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如何通過鄰苯二甲酸酯測(cè)試?

檢測(cè)報(bào)告圖片樣例

檢測(cè)工作人員認(rèn)為這些鄰苯二甲酸酯測(cè)試方法能夠測(cè)定絕大多數(shù)消費(fèi)品中六種限制使用的鄰苯二甲酸酯的濃度。某些材料制成的產(chǎn)品可能有必要做出調(diào)整,且應(yīng)當(dāng)以合理的化學(xué)知識(shí)和材料科學(xué)以及適合材料的溶劑為基礎(chǔ)。一般的手段是將樣品冷凍粉碎成粉末,在四氫呋喃中將它完全溶解,用己烷將PVC 聚合物沉淀析出,過濾,然后用環(huán)己烷將溶液稀釋,*后采用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)分析。

設(shè)備和供應(yīng)品:

樣品制備和分析所使用的材料如下:

1. 四氫呋喃(C4H8O,THF),GC 級(jí)或更高

2. 己烷(C6H12),GC 級(jí)或更高

3. 環(huán)己烷(C6H12),GC 級(jí)或更高

4. 可密封的25 ml 玻璃小瓶,帶PTFE 或硅膠襯里;或類似器皿

5. 冷凍粉碎機(jī)(或合適的替代設(shè)備,可以將樣品粉碎)

6. 0.45 μm PTFE 濾紙

7. 安捷倫6890 系列氣相色譜配有DB-5MS 30m×25 mm ID×0.25 μm 色譜柱和5973 質(zhì)量選擇檢測(cè)器,或性能相當(dāng)?shù)膬x器。

8. 含有鄰苯二甲酸酯的認(rèn)證參考材料(例如:NIST SRM 3074)

9. 苯甲酸芐酯(C14H12O2,BB),分析級(jí)

10. 鄰苯二甲酸二丁酯(C16H22O4,DBP),CAS No. 84-74-2,分析級(jí)

11. 鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(C24H38O4,DEHP),CAS No. 117-81-7,分析級(jí)

12. 鄰苯二甲酸丁芐酯(C19H20O4,BBP),CAS No. 85-68-7,分析級(jí)

13. 鄰苯二甲酸二正辛酯(C24H38O4,DnOP),CAS No. 117-84-0,分析級(jí)

14. 鄰苯二甲酸二異壬酯(C26H42O4,DINP),CAS No. 28553-12-0 或68515-48-0,分析級(jí)

15. 鄰苯二甲酸二異癸酯(C28H46O4,DIDP),CAS No. 26761-40-0 或68515-49-1,分析級(jí)

測(cè)定鄰苯二甲酸酯的濃度

這些方法需要使用到有危險(xiǎn)性的材料。接觸所有危險(xiǎn)性材料均應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,并作好充分的個(gè)人防護(hù),這是*重要的。鄰苯二甲酸酯是一種常見的污染物。即便是低濃度的污染都可能會(huì)影響定量分析結(jié)果。應(yīng)避免與塑膠材料接觸,并且只使用仔細(xì)清洗過的玻璃器皿和儀器設(shè)備。所有試劑均應(yīng)測(cè)試鄰苯二甲酸酯含量。定期使用GC-MS 分析試劑空白監(jiān)控可能的污染。當(dāng)可行時(shí),建議使用一次性玻璃器皿。

A. 基本制樣方法

1. 從樣品上除去電池、其它的能源或壓縮氣體管,這些均不需要測(cè)試或只視作樣品的零件(由于某些電池的內(nèi)部零件,測(cè)試電池可能會(huì)造成環(huán)境污染和危害人身安全)。稱量樣品。

2. 粉碎/輾碎或其它方式將整個(gè)樣品全部粉碎。對(duì)于大的樣品或某些非均質(zhì)的零件如印刷線路板,發(fā)動(dòng)機(jī)等,將樣品分步實(shí)現(xiàn)粉碎(例如:將樣品在裝有大篩的切割粉碎機(jī)中粉碎,然后在帶有小篩的粉碎機(jī)中再次粉碎)。粉碎或研磨前可以將樣品在液氮槽中冷卻以提高效率。

3. 確保樣品的粒度為*小,冷凍粉碎機(jī)或球磨粉碎機(jī)之類的設(shè)備可以將樣品粒度降低到細(xì)微的粉末(<500 μm)。將樣品充分混合。

B. 零部件總量法

1. 將容易拆分的部件從玩具上拆解下來。

2. 稱量每個(gè)零部件*。

*備注:某些零件,如未涂漆的金屬、玻璃或陶瓷部件可視作不含鄰苯二甲酸酯,而只需稱重使包括在整個(gè)的玩具重量當(dāng)中。

3. 采用上述的基本樣品制備程序?qū)⒚恳粋€(gè)零部件(或每組不能夠容易被拆分的非均質(zhì)零件)粉碎成粉末。

4. 在按照方法分析每個(gè)零部件后,將各個(gè)零部件的結(jié)果統(tǒng)計(jì)求出玩具中總的鄰苯二甲酸酯含量。

鄰苯二甲酸酯萃取方法

應(yīng)分析三個(gè)平行樣。制備樣品同時(shí)制作實(shí)驗(yàn)室試劑空白。

1. 稱取至少0.05±0.005 g 樣品放入可密封的玻璃小瓶中(稱量相對(duì)誤差不超過±0.5%);如果樣品為非均勻的,收集更多樣品以減少樣品間差異。

2. 加入5 ml THF 至樣品。對(duì)于樣品量超過0.05 g,每0.1 g 樣品加入10 ml THF(或合適的量使樣品溶解*)。震蕩30 分鐘使樣品充分溶解*。

*備注:某些材料可能不完全溶解。在這種情況下,增加樣品震蕩時(shí)間兩小時(shí)然后繼續(xù)進(jìn)行下一步。

3. 每5 ml THF(第二步所用)加入10 ml 己烷使PVC 聚合物沉淀析出。至少要靜置5 分鐘使聚合物沉淀析出(為降低在下一步驟中濾紙堵塞的發(fā)生,可增加時(shí)間)。

4. 通過0.45 μm PTFE 濾紙過濾溶液。至少收集2 ml 濾液。(如果發(fā)生濾紙堵塞,可能需要重復(fù)更換濾紙直至收集足夠的濾液。)

5. 將0.1 ml 過濾后的THF/己烷溶液與80 μl 內(nèi)標(biāo)(BB,250 μg/ml)混合并加入環(huán)己烷稀釋至20 ml。

*備注:

根椐鄰苯二甲酸酯的濃度,可能需要稀釋不同的倍數(shù)使結(jié)果處于校正范圍內(nèi)(例如:如果已知樣品含有鄰苯二甲酸酯<5%,需將過濾后的THF/己烷溶液由0.1 ml 增加至1 ml。

6. 將稀釋的樣品轉(zhuǎn)移至小瓶中,準(zhǔn)備GC-MS 分析。

GC-MS 操作程序及質(zhì)量控制措施樣品分析建議使用帶有自動(dòng)進(jìn)樣器的GC-MS 系統(tǒng)。

GC 條件如下(表1):

色譜柱

DB-5MS;30m×25 mm ID×0.25 μm

載氣速率

1 ml/min,穩(wěn)定氣流(氦氣)

進(jìn)樣模式

脈沖不分流

進(jìn)樣量

1 μl

進(jìn)樣口溫度

29℃

脈沖壓強(qiáng)和時(shí)間

35 psi,0.5min

隔墊吹掃速率和時(shí)間

20 ml/min,2 min

溶劑延滯

5 min

柱溫箱初始溫度,保留時(shí)間

50℃,1 min

程序升溫

1 0℃/min 升溫至280℃

程序升溫

2 15℃/min 升溫至310℃

*終保留時(shí)間

4 min

樣品分析采用表2 中的選擇離子監(jiān)控(SIM)模式。在一個(gè)通道內(nèi)掃描每種化合物的相關(guān)離子(例如:設(shè)定SIM 第三通道掃描149,167,261,279,293 和307 m/z)。需要注意到儀器之間的保留時(shí)間和*佳m/z scan 值有所不同。對(duì)于許多儀器,都能夠在單次進(jìn)樣內(nèi)對(duì)檢測(cè)器設(shè)定程序?qū)Σ煌ǖ赖母鱾€(gè)不同離子進(jìn)行掃描。

表2. SIM 設(shè)定

保留時(shí)間

相關(guān)離子(m/z)

Scan *通道:

5 - 9.5 分鐘

BB (內(nèi)標(biāo))

7.93 – 7.99

91.1, 105, 194, 212

DBP

7.93 – 7.99

149, 167, 205, 223

Scan 第二通道:

9.5 - 10.8 分鐘

BBP

9.84 – 9.93

DEHP

10.42 – 10.49

149, 167, 279

Scan 第三通道:

10.8 – 結(jié)束

DnOP

11.15 – 11.24

149, 167, 261, 279

DINP

10.90 – 12.1

149, 167, 293

DIDP

11.20 – 13.00

149, 167, 307

分析

1. 六種目標(biāo)鄰苯二甲酸酯每種至少配制濃度不同(濃度范圍為0.5~10μg/ml)的四個(gè)校正標(biāo)準(zhǔn)溶液和一個(gè)校正空白(環(huán)己烷)。每個(gè)校正標(biāo)準(zhǔn)溶液含1 μg/ml 的內(nèi)標(biāo)。

2. 用GC-MS 分析標(biāo)準(zhǔn)溶液和空白。定量分析出結(jié)果,確保合適的保留時(shí)間和不受到污染。

3. 對(duì)每種標(biāo)準(zhǔn)溶液在兩個(gè)波谷之間(時(shí)間范圍見表2)進(jìn)行積分。在*通道和第二通道掃描的化合物可以通過總離子流圖(TIC)或離子色譜圖(字體加粗的為建議定量離子)進(jìn)行積分。SIM 第三通道掃描的鄰苯二甲酸酯會(huì)重疊且必須使用它們的定量離子(仍然為字體加粗)積分。

4. 根椐規(guī)一化的鄰苯二甲酸酯信號(hào)制作校正曲線。規(guī)一化是以鄰苯二甲酸酯信號(hào)積分面積除以內(nèi)標(biāo)信號(hào)積分面積來實(shí)現(xiàn)的。

5. 分析一個(gè)認(rèn)證參考材料(CRM),確保校正是正確無誤的。分析結(jié)果與標(biāo)稱值相差不超過±10%。如果不是,請(qǐng)配制新的標(biāo)準(zhǔn)溶液重新進(jìn)行校準(zhǔn)。

6. 分析實(shí)驗(yàn)室方法空白和所有的樣品。每隔一段時(shí)間分析一個(gè)認(rèn)證參考材料(CRM)進(jìn)行校準(zhǔn)查核。

7. 量化結(jié)果。如果結(jié)果處于校正范圍外,重新回到鄰苯二甲酸酯萃取第5 步(進(jìn)行另一次稀釋使結(jié)果處于校正范圍內(nèi))。

所有目標(biāo)鄰苯二甲酸酯與內(nèi)標(biāo)的總色譜圖

結(jié)果計(jì)算:

結(jié)果按照以下公式計(jì)算并報(bào)告:

[鄰苯二甲酸酯]百分率=%鄰苯二甲酸酯(w/w)=[(C x V x D)/(W x 1000)] x 10

上式中:

C=GC-MS 樣品中鄰苯二甲酸酯的濃度

V=鄰苯二甲酸酯萃取第2 步和第3 步加入的THF 和己烷的總體積

D=鄰苯二甲酸酯萃取第5 步的稀釋因子

W=收集樣品的重量(單位mg)

按照上述公式計(jì)算出樣品中每一種鄰苯二甲酸酯的濃度

舉例:

50 mg 樣品溶解于5 ml THF 中;接著加入10 ml 己烷(溶劑總體積為15 ml)。過濾,取0.1 ml 濾液與80 μl 內(nèi)標(biāo)混合并用己烷稀釋至20 ml(稀釋因子為200 倍)用于GC-MS 分析。GC-MS 分析結(jié)果DINP 為2 μg/ml,DIDP 為0.5 μg/ml。因此,樣品中含有12%的DINP 和3%的DIDP。

W

C

V

D

[(C x V x D)/(W x 1000)] x 100

樣品

GC-MS 測(cè)到

初始

稀釋

重量

的DINP 濃度

體積

因子

%DINP(w/w)

50 mg

2 μg/ml

15 ml

20 ml / 0.1

ml = 200

[(2 μg/ml x 15 ml x 200) / (50 mg x

1000 μg/mg)] x 100% = 12%

50 mg

GC-MS 測(cè)到

的DIDP 濃度

15 ml20 ml / 0.1
ml = 200

% DIDP (w//w)

50 mg

0.5 μg/ml

15 ml

20 ml / 0.1

ml = 200

[(0.5 μg/ml x 15 ml x 200) / (50 mg x

1000 μg/mg)] x 100% = 3%

檢測(cè)流程步驟

檢測(cè)流程步驟

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