聚氯乙烯塑料中增塑剂的气相色谱质谱法分析.PDF
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刘丽 牟峻 杨左军 李英 张伟亚
邻苯二甲酸二丁酯,邻苯二甲酸二辛酯,聚氯乙烯塑料,气相色谱,质谱
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参见附件(75KB，3页)。
聚氯乙烯塑料中增塑剂的气相色谱质谱法分析.PDF
聚氯乙烯塑料中增塑剂的气相色谱质谱法分析
刘 丽1
牟 峻3 2
杨左军1
李 英1
张伟亚1
1
(深圳出入境检验检疫局工业品检测技术中心 ,深圳 518045)
2
(吉林出入境检验检疫局技术中心 ,长春 130062)
摘 要 采用超声波提取技术 ,提取聚氯乙烯塑料中邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯两种增塑剂 ,以
气相色谱质谱单离子监视法定量测定 ,外标法定量。本方法简便、快速、准确 ,适用于聚氯乙烯塑料原料及其
制品中邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的测定。
关键词 邻苯二甲酸二丁酯 ,邻苯二甲酸二辛酯 ,聚氯乙烯塑料 ,气相色谱质谱
2001204227收稿;2001208223
1 引 言
邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)是聚氯乙烯(PVC)塑料中最具代表性的两种
增塑剂1
,因其具有改进塑料的柔软性和耐寒性 ,降低软化温度 ,改善加工性能等优点 ,被广泛地使用于
食品包装、医疗血袋、饮料等多种塑料制品中。由于增塑剂应用范围愈来愈广 ,需求量不断增加 ,随之对
生态环境和食物链的污染也愈来愈严重。1980年美国癌症研究所(NCI)曾提出高剂量的DEHP有致癌
作用 ,这一结论引起人们的极大关注。1998 年国际环保团体绿色和平组织再次指出 ,由 PVC塑料制作
的玩具含有多种有害物质 ,以邻苯二甲酸酯最为有害 ,会导致人的神经系统混乱。为此各国科学家从
70年代开始即进行对邻苯二甲酸酯增塑剂的测定研究2 ～4
,其提取技术主要采用索氏抽提以液相色谱
法测定;美国ASTM F2963296a 标准采用索氏抽提技术 ,以四氯化碳2甲醇作提取剂 ,抽提时间为 16 h ,气
相色谱法测定。而采用气相色谱质谱(GC2MSD SIM)进行测定方面的研究未见报道。
本文对 PVC塑料中DBP和DEHP增塑剂的测定进行了较系统的研究 ,以三氯甲烷为提取剂 ,采用
超声波提取技术 ,气相色谱质谱法单离子监视进行定量分析。方法简单、快速、准确 ,适用性较强 ,可应
用于玩具、食品包装、储血袋等各种 PVC塑料制品中DBP和DEHP的测定。本方法的建立对于环境监
测、防止污染保护人体健康具有重要意义。
2 实验部分
2. 1 仪器与试剂
GCMS 2QP5000气相色谱质谱仪(日本岛津公司) ;Q2250 超声波清洗器(昆山市检测仪器公司) ;不
锈钢过滤网 ,孔径小于0. 5 cm;DBP标准品(纯度 ≥99 %) ;DEHP标准品(纯度 ≥99 %) ;三氯甲烷(分析
纯) 。
DBP标准贮备液:10 g L ;DEHP标准贮备液:10 g L。标准工作溶液:适用浓度的DBP和DEHP混合
溶液。
2. 2 仪器分析条件
色谱柱:DB217 (30 m ×0. 25 mm ×0. 25μm)石英毛细管柱 ,载气为氦气。柱温:初温 50 ℃,保持 2
min ,以30 ℃ min的速率升至200 ℃,保持 1 min ,再以 20 ℃ min的速率升至 270 ℃,保持 10 min。进样口
温度:270 ℃;色谱2质谱接口温度:250 ℃。电离源为 EI源 ,电离能量:70 eV ,选择监视离子( m z) :149
amu ,进样量:1μ L。
2. 3 样品处理
取0. 400 g剪碎的 PVC塑料 ,放于100 mL 具塞锥型瓶中 ,加入20. 0 mL 三氯甲烷。置于超声波清洗
第30卷
2002年3月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第3期
289～291器中 ,超声提取20 min后 ,冷却。以不锈钢网过滤至 50 mL 容量瓶中 ,残渣用三氯甲烷定容至刻度。取
适量样液放于10 mL 容量瓶中 ,用三氯甲烷定容至刻度 ,进行气相色谱质谱分析 ,外标法定量。
3 结果与讨论
3. 1 提取时间的选择
分别选取DBP和DEHP含量较高而厚度不同的 PVC塑料样品与DBP和DEHP含量较低而厚度不
同的 PVC塑料样品 ,以不同时间超声提取。研究表明:当 PVC塑料的厚度 ≤0. 8 mm时 ,不需要超声波
提取 ,只需三氯甲烷溶液浸泡即可溶出DBP和DEHP(美国ASTM F963296a 并未加以说明) ;当 PVC塑料
的厚度 > 0. 8 mm时 ,需要超声波提取 ,提取时间以20 min为最佳。超过20 min ,由于超声波清洗器中水
温升高 ,会有部分DBP和DEHP挥发 ,造成结果偏低。即提取率与样品的厚度和提取时间有关 ,与样品
中DBP或DEHP的含量无关。
3. 2 超声波提取与索氏抽提对比
选取DBP和DEHP含量3个不同水平的 PVC塑料样品 ,分别做超声波提取与索氏抽提对比试验 ,测定结果见表1 ,经显著性检验(t 检验和 F检验) ,超声波提取与索氏抽提测定结果无显著性差异 ......
刘 丽1
牟 峻3 2
杨左军1
李 英1
张伟亚1
1
(深圳出入境检验检疫局工业品检测技术中心 ,深圳 518045)
2
(吉林出入境检验检疫局技术中心 ,长春 130062)
摘 要 采用超声波提取技术 ,提取聚氯乙烯塑料中邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯两种增塑剂 ,以
气相色谱质谱单离子监视法定量测定 ,外标法定量。本方法简便、快速、准确 ,适用于聚氯乙烯塑料原料及其
制品中邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的测定。
关键词 邻苯二甲酸二丁酯 ,邻苯二甲酸二辛酯 ,聚氯乙烯塑料 ,气相色谱质谱
2001204227收稿;2001208223
1 引 言
邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)是聚氯乙烯(PVC)塑料中最具代表性的两种
增塑剂1
,因其具有改进塑料的柔软性和耐寒性 ,降低软化温度 ,改善加工性能等优点 ,被广泛地使用于
食品包装、医疗血袋、饮料等多种塑料制品中。由于增塑剂应用范围愈来愈广 ,需求量不断增加 ,随之对
生态环境和食物链的污染也愈来愈严重。1980年美国癌症研究所(NCI)曾提出高剂量的DEHP有致癌
作用 ,这一结论引起人们的极大关注。1998 年国际环保团体绿色和平组织再次指出 ,由 PVC塑料制作
的玩具含有多种有害物质 ,以邻苯二甲酸酯最为有害 ,会导致人的神经系统混乱。为此各国科学家从
70年代开始即进行对邻苯二甲酸酯增塑剂的测定研究2 ～4
,其提取技术主要采用索氏抽提以液相色谱
法测定;美国ASTM F2963296a 标准采用索氏抽提技术 ,以四氯化碳2甲醇作提取剂 ,抽提时间为 16 h ,气
相色谱法测定。而采用气相色谱质谱(GC2MSD SIM)进行测定方面的研究未见报道。
本文对 PVC塑料中DBP和DEHP增塑剂的测定进行了较系统的研究 ,以三氯甲烷为提取剂 ,采用
超声波提取技术 ,气相色谱质谱法单离子监视进行定量分析。方法简单、快速、准确 ,适用性较强 ,可应
用于玩具、食品包装、储血袋等各种 PVC塑料制品中DBP和DEHP的测定。本方法的建立对于环境监
测、防止污染保护人体健康具有重要意义。
2 实验部分
2. 1 仪器与试剂
GCMS 2QP5000气相色谱质谱仪(日本岛津公司) ;Q2250 超声波清洗器(昆山市检测仪器公司) ;不
锈钢过滤网 ,孔径小于0. 5 cm;DBP标准品(纯度 ≥99 %) ;DEHP标准品(纯度 ≥99 %) ;三氯甲烷(分析
纯) 。
DBP标准贮备液:10 g L ;DEHP标准贮备液:10 g L。标准工作溶液:适用浓度的DBP和DEHP混合
溶液。
2. 2 仪器分析条件
色谱柱:DB217 (30 m ×0. 25 mm ×0. 25μm)石英毛细管柱 ,载气为氦气。柱温:初温 50 ℃,保持 2
min ,以30 ℃ min的速率升至200 ℃,保持 1 min ,再以 20 ℃ min的速率升至 270 ℃,保持 10 min。进样口
温度:270 ℃;色谱2质谱接口温度:250 ℃。电离源为 EI源 ,电离能量:70 eV ,选择监视离子( m z) :149
amu ,进样量:1μ L。
2. 3 样品处理
取0. 400 g剪碎的 PVC塑料 ,放于100 mL 具塞锥型瓶中 ,加入20. 0 mL 三氯甲烷。置于超声波清洗
第30卷
2002年3月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第3期
289～291器中 ,超声提取20 min后 ,冷却。以不锈钢网过滤至 50 mL 容量瓶中 ,残渣用三氯甲烷定容至刻度。取
适量样液放于10 mL 容量瓶中 ,用三氯甲烷定容至刻度 ,进行气相色谱质谱分析 ,外标法定量。
3 结果与讨论
3. 1 提取时间的选择
分别选取DBP和DEHP含量较高而厚度不同的 PVC塑料样品与DBP和DEHP含量较低而厚度不
同的 PVC塑料样品 ,以不同时间超声提取。研究表明:当 PVC塑料的厚度 ≤0. 8 mm时 ,不需要超声波
提取 ,只需三氯甲烷溶液浸泡即可溶出DBP和DEHP(美国ASTM F963296a 并未加以说明) ;当 PVC塑料
的厚度 > 0. 8 mm时 ,需要超声波提取 ,提取时间以20 min为最佳。超过20 min ,由于超声波清洗器中水
温升高 ,会有部分DBP和DEHP挥发 ,造成结果偏低。即提取率与样品的厚度和提取时间有关 ,与样品
中DBP或DEHP的含量无关。
3. 2 超声波提取与索氏抽提对比
选取DBP和DEHP含量3个不同水平的 PVC塑料样品 ,分别做超声波提取与索氏抽提对比试验 ,测定结果见表1 ,经显著性检验(t 检验和 F检验) ,超声波提取与索氏抽提测定结果无显著性差异 ......
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