Test sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS)

Test sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS)

RoHS (Restriction of Hazardous Substances) è nata come direttiva nell'Unione Europea (UE) all'inizio degli anni 2000 ed è stata rivista nel 2011 come nuova direttiva. Lo scopo della direttiva è garantire il rispetto del fine vita per lo smaltimento dei rifiuti.

Test sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS)

La direttiva limita specificamente l'uso dei seguenti materiali a un massimo specificato:

  • Piombo (Pb) 0,1% in peso
  • 0.1% al cromo subvalente in peso (Cr-6)
  • 0.1% in peso di mercurio (Hg)
  • Cadmio (Cd) 0,01% in peso
  • PBB (bifenili polibromurati) 0,1% in peso
  • PBDE (eteri di difenile polibromurato) 0,1% in peso

Oltre alle sostanze soggette a restrizioni sopra elencate, la direttiva UE introdurrà progressivamente i seguenti componenti di ftalato (plastificanti) a partire da luglio 2019:

  • DEHP (Bis (2-etilesil) ftalato) 0,1% in peso
  • BBP (Butyl Benzyl Phthalate) 0,1% in peso
  • DBP (Dibutyl Phthalate) 0,1% in peso
  • DIBP (Diisobutyl Phthalate) 0.1% in peso

Oltre ai componenti RoHS di cui sopra, EUROLAB offre ulteriori test di ftalati per conformarsi alle direttive fornite ai sensi della CPSIA (Consumer Product Safety Information Act):

  • DINP (diisononil ftalato)
  • DIDP (diisodecil ftalato)
  • DnOP (ftalato di di-n-ottile)

La direttiva RoHS dell'UE pone quindi l'onere della conformità RoHS all'interno e all'interno dell'UE sul produttore, distributore e rivenditore di prodotti elettronici ed elettrici. Oltre all'UE, alcuni altri paesi hanno anche adottato la legislazione commerciale RoHS (comprese Cina e Corea), modellando i loro materiali e livelli soggetti a restrizioni dopo la direttiva UE. Lo Stato della California ha anche una regolamentazione RoHS che riguarda specificamente i prodotti elettronici con schermi video più grandi di una certa dimensione. 

Di conseguenza, la conformità a questa legislazione può essere relativamente semplice se viene mantenuta una documentazione adeguata dall'inizio del "ciclo di vita" dei materiali elettronici. La maggior parte della registrazione RoHS si basa su una dichiarazione di conformità delle materie prime e dei componenti utilizzati nella produzione e nell'assemblaggio dell'elettronica, che può essere portata avanti attraverso un assemblaggio finale o un prodotto. Avere una documentazione completa sull'uso di materiali soggetti a restrizioni in tutti i componenti probabilmente renderà superfluo il test del prodotto finale. Sfortunatamente, nella catena di fornitura globale e nell'uso di materie prime non tracciabili o non conformi alla RoHS, i test sono spesso richiesti per soddisfare i requisiti RoHS.

Procedura di conformità RoHS

Per coloro che cercano la conformità RoHS o la registrazione nei loro prodotti elettronici finali, la procedura di base consiste nel determinare prima se il prodotto finale (o parte del prodotto) rientra nell'ambito di applicazione dell'esenzione per un parametro particolare a seconda dell'uso specificato. Ciò varierà a seconda dello standard RoHS da applicare, ma in definitiva è il primo passo per determinare se il percorso verso la conformità è necessario. 

Le esenzioni sono chiaramente indicate nelle norme pertinenti. Il secondo nella procedura è una conoscenza approfondita degli ingredienti che compongono il prodotto finale. Come produttore, queste informazioni sono prontamente disponibili, ma come distributore spesso richiede la collaborazione con il produttore per comprendere il trucco. La parte successiva del processo è la raccolta della documentazione sui componenti che compongono il prodotto. 

Alla fine questa potrebbe essere la parte più noiosa del processo, ma ancora una volta sarà vantaggioso in termini di costi e mal di testa nell'ultimo passaggio. La valutazione del divario è oltre a identificare componenti essenzialmente non documentate quando si tratta di conformità. I risultati della valutazione del gap determineranno quindi quali componenti del prodotto devono essere testati in base allo standard RoHS.

Il test quantitativo specificato per l'elenco completo dei materiali RoHS richiede più metodi di analisi per soddisfare i limiti di quantificazione richiesti per essere al di sotto dei livelli massimi impostati. Sono consentite tecniche di scansione di base come XRF (X-ray Fluorescence) che possono soddisfare il limite dei requisiti di rilevamento, ma questa tecnica non specificherà il cromo tra cromo esavalente e trivalente, né fornirà informazioni sul composto per quanto riguarda il bromo definito. Inoltre, l'analisi XRF mirata su piccoli componenti può diventare costosa quanto l'analisi quantitativa completa con i metodi preferiti.

Preparazione dell'analisi RoHS

La preparazione per l'analisi richiede che l'utente e il laboratorio identifichino e separino i materiali omogenei nel prodotto. Spesso può essere necessario utilizzare più di un prodotto (identico) per fornire una massa di materiale sufficientemente omogenea per caratterizzare adeguatamente il suo contenuto. I materiali omogenei vengono quindi separati e devono essere omogeneizzati utilizzando tecniche di "riduzione della dimensione delle particelle" per preparare la preparazione analitica. Ciò comporta frantumazione, frantumazione, molatura, perforazione, ecc. Di forza bruta per ridurre la dimensione delle particelle per un comodo campionamento statistico della massa. può essere semplice come.

I metodi di preparazione quindi "rimuoveranno" l'analita target dalla massa campionata, poiché tutti i metodi di analisi quantitativa (così come il metodo di screening) richiedono l'analisi del campione in forma liquida. La massa campionata viene quindi trattata con un liquido per l'estrazione, a seconda del metodo, e l'estratto risultante viene filtrato dai solidi sospesi rimanenti della massa campionata. L'estratto può quindi essere ulteriormente elaborato per l'analisi a seconda dei requisiti del metodo analitico. Per gli analiti metallici (Cd, Pb e Hg), il fluido di estrazione è tipicamente un acido concentrato. L'analita Hex Cr richiede un liquido diverso (tipicamente una soluzione acquosa alcalina) per non modificare lo stato di ossidazione del cromo estratto. Per i composti bromurati (PBB e PBDE),

Per la determinazione quantitativa, i metalli includeranno tecniche spettrografiche per misurare la quantità di analita nel fluido di estrazione. La tecnica spettrografica per Cd e Pb può essere assorbimento atomico, emissione o spettroscopia di massa. (AA, ICP-OES, ICP-MS). La determinazione di Hg includerà tipicamente un metodo di analisi di assorbimento atomico a vapore freddo (CVAA) o iniezione di flusso (FIA). La determinazione del Cr esadecimale implica tipicamente un'analisi spettrofotometrica (UV-Vis) dopo la reazione con difenilcarbazide o un'analisi cromatografica ionica (IC). La determinazione dei composti bromurati implicherà la separazione cromatografica (gascromatografia o cromatografia liquida) in combinazione con la rivelazione mediante spettroscopia di massa. Poiché i materiali bromurati in genere non sono comuni a livello industriale, lo screening per i composti bromurati è spesso consigliato prima dell'analisi quantitativa completa, poiché i metodi quantitativi possono essere costosi. L'ovvia eccezione a questo è che il materiale omogeneo è noto per contenere ritardanti di fiamma.

Completamento dell'analisi di conformità RoHS

Quando l'analisi è completata per i materiali omogenei non documentati, i rapporti di prova diventano "dichiarazione di conformità" per quei materiali per completare la valutazione del gap. Tutte le dichiarazioni di conformità diventano quindi i principali materiali di presentazione per la registrazione RoHS. Quando viene rilevata una non conformità in un materiale omogeneo, può essere esentata a seconda dell'uso di quel materiale come specificato nello specifico standard RoHS.

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