RoHS检测所使用的GC-MS的配置与验收

　　多年的经验积累，总觉得应该与大家分享一二，在此对RoHS检测中所使用的仪器的选型，配置，及各性能指标谈谈个人看法，一孔之见，能力有限，肯定有很多东西不够全面或不够准确，不足之处望各位高手予以指正，在此先谢谢了。

　　熟悉RoHS的朋友都知道，这一套贸易壁垒的推出，掀起了多少的风雨，当然在越来越注重健康的今天，科学的进步确实也促使了RoHS的形成，而形形色色的检测方法也一度给相关企业带来了不少的麻烦，不同的方法所使用的设备与试剂差异也很大，当然也可能给分析结果带来很大的差异，本人曾用同一物料在不同的检测机构测试，而得出的结果却大相径庭，问其原因确是相当的尴尬。而最近重新推出的IEC62321明确了对聚合物中溴阻燃剂的检测只采用索式溶剂提取和 GC-MS分析的标准方法，对此，也省去了我们考虑LC-MS的复杂工序。

　　在确定了GC-MS的采购同时，其具体的采购步骤在上月小多同志的叙述中相当的详细，在此我就不班门弄斧了，本人主要谈的是应对RoHS的GC-MS仪器的选型及各指标验收时应注意的事项。

　　GC-MS仪器是最早采用联用技术的仪器，不管从仪器本身的技术含量还是仪器科技文献的积累方面都是在联用仪器中最好的，而仪器的种类也是琳琅满目的，所以在购置应对RoHS的GC-MS时，我们应该考虑以下的一些主要性能及功能：

　　1、采用何种类型的联用仪器

　　顾名思义，GC-MS采用的是高分离功能的气相仪器与准确检测物质的分子量、分子式、同位素等特性的质谱仪器所组成。而气相仪器作为进样系统，将待测样品进行分离后直接导入质谱进行检测，其要求要达到满足其联用的基本配置(满足对于质谱样品的单一性，控制质谱的进样量和减少质谱的污染，并能很好的分离待测样品)，其类型为毛细管柱色谱，柱箱和汽化室温度最高在400℃以上，配备柱长为15m、内径为0.25mm、膜厚为0.1μm的非极性不锈钢柱，这样的适合于联用技术的气相仪器均能很好的应对RoHS的检测要求。对于质谱仪器而言，其种类较多，分四级杆质谱、离子肼质谱、飞行时间质谱、磁场质谱等，对此我们就需考虑各种类质谱的性价指标，操作及维护的难易及应对RoHS的符合度等因素。

　　1.1、仪器性能之灵敏度：

　　灵敏度是各种仪器必须接受考察的必检项目，反应了仪器的整体性能，分绝对灵敏度和相对灵敏度，一般仪器厂商在所给的仪器性能参数上也会全部给出。所谓绝对灵敏度指记录仪上得到的可控制的质谱信号所需的样品量(g);相对灵敏度指可检测到的微量物质的最小浓度(ppm)。而应对RoHS溴阻燃剂的检测对仪器的要求一般指相对灵敏度小于0.1ppm。灵敏度又与离子化效率、质量传输效率、扫描方法、扫描速度、检测器增益、进样方式等多种因素有关，所以在仪器的验收时，我们必需把好关(很多厂家在其宣传资料上给出的灵敏度值相当高，大都是在验收时打仪器其它指标的擦边球，通过其它指标的调节来显示视觉上的高灵敏度)。

　　在验收仪器时，一般采用八氟萘检测其绝对灵敏度，eg：1pg八氟萘m/z272 S/N>160(RMS)，在此表示的就是现在仪器厂家大都喜欢使用的均方根信噪比，而在仪器验收过程中，厂家所设定的一般是信号值与极短的时间段(在某一极短时间段内仪器的基线甚至能出现直线)，这样就在视觉上大大的提高了仪器的灵敏度。相反，如果我们采用峰/峰信噪比，采用极为直观的方式进行检测，所得值将远低于仪器所给定的灵敏度(当然不可否认在数学上均方根表示比平均高度比值的确要高)。至于扫描方式，选择离子扫描(SIM)比全离子扫描(SCAN)灵敏度要高许多，究其原因大家应该比较清楚，在此也不详叙。在进样方式上，验收时注意避免厂家自带短柱，而且鼓励大家购置仪器时配置自动进样器，这样不仅可以避免厂家在验收仪器时进样手法的小动作，更大的益处在于检测样品的重现性及节省工作量于提高工作效率。在检测用样品时，注意不要采用浓度过高的标样，避免产生化学噪声，降低信噪比，当然这只是其中的注意事项，厂家验收时不会出现的。

　　所以在采购RoHS检测用的GC-MS时，一定要使用自己配备的测试柱，在正常检测条件下验收其灵敏度，当然，应对此检测的仪器一般中档的都能达到要求。

　　

　　仪器验收基线

　　1.2、仪器性能之质量范围：

　　由于RoHS检测中，十溴联苯和十溴联苯醚的质量数都比较大，一般要求质量数不小于1000，所以在采购仪器时选择其质量范围都要在1000u以上的。

　　此指标还有一项很容易忽视的——质量轴的稳定性，一般指在一定条件下，一定时间内质量标尺发生漂移的幅度，一般多以8h或12h内某一质量的测定值的变化，一般控制在±0.1u/12h，这样可以减少仪器校准的频率，增加仪器的稳定性。

　　1.3、仪器性能之分辨率：

　　分辨率体现的是分辨相邻两个质量的能力，是仪器对不同质量离子的分离和相同离子的聚焦能力。对多溴联苯和多溴联苯醚的检测，由于这类物质相邻质量相差比较大，一般R在1.5M或2M(FWHM)以上都能很好的适应检测任务。

　　在此值得一提的是，由于灵敏度与分辨率几乎成反比关系，所以确定仪器灵敏度前必须先确定仪器的分辨率，否则也会产生视觉上的高灵敏度。

　　1.4、仪器性能之扫描速度：

　　扫描速度有质量分析器的类型和结构参数决定，当然还与计算机的接口有关，而对RoHS检测一般控制在5000u/s以上即能应对。

　　2、质谱检测器的选型：

　　质谱种类较多，分四级杆质谱、离子肼质谱、飞行时间质谱、磁场质谱等，综合以上因素，对比各类型的体积，选择四级杆质谱。相对而言，四级杆质谱具有体积小、重量轻、价格低，且维护操作简单等特点，且配以SIM扫描方式进行检测，能大大提高仪器的灵敏度，在多溴联苯和多溴联苯醚的检测中具有重现性良好的谱图。

　　

　　扫描方式对比

　　左图为1.0ppm的一溴联苯醚采用SIM扫描的TIC图，右图为1.0ppm的一溴联苯醚采用SCAN扫描的TIC图，

　　通过对比明显看出二者的差异。

　　所以，在多溴联苯和多溴联苯醚的检测中，气相端一般采用柱长15m的毛细管柱色谱仪配加自动进样器，质谱端一般采用EI电离方式的四级杆质谱计配加电子倍增器检测器。