X萤光-XRF PVC消费性商品含危害重金属

随着经济全球化的加速，社会的发展和技术的进步，使人们的生活质量提高，作为人们生活中基本的各式民生必需品，其包装设计上广泛的使用PVC(聚氯乙烯)材质，不论是制造品、食品等包装应用。 PVC是五大泛用塑胶【PE、PVC、PP、PS、ABS】中唯一的含氯塑胶，PVC的热安定性差，为避免PVC产品在太阳高温照射下裂解，必须添加安定剂，其中包括中金属化合物，因为PVC塑料需要染色, 色料内容易含有重金属氧化物，包括铅，镉，锌，钡，锡等有害元素的化合物，这些金属会从聚氯乙烯制品中渗出，进而危害人体健康，其中铅的慢性或急性暴露，会使小孩神经失调，阻碍其智商发展；妇女会有生殖方面问题，并且可能会致癌。镉则会影响肾功能，且可能会导致肺癌。

因生活品质的逐年提高而重视生活质量和环境安全。其安全问题已超越了国界，变成了全球性的问题。自1990年代起，美国有19个州陆续立法限制包装品中的重金属含量，严格规定销售的包装内不能刻意添加镉、铅、汞、六价铬等四种金属，并规定包装中四种重金属若非刻意的因素而须存在，其总含量不得超过100ppm。此项法令的目的，是为了避免商品包装材质内因使用重金属，而于废弃阶段时透过焚化炉、掩埋场以及回收处理设施让重金属散布出去而严重污染环境。

美国环保团体自2006年起，利用【X射线萤光分析技术-XRF】来检测包装材中的重金属含量。其中常检测到的重金属含量为镉及铅。各州根据检测结果将不合格产品通告给相关的零售商、生产商。许多零售、生产制造商已做出回应并采取了相关措施，把不合格产品下架，相关产品被退回，并使用【X射线萤光分析仪】实施新的质量制程程序。

现今新式XRF采用检测器-SDD，其能量分辨和高计数率性能是所有半导体探测器提供良好检测下限及快速检测。日本精工-Seiko所设计的Vortex-SDD检测器，检测速度是一般检测器的15~20倍，针对微量元素及轻元素分析的应用极佳，为用于非破坏检测有害物质的高阶仪器。




PVC材质-使用Seiko 1200VX检测【镉】、【铅】、【汞】及【铬】检测下限:

检测下限表 (测量时间:300 sec)	分析材料	分析元素	检测下限(ppm)
	PVC	镉 (Cd)	1 ppm
		铅 (Pb)	0.7 ppm
		铬 (Cr)	3.2 ppm
		汞 (Hg)	1.1 ppm
		溴 (Br)	0.3 ppm

目前并无国际公约要求严格管制PVC，但要求无卤材料的大厂如Apple、HP、Dell，这些公司理所当然表示无卤材料不再使用PVC，且一般检测方式都采用ICP或AAS等化学湿式分析法来分析，虽然化学分析法提供非常低的检测下限，但ICP、AAS两者为破坏式分析，分析时间较长，样品都需要前处理成液体进而产生环境二次污染，且检测期间都是高温燃烧。现今XRF已采用新SDD型检测器，如前言所述，已大幅提高分辨率及检测下限，除了检测PVC材质外，更可针对RoHS、CPSIA及EN71等法规提供专业检测。
分析方法比较表:

项目	ICP	AAS	XRF
分析方式及样品形态	化学分析法，利用电浆激发液体样品，产生放射光谱。	化学分析法，利用高温让原子离子化	物理分析法，利用X射线激发样品产生X-Ray 能谱。
	ICP、AAS 样品必须为液态，为破坏式检测。 XRF样品为固态、液态\粉末皆可，且为非破坏式检测方式
检测浓度范围	ppm	ppm、ppb	ppm~100%
样品分析时间	液体样品约~2 分钟。 (不包含前处理时间)	一次仅检测一个元素(如要分析各种元素所需时间相对较长)	固、液、粉末，约为5~10(不包含前处理时分钟，不需前处理。
	ICP、AAS 需要前处理步骤将固体样品经由强酸高温长时间(2~12 小时)或高压等消化步骤，变成液体样品。 XRF样品可直接量测，不需前处理。
二次污染处理	(1)需处理ICP的废气	(1)需处理AAS的废气	(1)无二次污染处
	(2)需处理前处理所产生的酸气	(2)需处理前处理所产生的酸气	(2)X光源辐射量极低，仪器本身有安全屏蔽，操作时无须任何特殊装置。
	(3)需处理前处理所产生的强酸废液	(3)需处理前处理所产生的强酸废液	(3)无需前处理