Стандартен метод за изпитване ASTM F2617-15 за идентифициране и количествено определяне на хром, бром, кадмий, живак и олово в полимерни материали с помощта на енергийно дисперсионна рентгенова спектрометрия

Стандартът „ASTM F2617-15 Стандартен метод за изпитване за идентифициране и количествено определяне на хром, бром, кадмий, живак и олово в полимерни материали с помощта на енергийно-дисперсионна рентгенова спектрометрия“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва енергийно-дисперсионната рентгенова флуоресцентна спектрометрична процедура за идентифициране и количествено определяне на хром, бром, кадмий, живак и олово в полимерни материали.

Този метод за изпитване не е валиден за определяне на общите концентрации на полибромирани бифенили (PBB), полибромирани дифенилови етери (PBDE) или шествалентен хром. Този метод на изпитване не може да се използва за определяне на валентните състояния на атоми или йони.

Този метод за изпитване е приложим за хром, бром, кадмий, живак и олово в полимерни материали в диапазона от 20 mg/kg до приблизително 1 тегловен процент. Същевременно, този метод на изпитване може да се приложи и към хомогенен полимерен материал.

За целите на този стандарт, дефинициите на термините, прилагани за XRF (рентгенова флуоресценция), пластмаси и декларируеми вещества, се намират съответно в ASTM E135-21, ASTM D883-22 и ASTM F2576-09. Освен това се прилагат следните термини и определения:

• Комптоновото разсейване се отнася до нееластичното разсейване на рентгенов фотон чрез взаимодействието му със свързаните електрони на атома. Този процес се нарича още некохерентно разсейване.
• Рейлиевото разсейване се отнася до еластичното разсейване на рентгенов фотон чрез взаимодействието му със свързаните електрони на атома. Този процес се нарича още кохерентно разсейване.

Измерената скорост на броене на разсеяното лъчение на Комптън и Рейли варира в зависимост от състава на пробата и следователно може да се използва за компенсиране на матричните ефекти. Една от възможностите е да се използва измерената скорост на броене на Комптоново разсейване по същия начин, както измерената скорост на броене на вътрешен стандартен елемент. Алтернативно, измерената скорост на броене на Комптоновото разсейване или съотношението на Комптоново/Рейлиово разсейване могат да се използват индиректно за оценка на ефективния коефициент на поглъщане на масата на пробата, който се използва за компенсиране на матричните ефекти. Концепцията за корекции, базирани на ефекта на Комптоново разсейване, се обсъжда в този стандарт като незадължителна част от различните опции за калибриране.

• Моделът на фундаменталните параметри (FP) е модел за калибриране на рентгеновия флуоресцентен отговор, включително корекция за матрични ефекти, базиран на теория, описваща физичните процеси на рентгенови лъчи и материята.
• Хомогенен полимерен материал се счита за хомогенен за XRF, когато елементарният състав на полимерния материал е независим от измереното място върху пробата и между отделните проби, приготвени от един и същ полимерен материал.
• Безкрайна дебелина (или критична дебелина) е дебелината на образеца, чието увеличаване не води до увеличаване на интензитета на вторичните рентгенови лъчи поради абсорбцията им от полимерната матрица. Тази дебелина варира в зависимост от енергията или дължината на вълната на вторичните рентгенови лъчи.

При провеждане на теста, оптималната тестова проба е гладка плоча или диск, достатъчно голям, за да покрие изобразената област на спектрометъра. Подходящите проби могат да бъдат формовани от екструдирани листове или формовани от пелети, прахове или гранули от смола.

Пробата се поставя в рентгеновия лъч и се измерва съответната област от спектъра ѝ, за да се получат скоростите на броене или интензитетите на флуоресценция на оловото, живака, кадмия, хрома и брома.

Енергийно дисперсионният рентгенофлуоресцентен (EDXRF) спектрометър се калибрира от измерени полимерни референтни материали чрез един от няколко подхода, включително емпирично, класическо изграждане на крива с фундаментални параметри и емпирични или теоретични коефициенти на влияние. Калибрирането може да се извърши от производителя или от потребителя.

Изборът на подходящи характеристични рентгенови линии и условия за спектрометрично изпитване може да варира в зависимост от всеки елемент и от фактори като реакция на детектора, диапазон на концентрация и други елементи, присъстващи в полимерната матрица.

Този метод за изпитване е предназначен за определяне на хром, бром, кадмий, живак и олово в хомогенни полимерни материали. Методът на изпитване може да се използва, за да се определи дали изпитваният продукт отговаря на производствените спецификации. Типичното време за измерване е от 5 до 10 минути на проба, в зависимост от матрицата на пробата и възможностите на EDXRF спектрометъра.

Нашата организация разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в областта на науката и технологиите в света и непрекъснато се усъвършенства. Сред многобройните изследвания, измервания, анализи и оценки, предоставяни на предприятия в различни сектори, има и услуги за тестване в съответствие със стандарта „ASTM F2617-15 Стандартен метод за изпитване за идентифициране и количествено определяне на хром, бром, кадмий, живак и олово в полимерни материали с помощта на енергийно дисперсионна рентгенова спектрометрия“.