ASTM F2617-15 使用能量色散X射線光譜法識別和量化聚合物材料中的鉻、溴、鎘、汞和鉛的標準測試方法

美國材料與試驗協會（ASTM）制定的標準《ASTM F2617-15 使用能量色散X射線光譜法識別和量化聚合物材料中的鉻、溴、鎘、汞和鉛的標準測試方法》描述了使用能量色散X射線螢光光譜法識別和量化聚合物材料中的鉻、溴、鎘、汞和鉛的標準測試方法。

此測試方法不適用於測定多溴聯苯 (PBB)、多溴聯苯醚 (PBDE) 或六價鉻的總濃度。此測試方法不能用於確定原子或離子的價態。

此測試方法適用於聚合物材料中含量在20毫克/公斤至約1重量百分比範圍內的鉻、溴、鎘、汞和鉛。同時，此測試方法也可適用於均質聚合物材料。

為了本標準的目的，適用於 XRF（X 射線螢光）、塑膠和應申報物質的術語定義分別參見 ASTM E135-21、ASTM D883-22 和 ASTM F2576-09。此外，以下術語和定義適用：

• 康普頓散射是指X射線光子與原子束縛電子相互作用而發生的非彈性散射。該過程也稱為非相干散射。
• 瑞利散射是指 X 射線光子與原子束縛電子相互作用而發生的彈性散射。該過程也稱為相干散射。

康普頓和瑞利散射輻射的測量計數率會根據樣品成分而變化，因此可用於補償基質效應。一種選擇是使用康普頓散射的測量計數率，其方式與內部標準元素的測量計數率相同。或者，可以間接使用測量的康普頓散射計數率或康普頓/瑞利散射比來估計樣品的有效質量吸收係數，以補償基質效應。本標準討論了基於康普頓散射效應的校正概念，作為各種校準選項的可選部分。

• 基本參數（FP）模型是一種校準X射線螢光反應的模型，包括校正基質效應，基於描述X射線與物質相互作用的物理過程的理論。
• 當聚合物材料的元素組成與樣品上的測量位置無關，以及與相同聚合物材料製成的各個樣品之間無關時，該均質聚合物材料對於 XRF 被視為均質。
• 無限厚度（或稱臨界厚度）是指當樣品厚度增加時，由於聚合物基質的吸收，不會導致二次 X 射線強度的增加。此厚度隨二次 X 射線的能量或波長而變化。

進行測試時，最佳測試樣品是一塊光滑的板或圓盤，其大小足以覆蓋光譜儀的成像區域。合適的樣品可以由擠壓片材模製而成，也可以由樹脂顆粒、粉末或顆粒模製而成。

將樣品放置在X射線束中，測量其光譜的適當區域，以獲得鉛、汞、鎘、鉻和溴的計數率或螢光強度。

能量色散 X 射線螢光 (EDXRF) 光譜儀透過測量的聚合物參考材料透過幾種方法之一進行校準，包括經驗、具有基本參數的經典曲線構建以及經驗或理論影響係數。校準可由製造商或使用者執行。

適當的特徵 X 射線和光譜儀測試條件的選擇可能因每種元素以及探測器響應、濃度範圍和聚合物基質中存在的其他元素等因素而異。

本測試方法用於測定均質聚合物材料中的鉻、溴、鎘、汞和鉛。此測試方法可用於確定被測試的產品是否符合製造規範。每個樣本的典型測量時間為 5 到 10 分鐘，取決於樣本基質和 EDXRF 光譜儀的功能。

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