RoHS = Restriction on the Use of Hazardous Substances
WEEE = Waste of Electrrical and Electronic Equipment
ELV = End of Life of Vehicles
PWB = Printed Wiring Board
REAL = Rapid Environmental Assesment Lab

Motorola entwickelte eine Reihe von Methoden und Verfahren für verschieden Materialien, die Aussagen über die Erfüllung von Umweltstandards sowie die Recylebarkeit ermöglichen.
Ziel dieser umfangreichen Untersuchungen ist es, Stoffe und und Substanzen zu entwickeln, die von vornherrein möglichst keine toxischen Komponenten enthalten.

Neue Gesetze und der Wettbewerbsdruck gerade aus China und Japan veranlassten Motorola, eine Zeitachse für die Produktentwicklung zur Erfüllung von RoHS, WEE und ELV vorzugeben. Im Jahr 2006 sollen die Motorola-Produkte in der EU zu 75% regenerierbar und zu 65% wiederverwertbar sein.
Dier EU hat die Grenzwerte für die relevanten Komponenten klar definiert.

Voraussetzung für eine erfolgreiche Produktentwicklung ist die Definition der Anforderungen an die Untersuchungsmethoden sowie eine Struktur zum Ablauf der Trennung der Materialien eines beliebigen elektronischen Gerätes.

Das Testverfahren besteht aus einer Übersichtsanalyse (Screening) und einem quantitativen Teil.
Eine Matrix zeigt die Kombination von Stoff, toxischer Komponente und Analysenverfahren, dies auch insbesondere für Polymere.

Erreicht werden kann, alleine durch die Reduzierung des Blei und Halogengehaltes, eine Reduzierung der Toxizität bei Leiterplatten (PWB´s) um 87%!

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Das Haus SPECTRO stellt hier unter Bezug auf die Verordnungen WEE und ELV zwei Analysenverfahren vor, RFA und ICP.
Im Vergleich der Möglichkeiten beider Analyseverfahren zeigt sich, dass die RFA Vorteile bei der einfacheren Probenvorbereitung hat, sind mit der ICP matrixunabhängige und empfindlichere Analysen möglich.
Pressen, Mahlen oder Schmelzen sind zwar relativ einfache Methoden der Probenvorbereitung für die RFA, jedoch sind häufig die Matrixeffekte nur mit größerem Rechenaufwand zu berücksichtigen.
Das Spektrum für Pb und Hg erfordert eine Gesamtanalysenzeit von 10 Minuten bei einer Konzentration von je 2 mg/kg.Die optischen Gitter sind das Herzstück eines ICP CIROS. Die einzelne Spektrallinie, hier Cd, hat ein wesentliches anderes Profil im Vergleich zu einer RFA-Spektrallinie.Welches Verfahren eingesetzt wird, hängt somit in erster Linie von der analytischen Fragestellung ab.

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Der mikrowellengestützte Aufschluss ermöglicht die erforderlichen hohen Druck- und Temperaturbereiche zum Aufschluss auch schwieriger Proben in der Recycling Industrie.

Vollständiger Aufschluss und hohe Betriebssicherheit sind hier notwendigerweise zu erfüllende Geräteparameter bei den extrem unterschiedlichen Probenstrukturen. Der Vorteil des geschlosenen gegenüber dem offenem Aufschluss liegt in der Möglichkeit der Erhöhung der Temperatur: eine Erhöhung um 10 °C verdoppelt die Reaktionsgeschwindigkeit! Wobei die Energie der Mikrowellen-Strahlung so gering ist, dass die Struktur der Moleküle nicht verändert wird.
Im Reaktor bildet sich zwischen den drei Phasen (Gas, Dampf, Flüssigkeit) ein "dynamisches Gleichgewicht" aus, in dem die Mikrowellen unterschiedlich stark absorbiert werden.Deutlich muss auf ev. mögliche Explosivität oder unbekanntes Reaktionsverhalten der Proben geachtet werden.In den S-prep-Reaktoren bewirkt ein programmierbares Leistungsprofil die Kontrolle von Druck und Temperatur, optimaler Aufschluss und Gerätesicherheit sind gegeben, klare Lösungen belegen den vollständigen Aufschluss..Anwendungsbeispiele:

• Ryton Aufschlusslösungen Schmieröle
• Kunststoffabfälle

Entscheidend für einen erfolgreichen mikrowellengestützten Aufschluss ist die Kenntnis der Vorgeschichte der Probe:

wann und wie wurde gesintert
Zusammensetzung der Probe
Viskositäten
Korngrößen

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Die Produktvielfalt der K+S AG erfordert allein aus ökonomischen Gründen den Einsatz einer Analysenmethode, die mehrere Elemente in einem größeren Konzentrationsbereich auch bei unterschiedlichen Matrices mit hoher Genauigkeit bestimmt: das ICP-Verfahren ist hier die Methode der Wahl.
Ein weiteres Ziel der hier beschriebenen Analysentechnik ist deren Einführung als Verbandsmethode.Neben den mehr grundsätzlichen analytischen Anforderungen in der Kalichemie an das Analysensystem sind bei der ICP-Methodik jedoch auch einige weitere Aspekte zu berücksichtigen. Insbesondere die Matrixeffekte und die Behandlung des (internen) Standards. Für den letzteren ist die gleiche analytische Behandlung wie die der Probe Voraussetzung für zuverlässige Messergebnisse. Auch die Erfassung und Berücksichtigung von Drift über den Messablauf trägt ebenso zur Qualität der Messerergenisse bei, wie deren Anpassung an einen zertifizierten Standard (Rekalibrierung).
Denn Ungenauiglkeiten kosten richtig Geld!

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Ziel dieser Arbeit ist der analytische Vergleich von zwei sehr unterschiedlichen Methoden: ICP-OES und ED-XRF in der Anwendung bei Kunststoffen.
Für die Probenvorberitung wurden die jeweiigen eingeführten Metoden verwendet, Mikrowellenaufschluss für die ICP bzw. Mahlen für die XRF.Einige erste Ergebisse für die ICP-OES und die ED-XRF werden vorgestellt.Die Darstellung der jeweiligen Detektorsignale zeigt die unterschiedliche Physik dieser beiden Methoden.

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Zum nachhaltigen Schutz der Umwelt hat Sony ein umfassendes Programm für sich und seine Partner entwickelt. Tiefgreifende Maßnahmen bei Entwicklung und Produktion, deren Effizienz auch bei den Zulieferern ständig geprüft und kontrolliert wird, tragen zur Reduzierung der Umweltbelastung während der gesamten Gebrauchsdauer eines Gerätes bei.
Das Management umweltrelevanter Substanzen erfolgt in drei Stufen:

• :Level 1: sofortiges Anwendungsverbot Level 2: Anwendungsverbot mit definierter Übergangszeit
• Level 3: Reduzierte Anwendung bzw. Substitution

Die von Sony definierten Substanzklassen werden werden einem dreistufigen Screening unterworfen. Für Probenvorbereitung und Messmethodik werden standardisierte Verfahren eingesetzt, i.a. ICP und AAS.So wird z.B. der maximale Gehalt von Kadmium Endprodukt (level 1), in den zugelieferten Komponenten (level 2) und im Ausgangsmaterial (level 3) und kontrolliert.Der Inspektionsablauf für Komponenten und Produkte ist im Screeningverfahren festgeschrieben, ebenso wie die verwendeten Untersuchungsmethoden.
Die analytischen und physikalischen Eigenschaften (mobiler) Röntgen- und ICP-Spektrometer machen hier diese Instrumente zur Methode der Wahl.Sony berichtet jähtlich in seinem Corporate Social Responsibility Report über diese Unternehmensphilosophie.

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Die Röntgen-Fluoreszenz-Analyse (RFA) ist eine Standarduntersuchungsmethode in der Kunststoffanalytik.
Hierbei sind allerdings aufgrund der physikalischen Messmethode die Art der Probenvorbereitung sowie das verfügbare Referenzmaterial (Kalibrierstandards) mit von entscheidender Bedeutung für die Zuverlässigkleit des Analysenergebnisses, d.h., der Analytiker muss sich vor Beginn der Analyse fragen, welche Genauigkleit soll erreicht werden soll.
Zur Erzielung hoher Genauigkeiten müssen Matrixeffekte (Konrngrößeneffekte) minimiert werden durch Mahlen/Zerkelineren, da sie das Ergebnis der RFA deutlich beeinflussen können. Höchste Genauigkeiten werden nur durch den Boratschmelzaufschluss erreicht Wellenlängendispersive (WRFA) und energiedispersive (EDRFA) Röntgenanalytik werden je nach analytischer Fragestellung eingesetzt (P=polarisierte Röntgenstrahlung). Jedoch muss die thermische Belastung der Kunststoffe durch die Röntgenstrahlung beachtet werden. Die WDRFA kann das Matreial durch aus zerstören, wie Vergleichsmessungen zeigen.Kontamination in den Vorberitungsgefäßen, die erzielte Homogenität der Probe und vor allem die Güte der Vergleichsstandards sind weitere wesentliche Parameter für ein qualitatativ gutes Analysenergebnis.

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