摘要:建立氣相色譜–質(zhì)譜方法測(cè)定纖維板和刨花板中6種鄰苯二甲酸酯的方法。樣品用正己烷提取后,采用HP–5MS毛細(xì)管柱(30m×0.25mm,0.25μm)分離,以內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量。鄰苯二甲酸酯BBP,DBP,DEHP,DNOP在0.2~2μg/mL范圍內(nèi)線性均良好,檢出限為2mg/kg;DINP,DIDP在2.0~20μg/mL范圍內(nèi)線性均良好,檢出限為10mg/kg。線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999。樣品加標(biāo)回收率為86.00%~95.17%,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.06%~9.72%(n=6)。該方法具有較高的靈敏度,可應(yīng)用于各類(lèi)纖維板和刨花板產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑的檢測(cè)。
鄰苯二甲酸酯(PAEs)又稱(chēng)酞酸酯類(lèi)化合物,是一類(lèi)環(huán)境激素,分子結(jié)構(gòu)大多與生物內(nèi)源性雌激素有一定的相似性,進(jìn)入人體會(huì)與相應(yīng)的激素受體結(jié)合,產(chǎn)生與激素相同的作用,從而干擾體內(nèi)激素正常水平并表現(xiàn)出生物累積性,導(dǎo)致細(xì)胞突變,致畸,致癌,損害生殖及發(fā)育等。歐盟(EU)、世界衛(wèi)生組織(WHO),美國(guó)、日本與中國(guó)都先后將其列入優(yōu)先控制污染物的名單。2005年歐盟頒布2005/84/EC指令,禁止塑料玩具中使用鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)和鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP);并有條件時(shí)限制鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)及鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)在兒童玩具中的使用。對(duì)增塑劑的限制已經(jīng)擴(kuò)展到日用消費(fèi)品如鞋、服裝等,歐盟指令2005/84/EC規(guī)定皮革中8種鄰苯二甲酸酯的含量不得很過(guò)0.1%。由于PAEs增塑劑可增強(qiáng)產(chǎn)品的可塑性和柔韌性,被廣泛應(yīng)用于塑料助劑、涂料、膠黏劑等中。在家具原材料纖維板和刨花板中多次檢測(cè)到鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑,主要種類(lèi)有DBP,BBP,DEHP等。隨著時(shí)間變化,這些增塑劑易從母體中釋放出來(lái),對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)PAE的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)大多針對(duì)食品、塑料制品、紡織品、電子電器產(chǎn)品;而人造板中PAEs檢測(cè)研究略有不足,且缺少此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。目前PAEs檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、凝膠滲透色譜法和氣相色譜–質(zhì)譜法等。
氣相色譜法和液相色譜法易出現(xiàn)假陽(yáng)性,凝膠滲透色譜法設(shè)備費(fèi)用高,且操作繁瑣。筆者采用氣相色譜–質(zhì)譜法對(duì)纖維板和刨花板中的6種鄰苯二甲酸酯進(jìn)行了檢測(cè),該法靈敏度高,快速,準(zhǔn)確。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要儀器與試劑
氣質(zhì)聯(lián)用儀:Agilent7890A–5975C型,EI源,美國(guó)Agilent科技公司;
植物粉碎機(jī):衢州普潤(rùn)公司;
很聲波清洗器:KQ–500型,昆山很聲儀器有限公司;
DBP,BBP,DEHP,DNOP,DIDP,DINP標(biāo)準(zhǔn)品:德國(guó)Erenstorfer公司;
鄰苯二甲酸二環(huán)乙酯(DCHP)標(biāo)準(zhǔn)品:德國(guó)Erenstorfer公司;
丙酮:色譜純,美國(guó)JTBake公司;
正己烷、甲醇:色譜純,德國(guó)Merck公司;
濾膜:0.45μm,美國(guó)Thermo公司;
電子天平:LA230S型,0.1mg,德國(guó)賽多利斯公司;
實(shí)驗(yàn)用水為經(jīng)過(guò)Milli–Q純水儀過(guò)濾的很純水;實(shí)驗(yàn)前需要用清潔劑對(duì)所用的玻璃器皿(盡量避免使用塑料制品)進(jìn)行清洗,再用水洗,烘干后用丙酮浸泡2h,然后用重蒸的正己烷清洗2次,于200℃焙烘2h。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液
分別稱(chēng)取適量DBP,BBP,DEHP,DNOP標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷配制成200mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液;分別稱(chēng)取適量DIDP,DINP標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷配制成2000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。
1.2.2 內(nèi)標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液
準(zhǔn)確稱(chēng)取適量的鄰苯二甲酸二環(huán)乙酯(DCHP)標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷配制成質(zhì)量濃度為0.2mg/mL的內(nèi)標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液
取0.05mL內(nèi)標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液至10mL容量瓶中,分別加入適量體積的DBP,BBP,DEHP,DNOP,DIDP,DINP標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,用正己烷稀釋至標(biāo)線,得到系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,其中DBP,BBP,DEHP,DNOP的質(zhì)量濃度為0.2,0.5,1.0,2.0,5.0mg/L;DIDP,DINP對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為2,5,10,20,50mg/L。
1.3 樣品前處理
取具有代表性的樣品,鋸制成約5mm×5mm小塊,再用植物粉碎機(jī)制成粉末,混勻。精確稱(chēng)取1g(精確至0.01g)粉碎后的試樣,置于150mL磨口錐形瓶中,向其中加入正己烷20mL,具塞后,置于很聲波發(fā)生器中,于40℃很聲提取45min。真空抽濾,收集萃取液,殘?jiān)俅斡?0mL正己烷很聲萃取45min,用10mL正己烷洗滌殘?jiān)⑦^(guò)濾,合并濾液,定容至50mL。取1mL溶液經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾后裝入測(cè)試瓶中,在測(cè)試瓶中加入適量的內(nèi)標(biāo)溶液,混勻。同時(shí)做空白樣。
1.4 儀器工作條件
1.4.1 氣相色譜條件
色譜柱:HP–5MS石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm,0.25μm);載氣:高純氦氣,流量為1.0mL/min;進(jìn)樣口溫度:280℃;柱溫:初始溫度150℃(保持1min),以8℃/min升溫至250℃(保持3min),以3℃/min升溫至300℃(保持5min);不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣體積:1μL。
1.4.2 質(zhì)譜條件
離子源溫度:230℃;電子轟擊能量:70eV;接口溫度:280℃;溶劑延遲時(shí)間:3min;為避免樣品中其它組分的干擾和提高靈敏度,采用選擇離子檢測(cè)(SIM)方式。
2 結(jié)果與討論
2.1 萃取條件的選擇
2.1.1 萃取方法
用于提取固體樣品中待測(cè)組分的方法主要有很聲萃取法、微波萃取法、索氏萃取法。用正己烷作為提取溶劑,分別采用上述3種方法對(duì)陽(yáng)性纖維板制品中的鄰苯二甲酸酯進(jìn)行萃取,比較其萃取效果,結(jié)果見(jiàn)表1。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),很聲萃取法和微波提取法的提取效果相近,而索氏提取法的提取效果較差。由于很聲萃取技術(shù)簡(jiǎn)便快速,易于操作,因此采用很聲萃取法。
化合物 | 很聲萃取 | 索氏提取 | 微波提取 |
DBP | 24.6 | 20.5 | 23.7 |
BBP | 52.1 | 42.7 | 54.3 |
DEHP | 25.4 | 23.8 | 24.8 |
DNOP | 103.5 | 97.5 | 102.6 |
DINP | 331.7 | 305.2 | 321.3 |
DIDP | 311.3 | 297.5 | 317.5 |
丙酮–石油醚(1∶3)、乙酸乙酯–環(huán)己烷(體積比1∶1)、乙酸乙酯–二氯甲烷(1∶1)等7種常見(jiàn)溶劑作為很聲萃取溶劑,對(duì)刨花板和纖維板樣品中的鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑進(jìn)行萃取,比較不同溶劑的萃取效果,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,對(duì)于刨花板和纖維板樣品,二氯甲烷、乙腈萃取效果較差,且毒性較大;乙酸乙酯、乙酸乙酯–二氯甲烷(1∶1)萃取不充分,且雜質(zhì)較多;丙酮–石油醚(1∶1)、乙酸乙酯–環(huán)己烷(1∶1)、正己烷3種溶劑的萃取效果相當(dāng),且明顯好于其它溶劑的萃取效果。同時(shí)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用正己烷為萃取溶劑時(shí),萃取液比較干凈,雜質(zhì)較少。因此采用正己烷作為萃取溶劑。
萃取溶劑 | 密度板 | 刨花板 | ||||||
BBP | DBP | DEHP | DINP | BBP | DBP | DEHP | DINP | |
二氯甲烷 | 33.1 | 19.1 | 24.5 | 211.5 | 32.4 | 20.2 | 48.7 | 220.5 |
乙腈 | 46.5 | 22.2 | 24.6 | 289.6 | 31.1 | 19.2 | 46.5 | 300.5 |
乙酸乙酯 | 36.3 | 21.6 | 23.8 | 231.4 | 32.2 | 20.5 | 45.3 | 243.7 |
正己烷 | 52.1 | 24.6 | 25.4 | 311.2 | 35.3 | 21.7 | 49.3 | 312.8 |
丙酮– 石油醚 | 52.7 | 24.8 | 25.4 | 319.6 | 33.4 | 20.5 | 49.2 | 320.5 |
乙酸乙酯– 環(huán)己烷 | 46.2 | 25.2 | 26.1 | 281.3 | 32.7 | 19.4 | 50.8 | 310.7 |
乙酸乙酯– 二氯甲烷 | 43.1 | 24.4 | 26.3 | 270.4 | 32.9 | 20.2 | 49.2 | 287.5 |
2.1.3 萃取溫度和萃取時(shí)間
分別比較了萃取時(shí)間為15,20,25,30,35,40,45,50,60min時(shí),纖維板類(lèi)樣品中鄰苯二甲酸酯的萃取效果,試驗(yàn)結(jié)果表明,萃取時(shí)間為45min時(shí)萃取效果較好。很聲溫度對(duì)萃取效果影響不明顯,考慮到萃取溫度便于控制,選擇很聲萃取溫度為40℃。
2.2 定性分析
在1.4儀器工作條件下,對(duì)6種鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣分析,以保留時(shí)間定性,分離效果見(jiàn)圖1。
由圖1可以看出,6種化合物能在24min內(nèi)有效分開(kāi),峰形尖銳,對(duì)稱(chēng)性好,各色譜峰附近沒(méi)干擾峰,且各峰間隔適宜。待測(cè)組分的保留時(shí)間和特征離子見(jiàn)表3。
化合物 | 保留時(shí)間/min | 特征離子(m/z) | |
定量離子 | 參考定性離子及豐度比 | ||
DBP | 10.258 | 149 | 149∶150∶223∶205=100∶9∶5∶4 |
BBP | 16.474 | 149 | 149∶91∶206∶238=100∶72∶23∶4 |
DEHP | 17.89 | 149 | 149∶167∶279∶150=100∶50∶33∶10 |
DNOP | 20.132 | 279 | 279∶390∶261=100∶3∶20 |
DINP | 20.278~23.085 | 293 | 293∶418∶347=100∶2∶6 |
DIDP | 21.509~24.025 | 307 | 307∶446∶321=100∶5∶8 |
DCHP | 17.75 | 149 | 149∶167∶279∶113=100∶29∶10∶9 |
2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線方程及檢出限在1.4儀器工作條件下,對(duì)1.2.3系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行GC–MS分析,以定量離子的色譜峰面積(Y)對(duì)被測(cè)組分的質(zhì)量濃度(X)進(jìn)行回歸分析;以3倍信噪計(jì)算檢出限。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程、相關(guān)系數(shù)以及檢出限見(jiàn)表4。由表4可知,DBP,BBP,DEHP,DNOP的線性范圍為0.2~2μgm/L,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999,檢出限為2mg/kg;DINP,DIDP的線性范圍為2~20μg/mL,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999,檢出限為10mg/kg。
名稱(chēng) | 線性范圍/(μg · mL–1) | 線性方程 | 相關(guān)系數(shù) | 檢出限/(mg · kg–1) |
DBP | 0.20~2 | Y=74.110X+1 328.81 | 0.9997 | 2 |
BBP | 0.20~2 | Y=28.739X+768.32 | 0.9997 | 2 |
DEHP | 0.20~2 | Y=43.287X+1 027.61 | 0.9996 | 2 |
DNOP | 0.20~2 | Y=67.135X+673.85 | 0.9999 | 2 |
DINP | 2.0~20 | Y=52.060X+2 373 | 0.9992 | 10 |
DIDP | 2.0~20 | Y=10.354X+2 643.6 | 0.9993 | 10 |
2.4 精密度與回收試驗(yàn)
在優(yōu)化的試驗(yàn)條件下,對(duì)中密度纖維板、高密度纖維板和刨花板等3類(lèi)人造板樣品進(jìn)行萃取并上機(jī)測(cè)定,然后進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,本方法測(cè)定鄰苯二甲酸酯的加標(biāo)回收率在86.00%~95.17%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.06%~9.72%之間,說(shuō)明方法的準(zhǔn)確度和精密度良好,滿足分析檢測(cè)要求。
名稱(chēng) | 加標(biāo)量/(μg · mL–1) | 中密度纖維板 | 高密度纖維板 | 刨花板 | |||
回收率/% | RSD/% | 回收率/% | RSD/% | 回收率/% | RSD/% | ||
DBP | 1.0 | 93.83 | 3.72 | 95.17 | 4.29 | 94.43 | 6.84 |
BBP | 1.0 | 88.83 | 5.97 | 94.67 | 3.22 | 94.63 | 5.57 |
DEHP | 1.0 | 88.67 | 6.08 | 89.08 | 4.37 | 92.13 | 5.50 |
DNOP | 1.0 | 86.00 | 7.05 | 88.08 | 3.06 | 91.23 | 4.64 |
DINP | 10 | 86.48 | 9.51 | 87.02 | 9.72 | 91.21 | 7.95 |
DIDP | 10 | 86.22 | 8.02 | 91.78 | 4.52 | 89.30 | 6.54 |
2.5 樣品測(cè)定
以市場(chǎng)常見(jiàn)的纖維板、刨花板和飾面刨花板等人造板為研究對(duì)象,抽取了10批中密度纖維板樣品、5批高密度纖維板、10批刨花板樣品、5批飾面刨花板,按1.3方法處理后,進(jìn)行GC–MS分析,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。
樣品 | DBP | BBP | DEHP | DNOP | DINP | DIDP |
3# 中密度纖維板 | 34.8 | ND | 162.7 | - | - | - |
11# 高密度纖維板 | 24.3 | 44.5 | 21.5 | – | 315.6 | – |
22# 飾面板( 刨花板) | 58.7 | ND | 146.7 | – | – | – |
25# 飾面板( 刨花板) | 21.3 | 35.3 | 49.4 | – | – | – |
27# 飾面板( 刨花板) | 78.3 | ND | 56.5 | – | – | – |
表6檢測(cè)結(jié)果表明,從市場(chǎng)隨機(jī)采集的人造板樣品中部分樣品含有PAEs,其中包括一批中密度纖維板,一批高密度纖維板,3批飾面刨花板。中密度纖維板和高密度纖維板中的PAEs主要來(lái)源于膠黏劑,纖維板在生產(chǎn)過(guò)程中施膠量較大,有時(shí)根據(jù)工藝要求,需要將兩種或兩種以上的膠黏劑進(jìn)行配比使用。同時(shí)發(fā)現(xiàn)飾面刨花板中PAEs檢出比例較高,將飾面板表面層和基材進(jìn)行分別測(cè)試發(fā)現(xiàn),表面層中PAEs含量較高,而基材中PAEs含量很少,因此飾面刨花板中的PAEs主要存在于表面飾面層中。檢出的PAEs種類(lèi)有DBP,BBP,DEHP,DINP,DIDP,其它PAEs未檢出。
3 結(jié)語(yǔ)
建立了氣相色譜–質(zhì)譜(GC–MS)法同時(shí)測(cè)定不同類(lèi)別人造板中6種鄰苯二甲酸酯的分析方法,研究了樣品分離、凈化方法,優(yōu)化了色譜分離條件。通過(guò)提取特征離子進(jìn)行檢測(cè)和確證,消除了基質(zhì)干擾,避免產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果。所建方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確,靈敏度高,可應(yīng)用于各類(lèi)人造板產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類(lèi)的測(cè)定,有助于人造板產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯污染的監(jiān)控。
摘要:建立氣相色譜–質(zhì)譜方法測(cè)定纖維板和刨花板中6種鄰苯二甲酸酯的方法。樣品用正己烷提取后,采用HP–5MS毛細(xì)管柱(30m×0.25mm,0.25μm)分離,以內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量。鄰苯二甲酸酯BBP,DBP,DEHP,DNOP在0.2~2μg/mL范圍內(nèi)線性均良好,檢出限為2mg/kg;DINP,DIDP在2.0~20μg/mL范圍內(nèi)線性均良好,檢出限為10mg/kg。線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999。樣品加標(biāo)回收率為86.00%~95.17%,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.06%~9.72%(n=6)。該方法具有較高的靈敏度,可應(yīng)用于各類(lèi)纖維板和刨花板產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑的檢測(cè)。
鄰苯二甲酸酯(PAEs)又稱(chēng)酞酸酯類(lèi)化合物,是一類(lèi)環(huán)境激素,分子結(jié)構(gòu)大多與生物內(nèi)源性雌激素有一定的相似性,進(jìn)入人體會(huì)與相應(yīng)的激素受體結(jié)合,產(chǎn)生與激素相同的作用,從而干擾體內(nèi)激素正常水平并表現(xiàn)出生物累積性,導(dǎo)致細(xì)胞突變,致畸,致癌,損害生殖及發(fā)育等。歐盟(EU)、世界衛(wèi)生組織(WHO),美國(guó)、日本與中國(guó)都先后將其列入優(yōu)先控制污染物的名單。2005年歐盟頒布2005/84/EC指令,永久禁止塑料玩具中使用鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)和鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP);并有條件時(shí)限制鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)及鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)在兒童玩具中的使用。對(duì)增塑劑的限制已經(jīng)擴(kuò)展到日用消費(fèi)品如鞋、服裝等,歐盟指令2005/84/EC規(guī)定皮革中8種鄰苯二甲酸酯的含量不得超過(guò)0.1%。由于PAEs增塑劑可增強(qiáng)產(chǎn)品的可塑性和柔韌性,被廣泛應(yīng)用于塑料助劑、涂料、膠黏劑等中。在家具原材料纖維板和刨花板中多次檢測(cè)到鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑,主要種類(lèi)有DBP,BBP,DEHP等。隨著時(shí)間變化,這些增塑劑易從母體中釋放出來(lái),對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)PAE的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)大多針對(duì)食品、塑料制品、紡織品、電子電器產(chǎn)品;而人造板中PAEs檢測(cè)研究略有不足,且缺少此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。目前PAEs檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、凝膠滲透色譜法和氣相色譜–質(zhì)譜法等。
氣相色譜法和液相色譜法易出現(xiàn)假陽(yáng)性,凝膠滲透色譜法設(shè)備費(fèi)用高,且操作繁瑣。筆者采用氣相色譜–質(zhì)譜法對(duì)纖維板和刨花板中的6種鄰苯二甲酸酯進(jìn)行了檢測(cè),該法靈敏度高,快速,準(zhǔn)確。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要儀器與試劑
氣質(zhì)聯(lián)用儀:Agilent7890A–5975C型,EI源,美國(guó)Agilent科技公司;
植物萬(wàn)能粉碎機(jī):衢州普潤(rùn)公司;
超聲波清洗器:KQ–500型,昆山超聲儀器有限公司;
DBP,BBP,DEHP,DNOP,DIDP,DINP標(biāo)準(zhǔn)品:德國(guó)Erenstorfer公司;
鄰苯二甲酸二環(huán)乙酯(DCHP)標(biāo)準(zhǔn)品:德國(guó)Erenstorfer公司;
丙酮:色譜純,美國(guó)JTBake公司;
正己烷、甲醇:色譜純,德國(guó)Merck公司;
濾膜:0.45μm,美國(guó)Thermo公司;
電子天平:LA230S型,0.1mg,德國(guó)賽多利斯公司;
實(shí)驗(yàn)用水為經(jīng)過(guò)Milli–Q純水儀過(guò)濾的超純水;實(shí)驗(yàn)前需要用清潔劑對(duì)所用的玻璃器皿(盡量避免使用塑料制品)進(jìn)行清洗,再用水洗,烘干后用丙酮浸泡2h,然后用重蒸的正己烷清洗2次,于200℃焙烘2h。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液
分別稱(chēng)取適量DBP,BBP,DEHP,DNOP標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷配制成200mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液;分別稱(chēng)取適量DIDP,DINP標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷配制成2000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。
1.2.2 內(nèi)標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液
準(zhǔn)確稱(chēng)取適量的鄰苯二甲酸二環(huán)乙酯(DCHP)標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷配制成質(zhì)量濃度為0.2mg/mL的內(nèi)標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液
取0.05mL內(nèi)標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液至10mL容量瓶中,分別加入適量體積的DBP,BBP,DEHP,DNOP,DIDP,DINP標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,用正己烷稀釋至標(biāo)線,得到系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,其中DBP,BBP,DEHP,DNOP的質(zhì)量濃度為0.2,0.5,1.0,2.0,5.0mg/L;DIDP,DINP對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為2,5,10,20,50mg/L。
1.3 樣品前處理
取具有代表性的樣品,鋸制成約5mm×5mm小塊,再用植物萬(wàn)能粉碎機(jī)制成粉末,混勻。精確稱(chēng)取1g(精確至0.01g)粉碎后的試樣,置于150mL磨口錐形瓶中,向其中加入正己烷20mL,具塞后,置于超聲波發(fā)生器中,于40℃超聲提取45min。真空抽濾,收集萃取液,殘?jiān)俅斡?0mL正己烷超聲萃取45min,用10mL正己烷洗滌殘?jiān)⑦^(guò)濾,合并濾液,定容至50mL。取1mL溶液經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾后裝入測(cè)試瓶中,在測(cè)試瓶中加入適量的內(nèi)標(biāo)溶液,混勻。同時(shí)做空白樣。
1.4 儀器工作條件
1.4.1 氣相色譜條件
色譜柱:HP–5MS石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm,0.25μm);載氣:高純氦氣,流量為1.0mL/min;進(jìn)樣口溫度:280℃;柱溫:初始溫度150℃(保持1min),以8℃/min升溫至250℃(保持3min),以3℃/min升溫至300℃(保持5min);不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣體積:1μL。
1.4.2 質(zhì)譜條件
離子源溫度:230℃;電子轟擊能量:70eV;接口溫度:280℃;溶劑延遲時(shí)間:3min;為避免樣品中其它組分的干擾和提高靈敏度,采用選擇離子檢測(cè)(SIM)方式。
2 結(jié)果與討論
2.1 萃取條件的選擇
2.1.1 萃取方法
用于提取固體樣品中待測(cè)組分的方法主要有超聲萃取法、微波萃取法、索氏萃取法。用正己烷作為提取溶劑,分別采用上述3種方法對(duì)陽(yáng)性纖維板制品中的鄰苯二甲酸酯進(jìn)行萃取,比較其萃取效果,結(jié)果見(jiàn)表1。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),超聲萃取法和微波提取法的提取效果相近,而索氏提取法的提取效果較差。由于超聲萃取技術(shù)簡(jiǎn)便快速,易于操作,因此采用超聲萃取法。
化合物 | 超聲萃取 | 索氏提取 | 微波提取 |
DBP | 24.6 | 20.5 | 23.7 |
BBP | 52.1 | 42.7 | 54.3 |
DEHP | 25.4 | 23.8 | 24.8 |
DNOP | 103.5 | 97.5 | 102.6 |
DINP | 331.7 | 305.2 | 321.3 |
DIDP | 311.3 | 297.5 | 317.5 |
丙酮–石油醚(1∶3)、乙酸乙酯–環(huán)己烷(體積比1∶1)、乙酸乙酯–二氯甲烷(1∶1)等7種常見(jiàn)溶劑作為超聲萃取溶劑,對(duì)刨花板和纖維板樣品中的鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑進(jìn)行萃取,比較不同溶劑的萃取效果,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,對(duì)于刨花板和纖維板樣品,二氯甲烷、乙腈萃取效果較差,且毒性較大;乙酸乙酯、乙酸乙酯–二氯甲烷(1∶1)萃取不充分,且雜質(zhì)較多;丙酮–石油醚(1∶1)、乙酸乙酯–環(huán)己烷(1∶1)、正己烷3種溶劑的萃取效果相當(dāng),且明顯好于其它溶劑的萃取效果。同時(shí)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用正己烷為萃取溶劑時(shí),萃取液比較干凈,雜質(zhì)較少。因此采用正己烷作為萃取溶劑。
萃取溶劑 | 密度板 | 刨花板 | ||||||
BBP | DBP | DEHP | DINP | BBP | DBP | DEHP | DINP | |
二氯甲烷 | 33.1 | 19.1 | 24.5 | 211.5 | 32.4 | 20.2 | 48.7 | 220.5 |
乙腈 | 46.5 | 22.2 | 24.6 | 289.6 | 31.1 | 19.2 | 46.5 | 300.5 |
乙酸乙酯 | 36.3 | 21.6 | 23.8 | 231.4 | 32.2 | 20.5 | 45.3 | 243.7 |
正己烷 | 52.1 | 24.6 | 25.4 | 311.2 | 35.3 | 21.7 | 49.3 | 312.8 |
丙酮– 石油醚 | 52.7 | 24.8 | 25.4 | 319.6 | 33.4 | 20.5 | 49.2 | 320.5 |
乙酸乙酯– 環(huán)己烷 | 46.2 | 25.2 | 26.1 | 281.3 | 32.7 | 19.4 | 50.8 | 310.7 |
乙酸乙酯– 二氯甲烷 | 43.1 | 24.4 | 26.3 | 270.4 | 32.9 | 20.2 | 49.2 | 287.5 |
2.1.3 萃取溫度和萃取時(shí)間
分別比較了萃取時(shí)間為15,20,25,30,35,40,45,50,60min時(shí),纖維板類(lèi)樣品中鄰苯二甲酸酯的萃取效果,試驗(yàn)結(jié)果表明,萃取時(shí)間為45min時(shí)萃取效果較好。超聲溫度對(duì)萃取效果影響不明顯,考慮到萃取溫度便于控制,選擇超聲萃取溫度為40℃。
2.2 定性分析
在1.4儀器工作條件下,對(duì)6種鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣分析,以保留時(shí)間定性,分離效果見(jiàn)圖1。
由圖1可以看出,6種化合物能在24min內(nèi)有效分開(kāi),峰形尖銳,對(duì)稱(chēng)性好,各色譜峰附近沒(méi)干擾峰,且各峰間隔適宜。待測(cè)組分的保留時(shí)間和特征離子見(jiàn)表3。
化合物 | 保留時(shí)間/min | 特征離子(m/z) | |
定量離子 | 參考定性離子及豐度比 | ||
DBP | 10.258 | 149 | 149∶150∶223∶205=100∶9∶5∶4 |
BBP | 16.474 | 149 | 149∶91∶206∶238=100∶72∶23∶4 |
DEHP | 17.89 | 149 | 149∶167∶279∶150=100∶50∶33∶10 |
DNOP | 20.132 | 279 | 279∶390∶261=100∶3∶20 |
DINP | 20.278~23.085 | 293 | 293∶418∶347=100∶2∶6 |
DIDP | 21.509~24.025 | 307 | 307∶446∶321=100∶5∶8 |
DCHP | 17.75 | 149 | 149∶167∶279∶113=100∶29∶10∶9 |
2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線方程及檢出限在1.4儀器工作條件下,對(duì)1.2.3系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行GC–MS分析,以定量離子的色譜峰面積(Y)對(duì)被測(cè)組分的質(zhì)量濃度(X)進(jìn)行回歸分析;以3倍信噪計(jì)算檢出限。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程、相關(guān)系數(shù)以及檢出限見(jiàn)表4。由表4可知,DBP,BBP,DEHP,DNOP的線性范圍為0.2~2μgm/L,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999,檢出限為2mg/kg;DINP,DIDP的線性范圍為2~20μg/mL,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999,檢出限為10mg/kg。
名稱(chēng) | 線性范圍/(μg · mL–1) | 線性方程 | 相關(guān)系數(shù) | 檢出限/(mg · kg–1) |
DBP | 0.20~2 | Y=74.110X+1 328.81 | 0.9997 | 2 |
BBP | 0.20~2 | Y=28.739X+768.32 | 0.9997 | 2 |
DEHP | 0.20~2 | Y=43.287X+1 027.61 | 0.9996 | 2 |
DNOP | 0.20~2 | Y=67.135X+673.85 | 0.9999 | 2 |
DINP | 2.0~20 | Y=52.060X+2 373 | 0.9992 | 10 |
DIDP | 2.0~20 | Y=10.354X+2 643.6 | 0.9993 | 10 |
2.4 精密度與回收試驗(yàn)
在優(yōu)化的試驗(yàn)條件下,對(duì)中密度纖維板、高密度纖維板和刨花板等3類(lèi)人造板樣品進(jìn)行萃取并上機(jī)測(cè)定,然后進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,本方法測(cè)定鄰苯二甲酸酯的加標(biāo)回收率在86.00%~95.17%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.06%~9.72%之間,說(shuō)明方法的準(zhǔn)確度和精密度良好,滿足分析檢測(cè)要求。
名稱(chēng) | 加標(biāo)量/(μg · mL–1) | 中密度纖維板 | 高密度纖維板 | 刨花板 | |||
回收率/% | RSD/% | 回收率/% | RSD/% | 回收率/% | RSD/% | ||
DBP | 1.0 | 93.83 | 3.72 | 95.17 | 4.29 | 94.43 | 6.84 |
BBP | 1.0 | 88.83 | 5.97 | 94.67 | 3.22 | 94.63 | 5.57 |
DEHP | 1.0 | 88.67 | 6.08 | 89.08 | 4.37 | 92.13 | 5.50 |
DNOP | 1.0 | 86.00 | 7.05 | 88.08 | 3.06 | 91.23 | 4.64 |
DINP | 10 | 86.48 | 9.51 | 87.02 | 9.72 | 91.21 | 7.95 |
DIDP | 10 | 86.22 | 8.02 | 91.78 | 4.52 | 89.30 | 6.54 |
2.5 樣品測(cè)定
以市場(chǎng)常見(jiàn)的纖維板、刨花板和飾面刨花板等人造板為研究對(duì)象,抽取了10批中密度纖維板樣品、5批高密度纖維板、10批刨花板樣品、5批飾面刨花板,按1.3方法處理后,進(jìn)行GC–MS分析,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。
樣品 | DBP | BBP | DEHP | DNOP | DINP | DIDP |
3# 中密度纖維板 | 34.8 | ND | 162.7 | - | - | - |
11# 高密度纖維板 | 24.3 | 44.5 | 21.5 | – | 315.6 | – |
22# 飾面板( 刨花板) | 58.7 | ND | 146.7 | – | – | – |
25# 飾面板( 刨花板) | 21.3 | 35.3 | 49.4 | – | – | – |
27# 飾面板( 刨花板) | 78.3 | ND | 56.5 | – | – | – |
表6檢測(cè)結(jié)果表明,從市場(chǎng)隨機(jī)采集的人造板樣品中部分樣品含有PAEs,其中包括一批中密度纖維板,一批高密度纖維板,3批飾面刨花板。中密度纖維板和高密度纖維板中的PAEs主要來(lái)源于膠黏劑,纖維板在生產(chǎn)過(guò)程中施膠量較大,有時(shí)根據(jù)工藝要求,需要將兩種或兩種以上的膠黏劑進(jìn)行配比使用。同時(shí)發(fā)現(xiàn)飾面刨花板中PAEs檢出比例較高,將飾面板表面層和基材進(jìn)行分別測(cè)試發(fā)現(xiàn),表面層中PAEs含量較高,而基材中PAEs含量很少,因此飾面刨花板中的PAEs主要存在于表面飾面層中。檢出的PAEs種類(lèi)有DBP,BBP,DEHP,DINP,DIDP,其它PAEs未檢出。
3 結(jié)語(yǔ)
建立了氣相色譜–質(zhì)譜(GC–MS)法同時(shí)測(cè)定不同類(lèi)別人造板中6種鄰苯二甲酸酯的分析方法,研究了樣品分離、凈化方法,優(yōu)化了色譜分離條件。通過(guò)提取特征離子進(jìn)行檢測(cè)和確證,消除了基質(zhì)干擾,避免產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果。所建方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確,靈敏度高,可應(yīng)用于各類(lèi)人造板產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類(lèi)的測(cè)定,有助于人造板產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯污染的監(jiān)控。