金属材料REACH检测中重金属元素检测标准及方法

REACH法规（《关于化学品注册、评估、授权和限制的法规》）是欧盟管控化学品安全的核心框架，金属材料作为工业基础材料，其含有的铅、镉、汞、六价铬等重金属因具有蓄积性毒性，成为REACH检测的关键环节。本文围绕金属材料REACH检测中重金属的管控清单、限量要求、样品制备、检测方法、质量控制及报告规范展开，为企业合规提供具体指引。

金属材料REACH检测需关注的重金属元素清单

REACH附件XVII明确管控的重金属元素以铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、六价铬（Cr(VI)）为核心，部分场景涉及砷（As）、镍（Ni）。这些元素的毒性各有侧重：铅会损伤神经与造血系统，儿童暴露风险更高；镉蓄积于肾脏，可导致肾功能衰竭；汞通过食物链富集，破坏中枢神经；六价铬具有强致癌性，常见于镀铬工艺。

金属材料中重金属的来源多元：铅可能来自铅黄铜合金、表面防锈漆；镉常见于电镀层或电池用金属；汞存在于汞齐合金（如牙科材料）；六价铬多源于铬酸盐钝化处理。即使是原材料中的杂质，只要超过限量，仍需纳入管控。

需注意，REACH管控的是“有意添加”或“非有意但存在”的重金属，企业需对所有均质材料中的重金属含量负责。

REACH法规中重金属元素的限量要求

REACH对重金属的限量以“均质材料”为基准（即无法通过机械拆分的单一材料），具体要求为：铅≤0.1%（质量分数）、镉≤0.01%、汞≤0.1%、六价铬≤0.1%。例如，金属水龙头的主体（铜合金）与表面镀层（铬层）是两个均质材料，需分别满足限量。

“均质材料”的判断是关键：若材料组成一致（如拉丝不锈钢的不同区域），即使外观不同仍视为同一均质材料；若可机械拆分（如螺丝与螺母），则需单独检测。企业常犯的错误是将整体产品含量与限量对比，而非均质材料，易导致合规误判。

特殊场景有更严要求，如儿童玩具的金属部件，镉限量可能降至0.001%，需参考附件XVII的具体条款。

重金属检测前的样品制备要求

样品制备直接影响结果准确性。取样需覆盖金属材料的不同部位（如铸件的浇口、本体、冒口）与批次，确保代表性。例如，冲压件边缘因加工变形，重金属含量可能与中心不同，需分别取样。

样品处理需防污染：粉碎用玛瑙或陶瓷研钵，避免金属研钵引入铁、铜杂质；研磨后过100目筛，保证颗粒均匀。粉末样品需充分混合，防止分层。

消解是核心步骤：将固体转化为液体。湿法消解用硝酸+盐酸+氢氟酸混合酸，难消解金属（如不锈钢）加高氯酸增强效果；微波消解效率更高，减少酸用量与污染。消解后溶液需定容、过滤（0.45μm滤膜），去除残渣。

常见重金属检测方法及适用场景

ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱法）是主流，可同时测多元素（铅、镉、汞等），灵敏度mg/kg级，适合批量检测，如不锈钢中铅、镉的测定。

ICP-MS（电感耦合等离子体质谱法）灵敏度达μg/kg级，适合痕量检测（如低浓度镉），但需去除高浓度基体（如铁），避免离子信号抑制。

原子吸收光谱法（AAS）：火焰AAS适合高浓度元素（铅>1mg/L），操作简单；石墨炉AAS适合痕量（μg/L级），但一次测一种元素，效率低。

六价铬需用紫外可见分光光度法（UV-Vis）：碱性溶液提取后，与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，540nm测吸光度，此为EN 15205标准方法，REACH认可。

检测过程的质量控制要点

空白试验：做试剂空白（不加样品，同步骤处理），扣除试剂本底（如硝酸中的铅），防假阳性。

标准物质校准：用有证标准物质（如GBW08619铅溶液）校准，校准曲线R²≥0.999，确保线性准确。

平行样与回收率：平行样相对偏差≤10%，保证精密度；加标回收率80%-120%，验证准确性（如加1mg/L铅，回收率0.8-1.2mg/L）。

仪器维护：ICP-OES雾化器每天清洗，防堵塞；石墨炉石墨管测50-100次后更换，避免记忆效应。

金属材料检测的常见问题及解决

消解不完全：溶液有残渣，结果偏低。解决：加更多酸、延长时间，或用微波消解。

污染：空白结果高，因试剂/器皿污染。解决：用优级纯试剂，器皿用10%硝酸浸泡24小时。

光谱干扰：ICP-OES中元素谱线重叠（如铁与铅），结果偏高。解决：选无干扰分析线（铅选220.353nm），或用干扰校正系数。

六价铬还原：结果偏低，因六价铬变三价。解决：提取时用氢氧化钠-碳酸钠溶液（pH=12），温度≤60℃，防还原。

检测报告的内容与注意事项

报告需含：样品信息（名称、编号、均质材料描述）、检测依据（REACH附件XVII、EN 15205）、方法（ICP-OES、UV-Vis）、仪器型号（如Agilent 720）、结果（如铅0.05%）、限量（≤0.1%）、结论（符合要求）。

注意：结果以均质材料为单位，不能写“整体产品含量”；有效数字与方法匹配（ICP-MS保留四位，AAS三位）；六价铬需注明“仅测六价”，勿与总铬混淆。

报告需有CMA/CNAS资质，企业选机构时需确认其资质覆盖金属材料重金属检测。