ASTM F2617-15 使用能量色散X射线光谱法识别和量化聚合物材料中的铬、溴、镉、汞和铅的标准测试方法

美国材料与试验协会（ASTM）制定的标准《ASTM F2617-15 使用能量色散X射线光谱法识别和量化聚合物材料中的铬、溴、镉、汞和铅的标准测试方法》描述了使用能量色散X射线荧光光谱法识别和量化聚合物材料中的铬、溴、镉、汞和铅的标准测试方法。

该测试方法不适用于测定多溴联苯 (PBB)、多溴二苯醚 (PBDE) 或六价铬的总浓度。该测试方法不能用于确定原子或离子的价态。

该测试方法适用于聚合物材料中含量在20毫克/千克至约1重量百分比范围内的铬、溴、镉、汞和铅。同时，该测试方法也可适用于均质聚合物材料。

为了本标准的目的，适用于 XRF（X 射线荧光）、塑料和应申报物质的术语定义分别参见 ASTM E135-21、ASTM D883-22 和 ASTM F2576-09。此外，以下术语和定义适用：

• 康普顿散射是指X射线光子与原子束缚电子相互作用而发生的非弹性散射。该过程也称为非相干散射。
• 瑞利散射是指 X 射线光子与原子束缚电子相互作用而发生的弹性散射。该过程也称为相干散射。

康普顿和瑞利散射辐射的测量计数率根据样品成分而变化，因此可用于补偿基质效应。一种选择是使用康普顿散射的测量计数率，其方式与内部标准元素的测量计数率相同。或者，可以间接使用测量的康普顿散射计数率或康普顿/瑞利散射比来估计样品的有效质量吸收系数，以补偿基质效应。本标准讨论了基于康普顿散射效应的校正概念，作为各种校准选项的可选部分。

• 基本参数（FP）模型是一种校准X射线荧光响应的模型，包括校正基质效应，基于描述X射线与物质相互作用的物理过程的理论。
• 当聚合物材料的元素组成与样品上的测量位置无关，以及与由相同聚合物材料制成的各个样品之间无关时，该均质聚合物材料对于 XRF 而言被视为均质。
• 无限厚度（或临界厚度）是指当样品厚度增加时，由于聚合物基质的吸收，不会导致二次 X 射线强度的增加。该厚度随二次 X 射线的能量或波长而变化。

进行测试时，最佳测试样品是一块光滑的板或圆盘，其大小足够覆盖光谱仪的成像区域。合适的样品可以由挤压片材模制而成，也可以由树脂颗粒、粉末或颗粒模制而成。

将样品放置在X射线束中，测量其光谱的适当区域，以获得铅、汞、镉、铬和溴的计数率或荧光强度。

能量色散 X 射线荧光 (EDXRF) 光谱仪通过测量的聚合物参考材料通过几种方法之一进行校准，包括经验、具有基本参数的经典曲线构建以及经验或理论影响系数。校准可由制造商或用户执行。

适当的特征 X 射线和光谱仪测试条件的选择可能因每种元素以及探测器响应、浓度范围和聚合物基质中存在的其他元素等因素而异。

本测试方法用于测定均质聚合物材料中的铬、溴、镉、汞和铅。该测试方法可用于确定被测试的产品是否符合制造规范。每个样本的典型测量时间为 5 到 10 分钟，具体取决于样本基质和 EDXRF 光谱仪的功能。

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