Vergleich der Analysemethoden ICP-MS und XRF für die Analyse komplexer Abfallproben – Fallbeispiel PCBs

Die Herausforderung bei der Bestimmung der Materialzusammensetzung komplexer Abfallproben besteht darin, dass sie sich oft aus einer sehr heterogener Mischung von organischen und anorganischen Verbindungen zusammensetzen. Zu den komplexesten elektrischen Bauteilen gehören die Leiterplatten (engl. printed circuit boards, PCBs), die in der Elektronik-, Automobiloder Luftfahrtbranche unverzichtbar sind. Es gibt eine Vielzahl von Leiterplatten-Anwendungen, Modellen und Größen. Außerdem unterliegen sie einer raschen technologischen Entwicklung, die zu unterschiedlichen Materialzusammensetzungen führt.

Die Herausforderung bei der Bestimmung der Materialzusammensetzung komplexer Abfallproben besteht darin, dass sie oft aus einer sehr heterogenen Mischung organischer und anorganischer Verbindungen bestehen. Zu den komplexesten elektrischen Bauteilen gehören Leiterplatten (PCBs), die in der Elektronik-, Automobil- oder Luftfahrtbranche unverzichtbar sind. Sehr häufig wird die Massenspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) als Analysemethode für komplexe Umweltproben zur Bestimmung ihrer chemischen Zusammensetzung verwendet. Daher wird die ICP-MS auch bei Leiterplatten eingesetzt. Die Röntgenfluoreszenz (engl. X-ray fluorescence, XRF) stellt eine kostengünstige, alternative Analysemethode dar, die eine vergleichsweise einfache Probenvorbereitung erfordert und relativ schnell Ergebnisse liefert. In diesem Beitrag wird die Anwendbarkeit der XRF-Methode für die Analyse von Leiterplatten untersucht. Zu diesem Zweck wurden Leiterplattenproben in drei Probengruppen unterteilt: Proben, die nur aus Metallen bestehen, Proben mit einem mittleren Metallgehalt und Proben mit einem geringen Metallgehalt. Parallel zu den XRF-Messungen wurden die gleichen Proben mit ICP-MS gemessen, um auf diese Weise die Anwendbarkeit bzw. Genauigkeit der XRF-Methode zu beurteilen. Erst wenn eine hohe Genauigkeit der XRF-Methode gegeben ist, kann diese kostengünstige und vor allem sehr schnelle Methode zukünftig für die Grenzwertüberwachung oder Qualitätssicherung von Rezyklaten aus PCBs herangezogen werden.



Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Recy & Depotech 2022 (November 2022)
Seiten: 4
Preis inkl. MwSt.: € 2,00
Autor: Aleksander Jandric
Mag. Dr.rer.nat. Christian Zafiu
Dipl.-Ing. Dr. Florian Part
Dr. Stefan Salhofer

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