XRF 장비 분석시 Cr 검출 대응 Guide 2005년 8월 CS경영센터 제품환경기술팀 Eco 분석그룹 Ver 2.0.

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1 XRF 장비 분석시 Cr 검출 대응 Guide 2005년 8월 CS경영센터 제품환경기술팀 Eco 분석그룹 Ver 2.0

2 I. 개 요 배 경 문제점 Spot-Test 현황 ( CS센터 )
GBM 및 해외법인의 XRF 분석시 Cr 기준치 ( 800ppm ) 초과 10% 수준 검출 ☞ Total Cr을 평가결과임에 따른 Cr+6 존재여부 확인 필요 부적합 여부 판정 문의 증가 및 전부 CS센터 정밀분석 의뢰 GBM에서 현실적이고 빠르고 간단한 평가 방법 요구 문제점 Cr+6 정밀분석 ( 장비 : IC ) 18 Hr / 10개 분석시간이 소요 정량적인 Data를 산출하여도 기준치 ( 800ppm ) 초과하는 경우가 없음 ☞ Cr+6 실제 사용, IC 장비로 검출된 농도는 극히 미량으로 환산됨 원인: 농도 환산 기준인 부품 표면의 크롬메이트/크롬도금 사용량 획득 불가 Spot-Test 현황 ( CS센터 ) 체결류에 대해 Spot-Test 결과 70% 수준의 Cr+6 함유 확인 ( 변색 )

3 II. Cr+6 Spot Test Guide 검출 위험 부품 Spot-Test 실시 및 판정
크롬메이트 처리 : 아연도금, 알루미늄도금, 니켈도금, 표면 다크로처리 부품류 ( Bush류 ), 스크류, 볼트, 너트 크롬도금류 : 플라스틱 & 금속의 크롬도금 부품류 ( Knob류, 샷시류 ) 철장도장류 : 철제 Case 도장물 ( * 분석 제외 : 사출물, 고무, 잉크, 유리 등 ) Spot-Test 실시 및 판정 분석 대상중 XRF 검증시 Cr 총량 640 ppm 이상 검출시 Spot-Test 실시 판정방법 : 시험액이 변색반응 나타나면 Cr+6 존재하는 것으로 판정 ☞ 불합격처리 & 업체 개선 요구 시험평가 : CS센타 의뢰 & GBM 자체 분석 IC 정밀분석 의뢰 : GBM이 요청시 CS센터 지원 시료 기준 : 크롬도금/크롬메이트 처리가 단일재질( Homogeneous ) 로 고화(固化)된 상태 일 것 ( or 액상 )

4 Orthophosphoric acid solution(75%)
III. Spot-Test Method 반응액 조제 - 250ml 비이커에 0.4g의 1,5-Diphenylcarbazide를 20ml의 아세톤과 20ml의 에탄올(96%) 혼합액 에 녹인다. - 여기에 75% Orthophosphoric Acid solution 20ml와 증류수 20ml를 추가 하여 잘 섞어 시험액으로 한다 - 조제된 시험액은 최대 8시간 이내 사용 하고, 그 이후는 새로 조제 하여 사용한다 시험방법 - 반응액에 시편을 담그거나, 또는 시편 표면에 반응액을 1~5방울 떨어뜨려 약 3분 정도 기다린다. - Cr+6 존재하면 시험액이 Red에서 Violet 색깔로 바뀌고, Cr+6 존재하지 않으면 색깔 변화가 없다. 구 분 반응액 반응시간 판정방법 비고 Spot-Test 1,5-Diphenylcarbazide 메탄올, 에탄올(96%), 증류수, Orthophosphoric acid solution(75%) 3분 반응 처리 반응액이 보라색으로 약간의 변화가 있을시 Cr+6 존재 배기 및 환기 장치가 있는 곳에서 실시 사례 Cr+6: 有 有 無 有 有 有

5 IV. Spot-Test 상세 Guide 사전 준비 ( 시약 ) 시 약
1,5-Diphenyl Carbazide (98%) Water Ortho-인산 (85%) 에탄올 (99.9%) 아세톤 (99.7%) ※ 이것은 CS경영센터에서 사용하는 시약이며, 다른 시약을 구매해도 무관함. 단, 농도가 다를 경우 조제시 사용되는 양이 달라져야 함

6 V. 분석 flow 변색반응 시료 분석 대상 선별 CS센터 의뢰 & GBM 자체분석 Spot-Test 실시(Cr+6)
사출물, 고무, 잉크, 유리 Y 분석 제외 변색반응 (보라색) 無 적합 N Non-Cr+6 有 XRF 측정 부적합 640 ppm 이하 Cr총량 개선 후 재평가 적합 640 ppm 이상

7 Orthophosphoric Acid solution(75%)
VI. 반응액 조제 flow 1,5-Diphenylcarbazide 0.4g Ethanol (96%) 20ml acetone 250ml 비이커에 넣어 녹인다 Orthophosphoric Acid solution(75%) 20ml 추가 증류수 20ml 추가 잘 섞어 시험액으로 한다 시험환경 배기/환기 장치가 있는 곳에서 Spot-Test 실시 8hr 이내 사용

8 VII. 반응 메카니즘 Cr O Cr+6 + O=C Cr+3 + C NH NH-NH-C6H5 NH-NH-C6H5
환원 NH-NH-C6H5 (디페닐카르바지드) Cr+6 은 디페닐카르바지드 를 작용시키면 Cr+3 으로 환원하는 과정에서 적자색의 착화합물 이 생성되어 6가 크롬의 존재를 확인 가능함. 본 반응은 산(phosphoric Acid) 분위기 내에서는 가역반응이 수분 내 발생하여 적자색이 없어짐.

9 별첨1. 크롬도금 과 크로메이트처리 구분 구 분 크롬도금 크로메이트처리 6가크롬 3가크롬 용어 설명 도금액 단가 단 점 장 점
별첨1. 크롬도금 과 크로메이트처리 구분 구 분 크롬도금 크로메이트처리 6가크롬 3가크롬 용어 설명 금속 또는 플라스틱 위에 metal 크롬을 도금하는 것 아연 등의 금속 위에 크롬산화물의 얇은 방청피막을 입히는 것 도금액 무수크롬(CrO3 ), 황산, or 염산 염화크롬(CrCl3H2O), 칼륨산 무수크롬 (CrO3 ) or 중크롬산(K2CrO4 ) 질산크롬(Cr(NO3)3 단가 - 원액: 8배 ↑ 부품: 3배 ↑ 원액: 10배 ↑ 부품: 2배 ↑ 단 점 Cost Up 내식성 감소 관리Point 많음 (첨가제 多) 미세한 Color 차이 고온 고농도 요구 색상차이 생산성저하 장 점 폐수처리비용감소 전류효율 향상 도금속도 향상 산화성 없음