①干电池汞、镉、铅-讲课

干电池汞、镉、铅含量检测方法

2006/66/EC(E.U)HR2024GB24427-2009GB24428-20091

一、方法概要

本方法为先将干电池切割后，以2:1盐酸/硝酸混合液萃取、消化18小时，经过滤及定容至一定体积后成为待测液，测定汞时，使用冷蒸气原子吸收光谱法检测;测定镉、铅时，使用火焰式原子吸收光谱法检测。二、适用范围

适用于以化学能直接转换成电能，组装前单只重量小于一公斤，密闭式之小型电池，包括一次电池及二次电池，若以形状区分，包括筒型（圆筒及方筒）、钮扣型、及组装型（但不包括铅蓄电池及需另行添加电解液或其他物质始能产生电能者）之干电池中汞、镉及铅含量之检验。

2三、干扰

（一）干电池因种类型式厂牌不同，消化后含大量样品基质。基质会影响检量线之斜率，且基质浓度愈高干扰程度愈大。

（二）由于样品消化萃取液中含大量氯离子，分析汞时须添加多量之高锰酸钾，使氯离子经氧化后，转变成游离氯，在253.7nm亦有吸收。因此在汞被还原送入原子吸收光谱仪之前必须确定游离氯已不存在，利用过量之硫酸羟胺溶液可除去游离氯的干扰。

（三）镉及铅分析时的干扰效应，可参考原子吸收光谱法（NIEAM111）作适当校正。3四、设备

1.火焰式原子吸收光谱仪：设备及功能需求，请参考「火焰式原子吸收光谱法」（NIEAM111）规定，附有汞冷蒸气产生器者，请参考「土壤及废弃物中总汞

检测方法—冷蒸气原子吸收光谱法」（NIEAM317）规定。测定汞时波长建议选用253.7nm；测定镉及铅时波长建议分别选用228.8nm及283.3nm。2.分析天平：可精秤至0.1mg。3.干电池切割拆解工具：固定座、剪钳、尖嘴钳或其它适当工具。4.滤纸：Whatman50号滤纸或同级品。5.玻璃器皿：硼矽玻璃制品，包括烧杯、表面玻璃、容量瓶、定量吸管、量筒及漏斗等。4五、试剂

1.试剂水：比电阻≧16MΩ–cm以上不含待测元素之试剂水。

2.浓盐酸：低汞试药级盐酸。

3.浓硝酸：低汞试药级硝酸。

4.2:1盐酸/硝酸混合液：二份体积浓盐酸与一份体积浓硝酸

之混合液，使用前配制。

5.2:1盐酸/硝酸稀释液：取20mL浓盐酸/10mL浓硝酸，以

试剂水定容至1000mL。

6.高锰酸钾：低汞试药级。

7.5%

高锰酸钾溶液：取50g低汞含量之高锰酸钾溶解于试剂

水中，稀释定容至1,000mL。

8.氯化钠-硫酸羟胺溶液：以水溶解120g氯化钠（NaCl）与

120g硫酸羟胺（(NH2OH)2‧H2SO4），稀释至1L。亦

可使用盐酸羟胺（NH2OH‧HCl）取代硫酸羟胺。

9.汞还原剂：依照使用之汞分析装置不同而异，须依仪器操作手

册建议配制。硼氢化钠溶液：以水溶解0.75g氢硼化钠与1.25g氢氧化钠，稀释至250mL

。

10.汞、镉、铅储备溶液：使用市售经确认浓度之1,000mg/L标准溶液。5

六、采样与保存

采集具有代表性之样品，并记录所采取干电池之重量、种类、型号，每一型号最少取得3颗样品。6七、步骤

（一）干电池秤重及切割

秤量并记录整个干电池重量。

以剪钳、斜口钳及镊子或其它适当工具将干电池金属外壳完全拆解，并将拆解后之塑胶外膜、金属外壳及其内容物全部置于（依干电池大小及消化液用量选用之）适当体积烧杯中。拆解时须小心避免样品

漏失及切割工具对样品造成污染，且切割工具在每次使用前须以试剂水及纸巾清洁干净。

部份锂电池以金属锂作电极材料，会与无机酸发生剧烈反应，并产生着火，锂二次电池可能含有机电解液，故拆解时可能产生火花及冒出烟雾状异味气体，均必须在抽气柜中操作，并远离高温、易燃物质之场所，以避免发生火灾；拆解后，先在冰浴下添加少量试剂水，金属锂会与水反产生氢气，待反应完后再缓慢加2:1盐酸/硝酸混合液。4.

部分碱锰电池在拆解时会喷、流出电解液，应在抽气柜中将干电池以剪钳或尖嘴拆解工具1至2小孔，并以烧杯小心接取由孔中喷、流出之电解液，以免样品漏失，待电解液不再喷、流出后以剪钳或尖嘴钳予以完全拆解。7（二）干电池之消化萃取：

必须在通风橱中操作(注：因可能有氯气会释出)

1.2:1盐酸/硝酸混合液加入量及消化后体积定容方式依照下表执行，

2:1盐酸/硝酸混合液须能盖满整个干电池及内容物，并将干电池金属

部分完全溶解.干电池重量(g)

2:1盐酸/硝酸混合液(mL)消化后体积定容(mL)市售代表性电池型号

>150

a（注2）

a（注2）

a（注2）

80～1504001,000D

35~80200500

C

15~35100250AA

5~1580200AAA

2~540100

<22050

82.盖上表玻璃在室温下放置于抽气柜内18小时。3.以Whatman50号滤纸过滤，将滤液收集于容量瓶中（容

量瓶之体积如上表中消化后定容之体积）。取适量之试剂水洗涤烧杯、过滤器及滤纸，并将洗液并入容量瓶中，最后加试剂水至容量瓶刻度。此溶液即为电池待测液。4.依消化萃取程序制备空白样品分析，但不加干电池。

（三）检量线制备：汞的检量线制备：精取适当量之汞标准溶液，由低浓度至高浓度序列，稀释成不同浓度之检量线溶液（不含空白）,以冷蒸气原子吸收光谱法测定。镉或铅的检量线制备：精取适当量之镉或铅标准溶液，由低浓度至高浓度序列，稀释成不同浓度之检量线制备用溶液（不含空白），以火焰式原子吸收光谱法测定。9（四）样品待测液之分析

汞之分析（仪器之设定参考NIEAM317）:取5mL样品待测液至50mL定量瓶，加入2:1之盐酸/硝酸稀释液约20mL,再加入1滴高锰酸钾溶液，若褪色则继续添加至有颜色为止，以氯化钠-硫酸羟胺溶液以还原过量之高锰酸钾(注：因可

能有氯气会释出，需在抽气柜中操作此步骤),最后以2:1

之盐酸-硝酸稀释液定量至50mL.如果汞的浓度超过检量线线性范围，必须以2:1之盐酸/硝酸稀释液稀释，依仪器操作说明，用氯化亚锡或硫酸亚锡或硼氢化钠溶液将汞

还原后，以冷蒸气原子吸收光谱法于波长253.7nm测定。镉及铅之分析（参考NIEAM111）：取样品待测液或经2:1

之盐酸/硝酸稀释液稀释之消化液,以火焰式原子吸收光谱

仪分别以波长228.8nm及283.3nm测定样品待测液中镉

及铅浓度。10限量Accordingtothepubliclaw104-142(HR2024),May13,1996U.S

ButtonCell-25mgofMercurypercell

AlkalineManganeseorZincCarbonBattery-NonedetectedofMercuryAccordingto2006/66/EC(E.U)andsubsequentamendments

0.0005%(5ppm)byweightMercury*

0.004%(40ppm)byweightLead

0.002%(20ppm)byweightCadmium*Buttoncellsandbatteriescomposedofbuttoncellswithamercurycontentofnomorethan2%byweightshallbeexempted.

BKCspecificationMercuryLessthan5ppm

11碱性及非碱性锌-二氧化锰电池中汞、镉、铅含量的限制要求单位为毫克每克电池名称型号汞、镉、铅含量的限制要求（ug/g）汞含量镉含量铅含量低汞电池无汞电池碱性锌-二氧LR8D425、LR1、LR03、LR6、LR14-≤1≤20≤40化锰电池LR20、3LR12、4LR61、4LR25X、

4LR25-2、6LR61、

R1、R03、R6P、R6S、R14P、R14S、≤250≤1≤200≤2000非碱性锌-二氧R20P、R20S、R40、2R10、3R12P、化锰电池3R12S、4R25X、4R25Y、4R25-2、

S4、6F22、6F100GB24427-2009GB24427-200912锌-氧化银、锌-空气、锌-二氧化锰扣式电池中汞含量的限制要求单位为毫克每克电池类别型号汞含量的限制要求无汞电池含汞电池锌-氧化银扣式电池SR62、SR63、SR64、SR65、SR66、≤0.005≤20SR67、SR60、SR54、SR55、SR56、SR57、SR58、SR59、SR68、SR69、SR41、SR42、SR43、SR44、SR516、SR521、SR527、SR614、SR616、≤0.005≤20SR621、SR626、SR712、SR714、SR716、SR721、SR726、SR731、SR736、SR754、SR916、SR920、SR927、SR936、SR1126、SR1130、SR1136、SR1142、SR1154碱性锌-空气PR41、PR43、PR44、PR48、PR70≤0.005≤20扣式电池碱性锌-二氧化锰LR9、LR41、LR43、LR44、≤0.005≤20扣式电池LR53、LR54、LR55、GB24428-200913

备注注1.2:1盐酸/硝酸混