Anwendungen von ROHS/WEEE: Analyse von Cadmium (Cd)

Auf dem heutigen globalen Markt wird die Reglementierung von gefährlichen Substanzen (gemäß RoHS/WEEE: Cr, Cd, Hg, Pb und Br) in Alltagsprodukten immer wichtiger, für Hersteller und für Regierungen gleichermaßen.

Gegenwärtige Bestimmungen legen die höchstzulässigen Konzentrationen für Quecksilber (Hg), Blei (Pb), Chrom (Cr) und Brom (Br) bei 1000 ppm fest, wobei die Konzentration von Cadmium (Cd) in Produkten 100 ppm nicht überschreiten darf. Cadmium ist eines der Schadstoffe, die mittels XRF eher schwieriger zu analysieren sind. Cadmium-Elementprofillinien können mit denen von Rhodium oder Palladium, Elemente die üblicherweise in den meisten Röntgenröhren Anwendung finden, zusammenfallen. Die Analyse von Cadmium mittels WDXRF wird ermöglicht, indem ein Primärpartikellfilter aus Zirkonium (Zr) benutzt wird. Zr fungiert hier als Absorberelement und verhindert das Auftreten von Störsignalen oder Überlappungen von Palladium K-Linien (im Falle des Rigaku Supermini200), welche mit den Niedrigenergie-K-Linien von Cadmium zusammenfallen können.
Historisch betrachtet ist diese Analysetechnik nur an hochleistungsfähigen WDXRF-Spektrometern verfügbar und zudem außerordentlich kostspielig. Rigaku ermöglicht nunmehr die Durchführung dieser Analysen auch an kompakten und kleineren Geräten wie dem Rigaku Supermini200 WDXRF-Spektrometer (Abbildung 1). Rigaku hat die WDXRF Technologie mit kompakten Geräten dabei als erstes entwickelt und behält seine Weltmarktführung auf dem Gebiet mit dem neuesten, kompakten 200 Watt WDXRF-System mit standardmäßigem Zr-Primärpartikelfilter und mit Gefahrstoffanalysekapazität.

Rigaku Supermini200 WDXRF Spektrometer
Abbildung 1

Abbildung 2 zeigt ein typisches XRF Spektrum, ermittelt mit dem Supermini200 WDXRF Spektrometer und Pd Kβ. Compton-Linien der Röntgenröhre bei ungefähr 15.8° 2θ.

typical XRF spectral footprint from the Supermini200 WDXRF Spectrometer
Abbildung 2

Abbildung 3 zeigt einen qualitativen Scan mittels Zr-Filter. Das Spektrum veranschaulicht, wo die Cd K-Linien auftreten (15.3° 2θ). Die offensichtliche Überlappung wird mittels des Zirkoniumfilters entfernt, wodurch präzisere und verlässlichere Analyseergebnisse für Cd erreicht werden.

Qualitative scan done implementing the Zr filter

Abbildung 3

Mit Hilfe des Filters werden 10 quantitative Analysen zweier Poymerproben durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden erzielt (Tabelle 1).

Units in ppm

Tabelle 1: Einheiten in ppm

Durch die Fähigkeit, Cd-Analysen mithilfe der RoHS/WEEE für Gefahrstoffe durchzuführen, können am WDXRF System Supermini200 unter Benutzung des standardmäßigen Zr Primärpartikelfilters schnelle und einfache Ergebnisse erhalten werden.


Das neue Supermini200 hat verbesserte Einsatzmöglichkeiten der Software und eine noch kompaktere Basisfläche. Das Rigaku Supermini200 ist das weltweit einzige kompakte Hochleistungsspektrometer mit sequentieller, wellenlägendispersiver Röntgenfluoreszenz (WDXRF) für Elementaranalysen von Sauerstoff (O) bis Uran (U) in nahezu jeder Materialart. Das Instrument kann außerordentlich kostensparend betrieben werden, besitzt eine hohe Auflösung und eine verbesserte Nachweisgenauigkeit im Grenzbereich. Read more...