TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 12667-5:2025
IEC 62321-5:2012
XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT TRONG SẢN PHẨM KỸ THUẬT ĐIỆN - PHẦN 5: CADMIUM, CHÌ, CROM
TRONG POLYME, SẢN PHẨM ĐIỆN TỬ VÀ CADMIUM, CHÌ TRONG KIM LOẠI BẰNG AAS, AFS,
ICP-OES, ICP-MS
Determination of certain substances in electrotechnical products - Part 5: Cadmium, lead and
chromium in polymers and electronics and cadmium and lead in metals by AAS, AFS, ICP-OES
and ICP-MS
Lời nói đầu
TCVN 12667-5:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 62321-5:2013;
TCVN 12667-5:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E3 Thiết bị điện tử dân dụng biên
soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc
gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ tiêu chuẩn TCVN 12667 (IEC 62321), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện, gồm có
các phần sau:
- TCVN 12667-1:2020 (IEC 62321-1:2013), Phần 1: Giới thiệu và tổng quan
- TCVN 12667-2:2020 (1EC 62321-2:2013), Phần 2: Tháo dỡ, tháo rời và chuẩn bị mẫu bằng cơ khí
- TCVN 12667-3-1:2020 (IEC 62321-3-1:2013), Phần 3-1: Sàng lọc - Chì, thủy ngân, cadimi, crom
tổng và brom tổng sử dụng phương pháp phổ huỳnh quang tia X
- TCVN 12667-3-2:2020 (IEC 62321-3-2:2020), Phần 3-2: Sàng lọc - Flo, clo, brom trong polyme và
chất điện tử sử dụng, sắc ký ion hóa ngọn lửa (C-IC)
- TCVN 12667-4:2020 (IEC 62321-4:2017), Phần 4: Thủy ngân trong polyme, kim loại và chất điện tử
sử dụng CV-AAS, CV-AFS, ICP- OES và ICP-MS
- TCVN 12667-5:2025 (IEC 62321-5:2013), Xác định các chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 5:
Cadmium, chì, crom trong polyme, sản phẩm điện tử và cadmium, chì trong kim loại bằng AAS, AFS,
ICP-OES và ICP-MS
XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT TRONG SẢN PHẨM KỸ THUẬT ĐIỆN - PHẦN 5: CADMIUM, CHÌ, CROM
TRONG POLYME, SẢN PHẨM ĐIỆN TỬ VÀ CADMIUM, CHÌ TRONG KIM LOẠI BẰNG AAS, AFS,
ICP-OES, ICP-MS
Determination of certain substances in electrotechnical products - Part 5: Cadmium, lead and
chromium in polymers and electronics and cadmium and lead in metals by AAS, AFS, ICP-OES
and ICP-MS
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này mô tả các phương pháp thử thử nghiệm chì, cadmium chì và crom trong polyme, kim
loại và sản phẩm điện tử bằng AAS, AFS, ICP-OES và ICP-MS.
Tiêu chuẩn này quy định cách xác định các mức cadmium (Cd), chì (Pb) và crom (Cr) trong sản phẩm
kỹ thuật điện. Tiêu chuẩn này bao gồm ba loại chất nền: các phôi polyme, các kim loại và hợp kim,
sản phẩm điện tử.
Tiêu chuẩn này coi mẫu là các đối tượng cần xử lý và đo lường. Mẫu là gì hoặc cách lấy mẫu được
xác định bởi đơn vị thực hiện các thử nghiệm. Hướng dẫn thêm về cách lấy mẫu đại điện tử các sản
phẩm điện tử hoàn chỉnh sẽ được thử nghiệm về mức các chất được quy định có nêu trong IEC
62321-2. Cần lưu ý rằng việc lựa chọn và/hoặc xác định mẫu có thể ảnh hưởng đến việc giải thích kết
quả thử nghiệm.
Tiêu chuẩn này mô tả việc sử dụng bốn phương pháp, đó là AAS (phép đo phổ hấp thụ nguyên tử),
APS (phép đo phổ huỳnh quang nguyên tử), ICP-OES (phép đo phổ phát xạ quang plasma kết hợp
cảm ứng), và ICP-MS (phép đo phổ khối plasma kết hợp cảm ứng) cũng như một số quy trình chuẩn
bị dung dịch mẫu mà từ đó các chuyên gia có thể lựa chọn phương, pháp phân tích thích hợp nhất.
Vì việc phân tích crom hóa trị 6 đôi khi khó xác định trong các polyme và các đồ điện tử nên tiêu
chuẩn này giới thiệu các phương pháp sàng lọc crom trong polyme và đồ điện tử ngoại trừ AFS. Phân
tích crom cung cấp thông tin về sự tồn tại của crom hóa trị 6 trong vật liệu. Tuy nhiên, phân tích
nguyên tố không thể phát hiện có chọn lọc crom hóa trị 6; nó xác định lượng Cr ở tất cả các trạng thái
oxy hóa trong các mẫu. Nếu lượng Cr vượt quá giới hạn Cr hóa trị 6, thì cần thực hiện thử nghiệm
crom hóa trị 6.
Các quy trình thử nghiệm được mô tả trong tiêu chuẩn này nhằm mục đích cung cấp mức độ đúng và
chính xác cao nhất đối với các hàm lượng Pb, Cd và Cr trong phạm vi đó, trong trường hợp ICP-OES
và AAS, từ 10 mg/kg đối với Pb, Cd và Cr, trong trường hợp ICP-MS, từ 0,1 mg/kg đối với Pb và Cd
trong trường hợp AFS, phạm vi là từ 10 mg/kg đối với Pb và 1,5 mg/kg đối với Cd. Các quy trình này
không bị giới hạn đối với các hàm lượng cao hơn.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các vật liệu có chứa các polyme polyflorua vì tính ổn định của
chúng. Nếu sử dụng axit sulfuric trong quá trình phân tích thì có nguy cơ mất Pb do đó dẫn đến các
giá trị chất phân tích này thấp một cách sai lầm. Ngoài ra, axit sulfuric và axit flohydric không thích
hợp để xác định Cd bằng AFS vì nó làm nhiễu loạn quá trình khử Cd.
Những hạn chế và rủi ro xảy ra do bước lấy mẫu dung dịch, ví dụ như có thể xảy ra sự kết tủa của
mục tiêu hoặc các yếu tố khác, trong trường hợp đó các cặn lắng phải được kiểm tra riêng rẽ hoặc
hòa tan bằng phương pháp khác rồi kết hợp với dung dịch mẫu thử.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn
ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công
bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).
TCVN 12667-1 (IEC 62321-1), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 1: Giới thiệu
và tổng quan.
TCVN 12667-2 (IEC 62321-2), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 2: Tháo dỡ,
tháo rời và chuẩn bị mẫu bằng cơ khí.
TCVN 12667-3-1 (IEC 62321-3-1), Xác định một số chất trong sản phẩm kỹ thuật điện - Phần 3-1:
Sàng lọc - Chì, thủy ngân, cadimi, crôm tổng và brôm tổng sử dụng phép đo phổ huỳnh quang tia X
TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm. Yêu cầu kỹ thuật và
phương pháp thử.
TCVN 6197 (ISO 5961), Chất lượng nước. Xác định cadimi bằng phương pháp đo phổ hấp thụ
nguyên tử.
3 Thuật ngữ, định nghĩa và chữ viết tắt
3.1 Thuật ngữ và định nghĩa
Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong IEC 62321-1 và các thuật ngữ
và định nghĩa sau.
3.1.1
Độ chính xác (accuracy)
Mức độ gần nhau giữa kết quả thử nghiệm và giá trị tham chiếu được chấp nhận.
3.1.2
Chuẩn hiệu chuẩn (calibration standard)
Chất ở dạng rắn hoặc lỏng với (các) hàm lượng đã biết và ổn định của (các) chất phân tích quan tâm
được sử dụng để thiết lập phản ứng của thiết bị (đường cong hiệu chuẩn) đối với (các) hàm lượng
của (các) chất phân tích.
3.1.3
Dung dịch hiệu chuẩn (calibration solution)
Dung dịch dùng để hiệu chuẩn dụng cụ được chuẩn bị từ (một) dung dịch gốc hoặc từ một vật liệu
tham chiếu (đã được xác nhận).
3.1.4
Vật liệu chuẩn đã được chứng nhận (certified reference material)
Vật liệu tham chiếu, kèm theo tài liệu do cơ quan có thẩm quyền ban hành và cung cấp một hoặc
nhiều giá trị đặc tính quy định cùng với độ không đảm bảo liên quan và khả năng liên kết chuẩn các
quy trình hợp lệ.
3.1.5
Mẫu kiểm soát trong phòng thí nghiệm (laboratory control sample)
Mẫu kiểm soát của phòng thí nghiệm đã biết nền mẫu được thêm (các) hợp chất đại diện cho chất
phân tích mục tiêu, được sử dụng để ghi lại hoạt động của phòng thí nghiệm.
[Dựa trên tài liệu US EPA SW-846][1][1]
3.1.6
Dung dịch thuốc thử trắng (reagent blank solution)
Dung dịch thuốc thử được chuẩn bị bằng cách thêm vào dung môi cùng các lượng thuốc thử như đã
được thêm vào dung dịch mẫu thử (cùng thể tích cuối cùng).
3.1.7
Dung dịch mẫu thử (test sample solution)
Dung dịch được chuẩn bị cùng với phần thử của mẫu thử theo các quy định kỹ thuật thích hợp sao
cho có thể sử dụng được cho phép đo dự kiến
3.2 Chữ viết tắt
CCV continuing calibration verification Xác minh hiệu chuẩn liên tục
LCS laboratory control sample Mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm.
4 Thuốc thử
4.1 Yêu cầu chung
Để xác định các nguyên tố ở mức vết, thuốc thử phải có đủ độ tinh khiết. Nồng độ của chất phân tích
hoặc các chất gây nhiễu trong thuốc thử và nước phải không đáng kể so với nồng độ thấp nhất cần
xác định.
Tất cả thuốc thử để phân tích ICP-MS, bao gồm các axit hoặc hóa chất được sử dụng phải có độ tinh
khiết cao: tổng lượng các kim loại vết phải nhỏ hơn 1 x 10-6 %.
Đối với các phép đo bằng ICP-OES và ICP-MS, hiệu ứng ghi nhớ xảy ra trong trường hợp nồng độ
cao các nguyên tố được đưa vào. Việc pha loãng dung dịch mẫu là cần thiết đối với nồng độ cao của
từng nguyên tố. Nếu hiệu ứng ghi nhớ không giảm khi pha loãng thì cần phải rửa kỹ thiết bị.
4.2 Thuốc thử
Sử dụng các thuốc thử sau:
a) Nước: Loại 1 quy định trong TCVN 4591 (ISO 3696) dùng để chuẩn bị và pha loãng tất cả các dung
dịch mẫu.
b) Axit sunfuric:
1) Axit sulfuric: p(H2SO4) = 1,84 g/ml, tỷ lệ khối lượng 95 %, cấp "kim loại vết".
2) Axit sulfuric: pha loãng (1:2): pha loãng 1 thể tích axit sulfuric đậm đặc (4.2 b 1)) với 2 thể tích nước
(4.2 a)).
c) Axit nitric:
1) Axit nitric: p(HNO3) = 1,40 g/ml, phân số khối 65 %, cấp "kim loại vết"
2) Axit nitric, phân số khối 10 %, cấp "kim loại vết".
3) Axit nitric: 0,5 mol/l, cấp "kim loại vết".
4) Axit nitric: pha loãng (1:2): pha loãng 1 thể tích axit nitric đậm đặc (4.2.c 1)) với 2 thể tích nước (4.2
a))
d) Axit clohydric:
1) Axit clohydric, p(HCl) = 1,19 g/ml, phân số khối 37 %, cấp "kim loại vết".
2) Axit clohydric: pha loãng (1:2): pha loãng 1 thể tích axit clohydric đậm đặc (4.2.d) 1)) với 2 thể tích
nước (4.2 a)).
3) Axit clohydric, phân số khối 5 %, cấp "kim loại vết".
4) Axit clohydric, phân số khối 10 %, cấp "kim loại vết".
e) Axit flohydric: p(HF) = 1,18 g/ml, phân số khối 40 %, cấp "kim loại vết".
f) Axit floroboric: HBF4, phân số khối 50 %, cấp "kim loại vết".
g) Axit percloric: p(HClO4) = 1,67 g/ml, phân số khối 70 %, cấp "vết kim loại".
h) Axit phosphoric: p(H3PO4) = 1,69 g/ml, nhiều hơn phân số khối 85 %, cấp "kim loại vết".
i) Axit bromhydric: p(HBr) = 1,48 g/ml, phân số khối từ 47 % đến 49 %, cấp "kim loại vết".
[1][1] Các số trong dấu ngoặc vuông liên quan tới phần Thư mục tài liệu tham khảo.
j) Axit boric (H3BO3): 50 mg/ml, phân số khối 5 %, cấp "kim loại vết".
k) Hydro peroxid: p(H2O2) = 1,10 g/ml, phân số khối 30 %, cấp "kim loại vết".
l) Hỗn hợp axit:
1) Hỗn hợp axit 1, hai phần axit clohydric (4.2 d) 1)), một phần axit nitric (4.2 c) 1)) và hai phần nước
(4.2 a)).
2) Axit hỗn hợp 2, một phần axit nitric (4.2 c) 1)) và ba phần axit flohydric (4.2 e)).
3) Axit hỗn hợp 3, ba phần axit clohydric (4.2 d) 1)) và một phần axit nitric (4.2 c) 1))
m) Kali hydroxit (KOH), cấp "kim loại vết".
n) Kali borohydrua (KBH4), cấp "kim loại vết".
o) Kali ferricyanua (K3(Fe(CN)6)) cấp "kim loại vết".
p) Oxido - chất khử: phân số khối 1,5 % KBH4 - phân số khối 1 % K3(Fe(CN6) trong phân số khối 0,2 %
KOH.
Thêm khoảng 800 ml nước (4.2 a)) vào bình định mức 1 000 ml (5.2 e) 3)) sau đó thêm 2 g kali
hydroxit (4.2 m)). Thêm 15 g kali borohydrua (4.2 n)) và 10 g kali ferricyanua (4,2 o)), khuấy đều cho
tan. Đổ nước đến vạch (4.2 a)). Chuẩn bị hàng ngày.
q) Chất khử:
1) Chất khử 1, phân số khối 3 % KBH4 trong phân số khối 0,2 % KOH:
Thêm khoảng 800 ml nước (4.2 a)) vào bình định mức 1 000 ml (5.2 e) 3)) sau đó thêm 2 g kali
hydroxit (4.2 m)). Thêm 30 g kali borohydrua (4.2 n)), khuấy đều cho tan. Đổ nước đến vạch (4.2 a)).
Chuẩn bị hàng ngày.
2) Chất khử 2, phân số khối 4 % KBH4 trong phân số khối 0,8 % KOH.
Thêm khoảng 800 ml nước (4.2 a)) vào bình định mức 1 000 ml (5.2 e) 3)), sau đó thêm 8 g kali
hydroxit (4.2 m)). Thêm 40 g kali borohydrua (4.2 n)), khuấy đều cho tan. Đổ nước (4.2 a)) đến vạch.
Chuẩn bị hàng ngày.
r) Dòng chất mang:
1) Dòng chất mang 1, phân số khối 1,5 % HCl.
2) Dòng chất mang 2, phân số khối 1 % HCl.
s) Dung dịch thiourea ((NH2)2CS), phân số khối 10 %. Chuẩn bị hàng ngày.
t) Chất che phủ:
1) Chất che phủ 1, phân số khối 5% axit oxalic - phân số khối 5 % kali sulfocyanate (KSCN) - phân số
khối 0,5 % dung dịch o-phenanthroline (C12H8N2).
Thêm 10 g axit oxalic, 10 g kali sulfocyanate và 1 g o-phenanthroline vào 200 ml nước (42 a)). Đun
nóng ở nhiệt độ thấp và khuấy cho tan, chú ý tránh không để dung dịch sôi. Sử dụng dung dịch trước
khi chất rắn kết tinh. Loại bỏ khi dung dịch trở nên tối màu và chuẩn bị dung dịch mới.
2) Chất che phủ 2, phân số khối thiourea 10 % - axit ascorbic phân số khối dung dịch 10 %.
Hòa tan 10 g thiourea và 10 g axit ascorbic trong 100 ml nước. Chuẩn bị hàng ngày.
u) Dung dịch coban, 50 mg/l.
v) Dung dịch gốc:
1) Dung dịch gốc chứa 1 000 mg/l Pb.
2) Dung dịch gốc chứa 1 000 mg/l Cd.
3) Dung dịch gốc chứa 1 000 mg/l Cr.
4) Dung dịch gốc chứa 10 000 mg/l Fe.
5) Dung dịch gốc 10 000 mg/l Cu.
w) Dung dịch gốc chuẩn nội bộ.
1) Các nguyên tố chuẩn nội bộ không can thiệp vào nguyên tố mục tiêu được sử dụng cho ICP-OES
và ICP-MS. Ngoài ra, sự có mặt của các nguyên tố chuẩn nội bộ này trong dung dịch mẫu phải ở mức
không đáng kể. Sc, In, T b, Lu, Re, Rh, Bi và Y có thể được sử dụng như các nguyên tố chuẩn nội bộ.
2) Để sử dụng với ICP-OES, khuyến cáo sử dụng Sc hoặc Y. Nồng độ khuyến cáo là 1 000 mg/l
3) Để sử dụng với ICP-MS, khuyến cáo sử dụng Rh. Nồng độ khuyến cáo là 1 000 μg/l.
Tính độc hại của từng thuốc thử trong phương pháp này chưa được xác định chính xác; tuy nhiên,
mỗi hợp chất hóa học cần được coi là một mối nguy tiềm ẩn cho sức khỏe. Từ quan điểm này,
khuyến cáo phơi nhiễm các hóa chất này ở mức thấp nhất có thể bằng bất kỳ phương tiện nào có
sẵn.
Các phương pháp chuẩn bị bao gồm việc sử dụng các axit mạnh vốn có tính ăn mòn và gây bỏng.
Cần mặc áo khoác phòng thí nghiệm, đeo găng tay và kính an toàn khi sang chuyển axit.
Axit nitric thải ra khói độc. Luôn tiến hành phân hủy trong tủ hút cũng như khi thêm axit vào mẫu vì có
khả năng giải phóng các khí độc hại.
Các khí thải từ plasma phải được dẫn đi bằng hệ thống hút khói hiệu quả.
Cần áp dụng các biện pháp phòng ngừa đặc biệt khi sử dụng axit flohydric, tức là gel giải độc HF (2,5
% canxi gluconate trong gel hòa tan trong nước) để điều trị sơ cứu vết bỏng HF trên da.
Được phép sử dụng các thuốc thử cấp phân tích thay thế trừ khi sử dụng các phương pháp ICP-MS,
5 Thiết bị, dụng cụ
5.1 Yêu cầu chung
Nhìn chung, việc thu thập và bảo quản dụng cụ thủy tinh là những phần quan trọng trong phân tích
vết, bất kể loại mẫu cần phân tích. Do độ nhạy của các kỹ thuật phân tích Pb, Cd và Cr được mô tả
nên mỗi bước lấy mẫu riêng lẻ phải được thực hiện hết sức cẩn thận. Tất cả các thiết bị, dụng cụ lấy
mẫu, bảo quản và thao tác đều không được chứa kim loại. Ngâm tất cả dụng cụ thủy tinh trong axit
nitric (4.2 c) 2)) 10 % trong 24 h ở nhiệt độ phòng, và sau đó rửa kỹ bằng nước (4.2 a)).
5.2 Thiết bị, dụng cụ
Phải sử dụng các thiết bị sau đây:
a) Cân phân tích: có khả năng cân chính xác tới 0,000 1 g.
b) Hệ thống đưa mẫu chịu HF: hệ thống trong đó phần đưa mẫu vào và mỏ cắt đã được xử lý để chịu
được HF.
c) Khí argon: khí có độ tinh khiết trên 99,99 %.
d) Khí axetylen: khí có độ tinh khiết trên 99,99 %.
e) Dụng cụ thủy tinh: tất cả dụng cụ thủy tinh phải được làm sạch bằng axit nitric 10 % (4.2 c) 2))
trước khi sử dụng.
1) Bình Kjeldahl: 100 ml;
2) Cốc có mỏ: chẳng hạn như 100 ml, 200 ml, 500 ml, v.v.
3) Bình định mức: chẳng hạn như 50 ml. 100 ml, 200 ml, 500 ml, 1 000 ml, v.v. Khi thích hợp, các loại
thiết bị đo thể tích khác có độ đúng và độ chính xác chấp nhận được có thể được sử dụng thay thế
cho bình định mức.
4) Pipet: ví dụ như loại 1 ml, 5 ml, 10ml, 20 ml, v.v.
5) Đĩa thủy tinh.
f) Chén platin: chẳng hạn như 50 ml, 150 ml, v.v.
q) Chén nung bằng sứ: chẳng hạn như 50 ml, 150 ml, v.v.
h) Thiết bị PTFE/PFA (polytetrafluoroethylene (PTFE)/nhựa perfluoro alkoxy alkane (PFA): tất cả thiết
bị phải được làm sạch bằng axit nitric 10 % (4.2 c) 2)) trước khi sử dụng:
1) Cốc có mỏ: chẳng hạn như 100 ml, 200 ml, 500 ml, v.v.
2) Nắp đậy cốc có mỏ:
3) Bình định mức: chẳng hạn như 100 ml, 200 ml, 500 ml, v.v.
i) Micropipet: chẳng hạn như 10 μl, 100 μl, 200 μl, 500 μl, 1 000 μl, v.v.
j) Bình chứa: để bảo quản dung dịch chuẩn và chất hiệu chuẩn.
Bình chứa phải được làm bằng polyethylen mật độ cao (PE-HD) hoặc chai PFA.
k) Để xác định ở mức siêu vết, phải sử dụng vật chứa làm bằng nhựa perfloro alkoxy alkane (PFA)
hoặc nhựa perfluoro (ethylene-propylene) (FEP). Trong cả hai trường hợp, người dùng phải xác nhận
sự phù hợp của vật chứa đã chọn.
l) Tấm gia nhiệt bằng điện hoặc bồn cát được gia nhiệt.
m) Lò múp: có khả năng duy trì ở 550 °C ± 25 °C.
n) Đèn đốt Bunsen hoặc loại đèn đốt gas tương tự.