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Detección de metales pesados en juguetes usando fluorescencia de rayos X

Los juguetes de niños contaminados con trazas de metales pesados y otras sustancias peligrosas, a veces en concentraciones peligrosamente altas, son en ocasiones titulares alarmantes. Por lo tanto, los fabricantes de juguetes están bajo una presión considerable para demostrar que sus productos están libres de sustancias nocivas para que puedan ser calificados con las etiquetas de seguridad apropiadas.

En Europa los juguetes para niños están sujetos tanto a la directiva de seguridad de los juguetes como a la norma DIN EN 71. Esta norma define por ejemplo los criterios para analizar las propiedades mecánicas y físicas, los compuestos orgánicos, la seguridad de los juguetes eléctricos y los límites superiores para ciertos metales pesados y otras sustancias peligrosas. Este norma dicta por ejemplo que el objeto se exponga durante una o dos horas a ácido clorhídrico 0,07 mol / l que simula los jugos gástricos. Después, el producto disuelto se analiza generalmente con AAS o ICP. Las desventajas de este enfoque son que la muestra se destruye en el proceso y los análisis requieren mucho tiempo.

Por contra, el análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) es un método sencillo para la determinación rápida y no destructiva de las concentraciones de Pb, Hg, Cd y otros metales pesados. La Tabla 1 muestra los límites de detección para varios plásticos medidos con un FISCHERSCOPE® XDV®-SDD. De esta manera, los resultados de medición precisos se pueden verificar fácilmente con los valores límite definidos en la norma.


Elemento

límite-
valores
DIN EN 71
 
Detección
límites
 
Ejemplo de medición ABS marrón
[desviación estándar]
   
POM

PVC

ABS azul
 

Sb

60

42.6

43.2

24.9

45159 [180]

As

25

3.9

8.7

2.7

42 [3.8]

Ba

1000

138.0

87.0

60.0

2740 [79]

Cd

75

17.4

19.2

22.2

10 [8.4]

Pb

90

8.7

12,6

6,5

4 [4,3]

Hg

60

2.4

8.1

1.5

-3 [2.6]

Se

500

1.5

4.2

1.2

5 [1.7]

Cr

60

11.7

54.0

7.5

12134 [281]

Valores límite especificados en la norma DIN EN 71 y límites de detección en ppm para tres materiales plásticos diferentes medidos con un FISCHERSCOPE® XDV®-SDD. Los valores promedio se muestran para una muestra de ABS marrón (así como las desviaciones estándar entre paréntesis). Los valores límite para Sb, As, Ba y Cr se han excedido claramente.

Utilizado como método de detección, el XRF advierte al usuario si se ha excedido un valor dado. Luego se pueden realizar análisis químicos húmedos adicionales para verificar el resultado.

La concentración de contaminantes también se puede medir de forma muy selectiva, por ejemplo, en el ojo pintado de una figura de plástico. Con la ayuda del método XRF se puede analizar rápidamente un lote completo lo que permitiría la eliminación selectiva de partes contaminadas individuales, que tal vez nunca se hayan detectado en pruebas aleatorias. Una ventaja adicional es que la concentración de todos los metales pesados se puede determinar simultáneamente en un solo paso de medición.

Con el FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-SDD incluso las concentraciones más pequeñas de metales pesados y otras sustancias peligrosas en los juguetes se pueden detectar rápidamente y, sobre todo de forma no destructiva. Esto permite verificar el cumplimiento de las normas y estándares especificados. Para obtener más información, póngase en contacto con su representante local de FISCHER.

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