Schwermetallanalyse — EN 16711 / ISO 17072 / EN 71-3 / ICP-MS · Umweltanalyse

Was ist Heavy Metals?

Bei der Schwermetallanalyse handelt es sich um die Bestimmung der Konzentration von Elementen wie Blei, Cadmium, Quecksilber, Arsen, Chrom und Nickel in der Probe. Die Messung erfolgt mittels ICP-OES oder ICP-MS; Ausschlaggebend ist der Probenvorbereitungsschritt, der je nach Matrix unterschiedlich ausfällt. IN TEXTILIEN wird aus künstlichem Schweiß entnehmbares (EN 16711-2) oder gesamtes (EN 16711-1) Metall gemessen. IN SKIN ISO 17072 macht die gleiche Unterscheidung. IN TOYS EN 71-3 liefert Metall, das unter magensäureähnlichen Bedingungen aus mundfähigen Materialien wandert. In LEBENSMITTELN wird der Gesamtgehalt an Elementen bestimmt, und in UMWELTproben wird die Konzentration in Wasser, Boden und Abfall bestimmt.

Zweck von Heavy Metals

Ziel ist es festzustellen, ob das Risiko, das von den im Produkt enthaltenen Schwermetallen durch Hautkontakt, Einnahme oder Freisetzung in die Umwelt ausgeht, innerhalb der gesetzlichen Grenzen bleibt.

Bei welchen Produkten wird Heavy Metals angewendet?

Gefärbte und bedruckte Textilien, Baby- und Kinderbekleidung
Lederschuhe, Taschen und Kleidung
Spielzeug und Kinderpflegeartikel
Lebensmittel und Lebensmittelkontaktmaterialien
kosmetische Produkte
Abwasser-, Trinkwasser-, Boden- und Abfallproben

In welchen Branchen wird Heavy Metals eingesetzt?

TextilienEinzelhandelVerbraucherprodukteLederSchuheSpielzeugLebensmittelKosmetikaUmwelt

Normen zu Heavy Metals

TS EN 16711-1 (Textil — Gesamtmetallgehalt, Mikrowellenzersetzung)
TS EN 16711-2 (tekstil — yapay asidik terle ekstrakte edilebilir metaller)
TS EN 16711-3 (Textilien — Blei- und Cadmiumbeschränkung)
TS EN ISO 17072-1 / -2 (Haut — extrahierbares und Gesamtmetall)
TS EN 71-3 (Spielzeug — Migration bestimmter Elemente)
TS EN 1811 (Nickelfreisetzung in Metallzubehör)
TS EN 13804 / 13805 (Lebensmittel — Elementbestimmung und Drucklösung)
TS EN ISO 17294-2 (Wasser — Elementbestimmung mittels ICP-MS)
TS EN 13657 / ISO 11466 (Boden und Abfall — Solubilisierung)

Prüfbedingungen für Heavy Metals

Textilien und Leder: Extraktion mit saurer Schweißlösung oder saure Solubilisierung in der Mikrowelle
Spielzeug: Migrationstest in verdünntem Salzsäuremedium gemäß EN 71-3
Essen und Umwelt: Druck-Mikrowellen-Solubilisierung; direkte Messung in Wasserproben
Messung: ICP-OES oder ICP-MS; Bei Quecksilber ggf. Kaltdampftechnik
Einheit: mg/kg veya µg/L

Prüfgerät für Heavy Metals

ICP-OES / ICP-MS
Mikrowellen-Aufschlusssystem
Kaltdampf-/Hydridsystem (für Quecksilber und Arsen)
Wasserbad und Shaker
Analysenwaage und Mühle

Probenanforderungen für Heavy Metals

Separate Probe für jede Farbe, Komponente und Matrix
Metallzubehör sollte separat bewertet werden
Jede Materialkategorie im Spielzeug ist ein separates Muster
Um eine Metallkontamination zu vermeiden, sollte die Probe nicht mit Metallwerkzeugen geschnitten werden.
Wasserproben sollten in einem geeigneten Behälter verschickt und bei Bedarf mit Säure geschützt werden.

Dauer von Heavy Metals

Probenvorbereitung (Extraktion oder Solubilisierung) und ICP-Messung bestimmen die Zeit; Die Ergebnisse liegen in der Regel innerhalb weniger Werktage vor. Mit zunehmender Anzahl der Elemente und zunehmender Matrixkomplexität nimmt die Zeit zu.

Ablauf von Heavy Metals

1Die Probe wird nach Matrix und Bestandteil getrennt, gemahlen oder geschnitten und gewogen.
2Bei der Extraktions-/Migrationsanalyse wird es mit der im Standard definierten Lösung extrahiert.
3In der Gesamtanalyse wird es mit Säure in der Mikrowelle gelöst.
4Die Lösung wird filtriert und verdünnt.
5Interner Standard wird hinzugefügt und ICP und Elementkonzentrationen werden gemessen.
6Das Ergebnis wird in der zur Matrix passenden Einheit berechnet.

Annahmekriterien für Heavy Metals

Die Akzeptanzkriterien variieren je nach Matrix und Zielmarkt: bei Textilien und Leder, REACH-Anhang. Der anzuwendende Grenzwert richtet sich nach dem Anwendungsbereich des Produkts und wird aus dem aktuellen Text bestätigt.

Auswertung der Ergebnisse

Gesamt-, Extraktions- und Migrationsergebnisse sind nicht austauschbar: Bei einem Produkt mit einem hohen Gesamtgehalt kann die extrahierbare Menge unter dem Grenzwert bleiben. Welche davon die Spezifikation erfordert und mit welchem Grenzwert sie verglichen wird, ist im Bericht klar angegeben.

Prüfbericht zu Heavy Metals

Probenbeschreibung, Matrix und analysierte Komponenten
Angewandte Standard- und Probenvorbereitungsmethode
Ergebnis und Bestimmungsgrenze für jedes Element
Kenntnisse der Messtechnik und internen Standards
Grenzwert und seine Quelle verglichen

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Umweltanalyse — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Heavy Metals gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Umweltanalysen bestimmen das Vorhandensein und die Konzentration von Schadstoffen in Wasser-, Boden-, Abfall-, Luft- und Abgasproben. Das Ergebnis dieser Familie ist meist Teil einer Genehmigung, einer Erklärung oder einer Prüfakte; das Ergebnis hat unmittelbare rechtliche Folgen.

In dieser Familie ist die PROBENAHME die halbe Miete des Ergebnisses, und dies ist das Merkmal, das den Bereich am stärksten von anderen unterscheidet. Eine zur falschen Zeit, im falschen Gefäß, unter falscher Konservierung oder an der falschen Stelle entnommene Probe liefert ein ungültiges Ergebnis, egal wie gut sie im Labor analysiert wird. Bei Abwasser liefern Stichprobe und Mischprobe unterschiedliche Informationen; bei Boden ergeben Oberfläche und Tiefe unterschiedliche Ergebnisse. Die Probenahme hat daher ihre eigenen Normen und ihren eigenen Akkreditierungsumfang.

Auf der Wasserseite werden physikalisch-chemische Parameter (pH, Leitfähigkeit, Trübung, CSB, BSB, Schwebstoffe), Ionen, Schwermetalle, organische Schadstoffe und mikrobiologische Parameter gemessen. Trinkwasser und Abwasser haben unterschiedliche Parametersätze und Grenzwerte; dieselbe Labormethode führt in beiden Regimen zu unterschiedlichen Entscheidungen.

Bei Boden und Abfall werden Schwermetalle, Kohlenwasserstoffe, PAK- und PCB-Verbindungen sowie das AUSLAUGVERHALTEN bestimmt. Der Elutionstest folgt einer für dieses Feld eigenen Logik: nicht die Gesamtmenge eines Schadstoffs im Boden, sondern der ins Wasser übergehende Anteil bestimmt das Umweltrisiko. Abfallklassifizierung und Entsorgungsentscheidung beruhen weitgehend auf diesem Test.

Auf der Emissionsseite werden im Abgas Staub, Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlenmonoxid, Sauerstoff, Feuchte und gesamter organischer Kohlenstoff überwacht. Die Messung erfolgt vor Ort unter Betriebsbedingungen und muss das tatsächliche Betriebsregime der Anlage widerspiegeln; eine bei niedriger Last durchgeführte Messung zeigt nicht die Emissionen bei Volllast.

Kontinuierliche Messsysteme bilden einen eigenen Arbeitsbereich. In großen Anlagen werden Emissionen kontinuierlich überwacht, und die Genauigkeit dieser Systeme wird periodisch durch Vergleich mit unabhängigen Messungen verifiziert; dies regelt der Qualitätssicherungsrahmen.

Lärm- und Vibrationsmessungen vervollständigen die Umweltauswirkungsseite des Feldes: Umgebungslärmkartierung, Lärmexposition am Arbeitsplatz und Vibrationsexpositionsmessungen liefern Nachweise sowohl für das Umwelt- als auch das Arbeitsschutzrecht.

Methodengruppen in diesem Bereich

Probenahme
Getrennte Probenahmenormen für Wasser, Abwasser, Boden, Abfall, Abgas und Umgebungsluft; Stichproben-, Misch- und kontinuierliche Probenahmetechniken.
Wasser physikalisch-chemisch
pH-Wert, Leitfähigkeit, Trübung, Farbe, abfiltrierbare Stoffe, CSB, BSB, TOC, Alkalität, Stickstoff- und Phosphorspezies.
Elementanalyse
Bestimmung von Schwermetallen und Spurenelementen in Wasser, Boden und Abfall mittels ICP-OES und ICP-MS.
Organische Schadstoffe
Flüchtige organische Verbindungen, PAK, PCB und organochlorhaltige Pestizide mittels GC-MS; Kohlenwasserstoff-Ölindex.
Abgas
Messung von Staub, SO2, NOx, CO, O2, Feuchte und gesamtem gasförmigem organischem Kohlenstoff; Qualitätssicherung automatischer Messsysteme.
Elution und Abfallcharakterisierung
Elutionsprüfungen und Abfallklassifizierungsparameter; Grundlage der Entsorgungsentscheidung.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Analyseergebnis kann nicht allein ohne das Probenahmeprotokoll verwendet werden; Zeit, Ort, Bedingungen und Beweiskette sind Teil des Berichts.
Gesamtgehalt und eluierbare Menge liefern unterschiedliche Informationen; bei der Abfallklassifizierung zählt das Elutionsverhalten.
Die Emissionsmessung muss unter repräsentativen Betriebsbedingungen der Anlage erfolgen; ein bei Teillast erzieltes Ergebnis ist irreführend.
Grenzwerte für Trinkwasser und Abwasser sind in unterschiedlichen Rechtsvorschriften festgelegt; derselbe Parameter hat unter den beiden Regimen unterschiedliche Schwellenwerte.
Eine Probe von einem einzigen Punkt repräsentiert nicht das gesamte Gebiet; die Bewertung eines kontaminierten Standorts erfordert einen rasterbasierten Probenahmeplan.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Einhaltung von Umweltgenehmigungen und Einleitungsgrenzwerten
Qualitätssicherung kontinuierlicher Emissionsmesssysteme
Bewertung kontaminierter Standorte und Sanierungsentscheidung
Abfallklassifizierung und Wahl der Entsorgungsmethode
Arbeitsplatzexpositionsmessungen und arbeitsmedizinische Pflichten

Häufige Fragen zu Heavy Metals

Ist Nickel in diesem Umfang enthalten?

Die Nickelfreisetzung ist ein separater Test (EN 1811) und gilt für Metallteile, die über einen längeren Zeitraum direkt mit der Haut in Kontakt kommen. Accessoires wie Reißverschlüsse, Druckknöpfe und Knöpfe werden getrennt von Stoff oder Leder bewertet.

Soll ich nach Total oder Extractable fragen?

Wenn das Risiko eines Hautkontakts beurteilt werden soll, ist die extrahierbare Methode die richtige Frage. Einige gesetzliche Bestimmungen, beispielsweise die Blei- und Cadmiumbeschränkung, werden anhand des Gesamtgehalts definiert; Es wird angewendet, was auch immer Ihre Spezifikation erfordert.

Kann das textile Ergebnis für Spielzeug verwendet werden?

Nicht verfügbar. EN 71-3 misst die Metallmigration unter magensäureähnlichen Bedingungen und definiert je nach Materialkategorie unterschiedliche Grenzwerte. Das Ergebnis der Schweißabsaugung bei Textilien lässt keinen Rückschluss auf die Eignung des Spielzeugs zu.

Entspricht das gesamte Chromergebnis dem von Chrom VI?

Das ist es nicht. Die Schwermetallanalyse ergibt den Gesamtgehalt an Chrom, und dies allein stellt keinen Verstoß dar. Sechswertiges Chrom (Cr VI) ist in Leder eingeschränkt und wird gemäß ISO 17075 separat gemessen.

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