-trap GC/MS analýzu výluhů z vodovodního zařízení
• Detekci nežádoucích pachových látek TD-GC/MS s přednastavenou databází off-flavorů
• EDXRF analýzu As a Pb ve výživových doplňcích
• Měření emisí VOC/SVOC z automobilových interiérů dle VDA278

Použitá metodika a instrumentace

Metodiky zahrnují:

• Pyrolytický GC/MS se vzorkovacím kit™ Py-Screener: screening ftalátů a PBDE
• Headspace GC/BID pro nízkomolekulární aldehydy
• Dva GC kolony (Stabilwax, Rtx-624) a Twin-Line MS pro široké spektrum organických rozpouštědel
• Simultánní Scan/SIM acquisice pro vysokou citlivost a kvalitu dat
• Pyr-GC/MS s AART automatickou korekcí RT
• Redukční rozklad a následná GC/MS (SCAN, SIM) nebo HPLC(PDA) analýza aromatických aminů
• Purge-and-trap GC/MS (AquaPT) pro výluhy vodovodního materiálu
• Thermal Desorption (TD-30) GC/MS pro off-flavor a emisní VOC/SVOC test
• EDXRF s profile correction pro rychlou kvantifikaci As, Pb

Použitá instrumentace

• Shimadzu GCMS-QP2010/2020 Ultra, TQ 8040
• Frontier Multi-Shot EGA/PY-3030D, AS-1020E Auto-Shot
• Shimadzu HS-20 headspace sampler, Tracera GC-BID
• Shimadzu AquaPT 6000 purge&trap
• Shimadzu TD-30 thermal desorption system
• Shimadzu EDX-8100/7000 EDXRF
• Shimadzu RF-6000 spectrofluorofotometr

Hlavní výsledky a diskuse

• Py-Screener dosáhl MDL 12–16 mg/kg pro sedm ftalátů a screening PbDE/PBB retardérů
• HS-GC/BID umožnil přímou analýzu formaldehydu a dalších aldehydů bez derivatizace s RSD<2,7 %
• Dva GC kolony a Twin-Line MS navzájem zvládly 58 rozpouštědel s korelačními koeficienty R>0,998
• Metoda EN 14362-1/-3 spolehlivě detekuje karcinogenní aromatické aminy z azo barviv
• GC/MS dle pracovního prostředí přesně kvantifikoval naphthalen až 0,1 µg/mL s R>0,9999
• Purge&trap GC/MS zajistil citlivou analýzu výluhových organik do 0,1 µg/L
• TD-GC/MS off-flavor systém umožnil rychlé vyhledání pachotvorných sloučenin bez odborné prohlubně
• EDXRF profilová korekce detekovala As a Pb v doplňcích do <2 ppm
• TD-GC/MS dle VDA278 měřil emisní VOC do C20 a SVOC do C32 s minimálním carryover

Přínosy a praktické využití metody

Díky kombinaci automatizace, vysoké citlivosti a minimalizaci příprav je možné zkrátit dobu analýzy z hodin na desítky minut, snížit používání toxických rozpouštědel a udržet legislativní limity v oblasti elektroniky, zdravotnictví, automobilového průmyslu a potravinových doplňků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace umělé inteligence do vyhodnocení komplexních spekter, rozšíření databází pachových látek, propojení in-line TD s výrobními linkami pro průběžný monitoring emisí a využití miniaturizovaných EDXRF systémů pro provozní kontroly.

Závěr

Představené případy dokládají široký rozsah aplikací moderních analytických technik v praxi s významným zrychlením, vyšší spolehlivostí a minimalizovanou environmentální stopou.

Reference

• EN 14362-1/-3:2012 – Textiles. Azo colorants derived aromatic amines
• IEC 62321-8:2017 – Py-GC/MS screening method
• VDA278: standard pro VOC/SVOC v interiérech vozidel
• JIS L 1940 – Metody stanovení azo barviv
• RoHS DIRECTIVE 2002/95/EC, 2011/65/EU