ROHS有害物质基础知识培训

关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令 Restricted hazardous substances: 限制的有毒物质: ​ Heavy metals 重金属: ​ Lead 铅; ​ Mercury 汞; ​ Cadmium 镉; ​ Chromium (VI) 六价铬. ​ Certain brominated flame retardants: 某些溴化阻燃剂 ​ Polybrominated biphenyls (PBB’s); 多溴联苯 ​ Polybrominated diphenyl ethers (PBDE’s). 多溴联苯醚 第一部分：镉和镉化合物部分 1．镉- 相关指令 2．镉- 实际应用 3．镉- 允许使用 （豁免） 电镀镉，除了91/338/EEC禁止应用的以外。如生产设备、机器和在摹写工业领域的相关的产品。在电接触部件和电镀镉中的镉及其化合物。明确了镉电镀的豁免。铅和镉在光学和滤光镜。 4．镉- 危害 金属镉毒性很低．但其化合物毒性很大。人体的镉中毒主要是通过消化道与呼吸道摄取被镉污染的水、食物、空气而引起的。镉在人体积蓄作用，潜伏期可长达10-30年。据报道，当水中镉超过0.2mg/L时，居民长期饮水和从食物中摄取含镉物质，可引起“骨痛病”。进入人体和温血动物的镉，主要累积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中．使肾脏器官等发生病变，并影响人的正常活动．造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症。 日本著名的“骨痛病”受害者，开始时是腰、手等关节痛，几年后，转为全身骨痛，不能行动．最后骨骼软化萎缩，自然骨折，在全身疼痛中极为凄惨而死亡。 镉对鱼类和其他水生物也有强烈的毒性作用。其毒性最大的为可溶性氯化镉。氯化镉对农作物生长危害也很大。 5．镉- 来源 （1）自然来源：  自然界中，镉大多以硫化镉、碳酸镉的形式存在于锌矿中。镉是一种灰白色金属，不溶于水，密度8．64g/cm3，熔点331．03℃，沸点767℃。其化合物中，碳酸镉、氢氧化镉、硫化镉等均不溶于水，但硫酸镉、氯化镉和硝酸镉等都溶于水。镉在加热后易挥发，在空气中迅速氧化变为氧化镉。 （2） 非自然来源：  铅锌矿的开采、选矿和冶炼过程中产生的废水和废气；合金钢的生产和加工过程；电镀镉的生产废水，染料、农药、油漆、玻璃、陶瓷、照像等生产和加工过程。植物吸收富集于土壤中的镉，可使农作物中镉含量增高。水生动物吸收富集于水中的镉，可使动物体中镉含量升高。 6．镉- 主要用途 7．镉-最大浓度值 ​ 均质材料中镉的重量最大浓度值为0.01%。即：100PPM 8．镉- 检测 1）预处理 A、在有硫酸存在下的灰化法；　 B、在密闭容器中的加压酸分解法（包括微波分解法如EN13346/ EPA3052:1996）； 　　C、采用硝酸、过氧化氢、盐酸的酸分解法，如：EPA3050B； Ｄ、采用硫酸、硝酸、过氧化氢的湿式分解法如 EN1122。 第二部分：铅和铅化合物部分 1．铅- 相关指令 *​  WEEE & RoHS, ELV *​  98/101/EEC, 91/157/EEC, 93/86/EEC: 欧盟电池法规 *​  94/62/EEC包装和包装废物指令 *​  89/677/EEC, 76/769/EEC *​  美国加利福尼亚州法律（第65号提案), 16CFR1303 2．铅- 实际应用 ​ Solder 焊锡 ​ Glass 玻璃 ​ Lead halides and lead phosphors in certain gas discharge lamps. 某些气体放电灯中: 铅的卤化物和铅的磷酸盐 ​ Electronic ceramic parts. 电子陶瓷元件 ​ Amiable-Cutting metal and alloy. 易切削金属或合金中的应用 ​ Metallic coatings – brightener & stabiliser. 金属覆盖物- 光亮剂和稳定剂 ​ Thermal stabiliser for plastics/rubber 塑胶/橡胶的热稳定剂 ​  Ink/pigment/paint for printing/painting 墨水/颜料/油漆 ​ Batteries 电池 ​ Resin additives 树脂添加剂 ​ Optical components 光学组件、Contacts 触点 ​ Power cords and wires 电源和电缆 3．铅- 允许应用(豁免) •​ Glass in 玻璃: –​ Cathode ray tubes 阴极射线管; –​ Electronic components 电子元件; –​ Fluorescent tubes 荧光管. •​ Alloying elements in 合金: –​ Steel (maximum 0.35% lead) 钢 (最高0.35%的铅); –​ Aluminium (maximum 0.4% lead) 铝 (最高 0.4% 的铅); –​ Copper (maximum 4% lead) 铜 (最高4%的铅). •​ Solders高温融化的焊料中的铅（即：锡铅焊料合金中铅含量超过85%）: –​ Servers, storage & storage arrays (until 2010); 用于服务器、存储器和存储系统的焊料中的铅（豁免准予至2010年）； –​ Network infrastructure & telecom management. 用于交换、信号和传输，以及电信网络管理的网络基础设施设备中焊料中的铅 •​ Electronic ceramic parts. E.g. piezoelectronic devices. 电子陶瓷元件.如压电陶瓷. 4．铅- 危害 铅是一种具有神经毒性的重金属元素，铅有多种化合物和存在形式,其毒性效應各有不同，但這些全被归类为危險物質。 在人体内无任何生理功能，其理想的血液浓度应为“零”，一旦不为“零”就会对人体产生损害。然而，由于环境中铅的普遍存在，绝大多数人体中或多或少存在着一定量的铅，如果血铅浓度超过一定水平时，就会危害身体健康，可以说，铅对身体是有百害而无一利。 铅毒是人类社会最不安定的生理因素，已使强大的罗马民族全部灭绝；数以千万计儿童生命夭折；贝多芬这样的天才英年早逝；造成数以十亿计的人失去智慧健康甚而混然不知所觉。铅毒是世界公敌，已引起各国政府和社会各界的高度重视。 5．铅- 来源 铅现在已是无所不在：  （1）自然来源：  地壳侵蚀、火山爆发、海啸等将地壳中的铅释放到大气中，通过呼吸进入人体。其主要特点是离地面越近，含铅浓度越高。科学家测到某城市的大气含铅量为0.8μg/m2，而离地面1米内则达13 μg/m3。婴幼儿正常生活在1米以下的空间，因而首当其冲受到铅的威胁。 但真正的危害和大量的铅的毒害来自于人类本身:  （2） 非自然来源：  主要指来自工业、交通方面的铅排放。金屬鉛製程可能產生鉛化合物 另外, 铅作为生产资源被人类直接利用: 铅白的颜料, 電池，銲錫，機械金屬的合金元素，印刷電路板及相關元件，白炙燈泡，鉛錘。还有铅有众多的化合物存在形式,用途广泛. 6．铅- 主要用途 7．铅- 检测方法 (1)预处理: 采用硫酸、销酸以及氧化氢存在下的湿式分解法，硫酸存在下的灰化法，或者密闭容器内的加压酸分解法（微波分解法）等。 （2）测定装置 标准装置有感应等离子体发光分光分析装置（ICP-AES，ICP-OES）、原子吸收装（AAS）、感应离子体质量分析装置（ICP-MS）。 均质材料中铅的重量最大浓度值为0.1%，即：1000PPM 第三部分：汞和汞化合物部分 1．汞- 相关指令 •​ WEEE & RoHS, ELV •​  98/101/EEC, 91/157/EEC, 93/86/EEC: 欧盟电池法规 •​  瑞典、荷兰，丹麦等国家的法律法规和管制规定 •​  94/62/EEC包装和包装废物指令 •​  89/677/EEC, 76/769/EEC 2．汞- 实际应用 ​ Fluorescent lamps, High intensity discharge (HID) lamps, 荧光灯管, 高强度放电(HID) 灯管, ​ Painting or pigment or ink 涂料或颜料 ​ LCD back light 液晶背光 ​ Tilt switches/adjuster 倾斜度开关/调节器 ​ Reed-relays 簧片式继电器 ​ Contact point materials(e.g relays) 连接材料（如继电器） ​ Anti-corrosion treatment 抗腐蚀处理 ​ Thermostats 调温器 ​ Batteries 电池 etc 等…. 3．汞- 允许使用 (豁免) •​ Compact fluorescent lamps (maximum 5 mg per lamp); 微型荧光灯（每个灯最多不超过5毫克） •​ Straight fluorescent lamps for general purposes: 一般直式荧光灯 –​ Halophosphate (maximum 10 mg per lamp); （每个灯最多不超过10毫克） –​ Triphosphate with normal life (maximum 5 mg per lamp); 普通使用三磷酸盐（每个灯最多不超过5毫克） –​ Triphosphate with long life (maximum 8 mg); 长期使用三磷酸盐（最多不超过8毫克） •​ Straight fluorescent lamps for special purposes;特殊用途直荧光灯 •​ Other lamps not specifically mentioned.其他灯具 4．汞- 危害 汞，俗称水银，是惟一的液体金属，汞被归类为一种危险物质，是吸入性毒物且具有生物累积效应。汞亦对水生生物极具毒性。对人体的效应主要是影响中枢神经及肾脏系统。另外,其在某些环境状况下具有转变成有机汞,如环境中任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞，造成其毒性特质增强。甲基汞进入人体后主要侵害神经系统，尤其是中枢神经系统。甲基汞还可通过胎盘屏障侵害胎儿，使新生儿发生先天性疾病。汞污染还可导致心脏病和高血压等心血管疾病，并可影响人类的肝、甲状腺和皮肤的功能。 人类受汞污染伤害的途径有很多，但大多数人是因为食用了被汞污染的鱼类和海洋哺乳动物。由于人类排放的汞随着大气和洋流四处流动，因此全球的鱼类都可能受到了不同程度的污染。 5．汞- 来源 汞主要来源于工业污染,自然状况下存在的汞是非常微量的.   汞汙染的来源非常多，例如水中的汞污染主要来自氯碱、塑料、电池和电子工业排放的废水；使用含汞的农药或肥料则造成土壤污染；至于大气中的汞污染，则来自垃圾焚化炉、燃煤发电站等。 污染的汞通常可以分成有机汞、无机汞两大类。一般工业生产产生的含汞废水、废气、废渣等为无机汞；透過污染大气、水源、食物，进入人体.至于有机汞的形成则是无机汞进人水中，透過微生物的作用，转化成有机汞。 汞有一個显著的潜能：会生物累积及生物放大。这个结论已在各种不同生物之环境毒性效应被证实。它也很容易在大气层中作长距离传输，因此湿沉降是汞循环的主要步骤之一。 6．汞- 主要用途 ​ 均质材料中汞的重量最大浓度值为0.1%，即：1000PPM 7．汞- 检测方法 第四部分：六价铬化合物部分 1．六价铬- 相关指令 •​ WEEE & RoHS, ELV •​ 94/62/EEC包装和包装废物指令 •​ 瑞典、荷兰，丹麦等国家的法律法规和管制规定 2．六价铬-实际应用 ​ Metallic coatings，eg. Zinc electrical plating surface: Anti-Corrosion layer 金属表层、和表面，如电镀锌金属表面的防腐层（钝化层 ）。 ​ Metal plated plastics. 金属电镀的塑料 ​ Coatings, paints, inks for printer 印刷和打印用的油墨、墨水 3．六价铬- 允许使用（豁免） Anti-corrosion agent for the carbon steel system cooling system in absorption refrigerators. And phase out with exemption. 碳钢中的防腐剂，和电冰箱制冷剂中的防腐剂。并逐步停止使用。 4．六价铬-危害 由于铬的用途很广泛，其六价态污染源也很多，主要是含铬的工业三废大量排放，造成空气、水、土壤等的污染。大气和水中铬的本底值很小，当被污染时其含量可明显增加。 铬广泛应用于电镀、鞣革、颜料、油漆、合金、印染及印刷等行业，农业上用铬化合物防治害虫，木材加工过程中用铬作为放腐剂。此外，铬还用于医药。六价铬常在电化学工业中作为铬酸。此外还用于色素中的著色剂(亦即铬酸铅)及冷卻水循环系统中，如吸热帮浦、工业用冷冻库及冰箱热交换器中的防腐剂(重铬酸钠（钾）)。鞣革后转化或残留的六价铬。 均质材料中六价铬的重量最大浓度值为0.1%，即：1000PPM 5．六价铬-主要用途 6．六价铬-检测方法 7．危害列表 8．检测方法列表 Test method 检测方法 Destroying method 破坏性方法 Non-destroying method 非破坏性方法 BS EN 1122 EPA 3050 EPA 3051 or EPA 3052 Instrument 仪器 1.​ AAS- FAAS, GAAS, Hydride-AAS 2.​ AFS 3.​ ICP-AES 4.​ ICP-MS 5.​ XRF 6.​ SEM-EDX 7.​ Different phase microscopy 8.​ FTIR Excellence 优点 1.​ 操作方便 2.​ 技术低 3.​ 快速，省时 4.​ 污染小，较少的废气、废液 5.​ 消化更完全 6.​ 重现性、回收率好 7.​ 测汞，有好的回收率 8.​ 分析快速、简单 9.​ 保存样品完整性 10.​ 无需样品的前处理，省去消化、存取等步骤，没有酸雾等废气、废液的污染 11.​  某些元素有一定高的灵敏度 Disadvant-age 缺点 1.​ 消化时间长，好人力 2.​ 重现性差 3.​ 污染大，有较多的废气、废液污染 4.​ 消化过程危险性较大 5.​ 对于塑胶类的消化适用性有待评估 6.​ 设备投入大 7.​ 对于塑胶样品，危险性大 8.​ 无法反映样品全部的元素含量，目前，只有铅/镉. 9.​ 不是经典的定量方法，属于半定量范畴 10.​ 有较高的干扰. 11.​ 是一个非标准方法 第五部分：多溴联苯PBBs和多溴联苯醚PBDEs部分 1．多溴联苯和多溴联苯醚- 相关指令 •​ WEEE & RoHS, ELV •​ 83/264/EEC, 德国二恶因法令 •​ 四溴双酚-A-双-（2，3-二溴丙醚） •​ 荷兰等禁用有害阻燃剂 2．多溴联苯和多溴联苯醚- 实际应用 •​ Housings; 屏蔽物和遮盖物 •​ Printed circuit boards; 印刷电路板 •​ Cables. 电缆和电线 •​ Flame retardants:阻燃剂 ​ PBBs: mainly used for ABS plastic(arylonitrile-butadiene-styrene) 主要用于ABS塑料 US stop used in 1976, EU stop used in 2001 美国于1976年停用，欧盟2001年停用 ​  PBDEs: used in plastics, PCB boards and cables. 用于塑料，印刷电路板和电缆 And Penta/Octa/Deca-BDEs always are available. 五/八/十溴联苯醚经常被使用 - Penta-BDEs: mainly used for phenolic resins/PVC/rubber/PU, 五溴联苯醚：主要用于酚醛树脂/PVC塑胶/橡胶/聚氨酯 - Octa-BDEs: mainly used for ABS/PA/PBT, 八溴联苯醚：主要用于ABS/聚酰氨/聚丁烯 - Deca-BDEs: mainly used for PA, PBT, PET, PVC, PU, rubber, 十溴联苯醚：主要用于聚酰氨/聚丁烯/聚酯/PVC/聚氨酯/橡胶 3．多溴联苯和多溴联苯醚- 允许使用（豁免） There are currently no exemptions for these brominates flame retardants except Deca-BDE. And Deca-BDE is under consideration by European Commission. 除了十溴联苯醚以外无豁免，十溴联苯醚正在重新评估之中。 Penta-/Octa-BDEs have already banned by EU directive-2003/11/EEC. 五溴联苯醚和八溴联苯醚已经被欧盟指令－2003/11/EEC所禁用。 4．多溴联苯和多溴联苯醚- 危害 PBBs / PBDEs / PBBEs (多溴联苯 / 多溴联苯醚 / 多溴化联苯醚) •​ 毒性物质，能影响内分泌系统及胎儿的生长 •​ 溴系阻燃剂 •​ 欧盟限制 PBB 于纺织品中的使用 •​ 当添加了多溴联苯类阻燃剂的塑料产品在未受控制的热制程中(指溫度低於1200℃)或焚烧处理时，可能形成溴化二苯二恶因或呋喃(PBDD/F)。此二者均属于致癌性和致畸胎性物质。這些物质可能造成严重且影响范围广泛的空气、土壤、水污染。 5．多溴联苯和多溴联苯醚- 检测方法 ​ 均质材料中PBB、PBDE的重量最大浓度值为0.1%，即：1000PPM