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        氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定紙巾紙中二異丙基萘

        2019-12-03 02:34:46徐佳慧何林懋
        云南化工 2019年10期
        關(guān)鍵詞:異丙基二氯甲烷丙酮

        徐佳慧,何林懋,洪 苑,趙 凱

        (杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院,浙江 杭州 310000)

        現(xiàn)代食品包裝的四大支柱分別是:紙、塑料、金屬、玻璃。其中紙制品的增長(zhǎng)速率是最快的,相對(duì)于其他包裝材料來(lái)說(shuō),紙和塑料的成本最便宜。原材料的獲取方式非常廣泛,并且不像玻璃那樣易碎,也不像金屬那樣沉重。便于攜帶[1-4]。紙制品既可以回收再生又易于腐化,減少環(huán)境污染凈化空氣[5]。

        二異丙基萘(DIPN)是具有無(wú)色、無(wú)味,并且可以提高染料溶解能力等突出特點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于高溫載體、無(wú)碳復(fù)寫紙用的染料溶劑、電力電容器浸制劑和紙包裝中等,但是它也是危險(xiǎn)品,傳熱性查,產(chǎn)生的蒸汽,人呼吸進(jìn)入體內(nèi),會(huì)造成死亡[6-8]。

        目前,文獻(xiàn)報(bào)道紙巾紙中二異丙基萘含量的較少,對(duì)二異丙基萘的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有中華人民共和國(guó)出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T2831-2011紙和紙板二異丙基萘(DIPN)測(cè)定氣象色譜-質(zhì)譜法。本論文結(jié)合目前二異丙基萘含量的檢測(cè)研究現(xiàn)狀,對(duì)檢測(cè)錢處理進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)萃取劑的選擇、萃取時(shí)間的選擇、萃取劑比例的加入量,大大縮短了二異丙基萘含量的檢測(cè)時(shí)間,提升工作效率,有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

        1 試驗(yàn)部分

        1.1 儀器和試劑

        Agilent 7890A/5975C型氣相色譜-質(zhì)譜儀;美國(guó)Agilent公司

        Milli-Q超純水儀:美國(guó)Millipore公司

        KQ300DB超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司

        正己烷:HPLC級(jí),德國(guó)Merck公司

        二氯甲烷:HPLC級(jí)

        其他試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)室用書為經(jīng)過(guò)Milli-Q凈化所得的超純水

        1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液劑配置

        二異丙基萘(DIPN)標(biāo)準(zhǔn)品:

        DIPN標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1200mg/L,稱取25.0mg DIPN標(biāo)準(zhǔn)品,分別用二氯甲烷、丙酮和正己烷溶解并定容至25mL。

        內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液;1000mg/L,準(zhǔn)確稱取50mg的二乙基奈入50mL的容量瓶,分別加入二氯甲烷、丙酮和正己烷稀釋到刻度線。

        DIPN標(biāo)準(zhǔn)溶液:使用移液槍將0.1mL、0.2mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液和100μL的內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液加入到5個(gè)25mL容量瓶。分別使用二氯甲烷、丙酮和正己烷稀釋到刻度線,制成0.05、0.10、0.25、0.50、1.0mg/L的二異丙基萘的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

        1.3 樣品預(yù)處理

        將紙(避免邊緣部分)切割成2cm2的檢測(cè)試樣。準(zhǔn)確稱量1.00g±0.01g試樣,放入50mL磨口比色管,實(shí)驗(yàn)條件如表1。取上清液用于GC-MS分析。選用日常檢測(cè)的食品用包裝用紙作為樣品。

        表1 實(shí)驗(yàn)的因素和水平

        1.4 儀器工作條件

        1)色譜條件:色譜柱:HP-INNOWax毛細(xì)管柱60m。內(nèi)徑0.32mm,膜厚 0.25μm;升溫程序:初溫120℃,保持3min,以8℃/min速率從120℃升溫到220℃,220℃,恒溫30min;

        2)進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣,250℃;

        3)質(zhì)譜條件:離子化方式:電子離子源(EI);離子化電壓:70eV;進(jìn)樣量:1μL;選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)掃描模式;選擇性離子:二異丙基萘m/z 155、197、212;

        2 結(jié)果與討論

        2.1 溶劑對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的優(yōu)化

        分別選取正己烷、丙酮、二氯甲烷作為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)樣的溶劑,對(duì)相同濃度的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。結(jié)果如圖1所示。在質(zhì)量濃度1~20mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液中,以濃度為橫坐標(biāo),以響應(yīng)值為縱坐標(biāo),可以繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,分別為y=5370*x+272)R2=0.999(二氯甲烷)、y=4740*x+1900 R2=0.999(正己烷)、y=7270*x-321 R2=0.999(丙酮)。從圖1看出,在低濃度時(shí),二氯甲烷和正己烷作為溶劑的二異丙基萘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)明顯高于丙酮的,但是隨著濃度的變大丙酮的響應(yīng)明顯高于二氯甲烷和正己烷作為溶劑的響應(yīng),甚至在20mg/L時(shí)丙酮的響應(yīng)比正己烷的響應(yīng)大于50%。在1~20mg/L中二氯甲烷和正己烷作為溶劑的響應(yīng)基本一樣。因此在用不同提取劑時(shí),標(biāo)準(zhǔn)曲線的溶劑也應(yīng)該隨之改變。也為實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)二異丙基萘氣相質(zhì)譜方法的時(shí)候提供了一個(gè)很好的溶劑選擇方向。

        圖1 不同溶劑對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的影響

        2.2 提取溶劑的優(yōu)化

        由于二異丙基萘在不同的溶劑中溶解性會(huì)有差異,溶解性越大但是提取溶劑和樣品之間產(chǎn)生反應(yīng)或者提取出物質(zhì)對(duì)二異丙基萘檢測(cè)造成干擾,這都將會(huì)影響檢測(cè)的結(jié)果。所以選擇好的提取溶劑非常的重要。既可以快速提取又可以達(dá)到完美的檢測(cè)結(jié)果。本論文分別選取正己烷、二氯甲烷、丙酮作為提取溶劑,對(duì)添加二異丙基萘,濃度為10mg/L的標(biāo)準(zhǔn)空白樣品進(jìn)行處理,計(jì)算其回收了被,結(jié)果如表2所示。

        表2 不同提取溶劑的平均加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD)

        表2所示,正己烷的實(shí)測(cè)濃度時(shí)最高的,但是它的平均加標(biāo)回收率達(dá)到了120%左右,這就可能聯(lián)想到樣品和萃取劑進(jìn)行了反應(yīng)對(duì)檢測(cè)的過(guò)程進(jìn)行了干擾,發(fā)生了基質(zhì)效應(yīng),但是正己烷萃取空白樣品時(shí)顯示是未檢出的,這個(gè)原因是非常值得思考。所以雖然正己烷的加標(biāo)回收率非常高,這個(gè)萃取劑也是不可取的。丙酮和二氯甲烷作為提取取劑的效果是差不多的,都達(dá)到了80%以上,相比較而言,丙酮的平均加標(biāo)回收率更加高點(diǎn),并且早超聲過(guò)程中,二氯甲烷非常容易揮發(fā),會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。綜上所述,在1~20mg/L的范圍內(nèi),適合選擇丙酮作為提取取劑。

        2.3 提取溶劑用量的優(yōu)化

        提取溶劑的用量直接影響其提取效率,用量太少會(huì)導(dǎo)致提取率低,影響檢測(cè)的結(jié)果,用量太多會(huì)造成一種浪費(fèi)又不環(huán)保。本論文分別選用了樣品質(zhì)量:提取溶劑質(zhì)量 1∶5、1∶15 和 1∶25 的比例進(jìn)行超聲提取,結(jié)果如表3所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出隨著提取溶劑用量的比例增加,回收率再上升,但是到了1∶15的時(shí)候再加入提取溶劑用量,回收率也基本沒有很大的上升趨勢(shì)??梢钥闯鲞@時(shí)候已經(jīng)達(dá)到了飽和,就算加大溶劑的用量也不會(huì)很大的提升回收率。所以選取1∶15比例的提取溶劑提取量是最經(jīng)濟(jì)最有效率。

        圖2 提取溶劑用量對(duì)回收率的影響

        2.4 提取時(shí)間的優(yōu)化

        提取時(shí)間就和提取溶劑的用量是一樣的道理,它是有一個(gè)平衡點(diǎn),準(zhǔn)確找好平衡點(diǎn),既可以使樣品中的二異丙基萘充分的被提取出來(lái)也不會(huì)因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)浪費(fèi)資源和超聲產(chǎn)生的熱量使二異丙基萘分解。本論文分別選擇了20、40、60、80min進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖3所示。

        從圖3中看出,隨著超聲時(shí)間的變長(zhǎng),加標(biāo)回收率呈先上升后下降的趨勢(shì),所以在曲線的最高點(diǎn)取的時(shí)間點(diǎn)是最優(yōu)點(diǎn),最優(yōu)點(diǎn)的時(shí)間在45min,最高的回收率可以達(dá)到85%左右。所以選擇的超聲時(shí)間為45min。

        3 結(jié)論

        圖3 超聲時(shí)間用量對(duì)回收率的影響

        本論文采用萃取法-氣相色譜-質(zhì)譜法建立了紙巾紙中DIPN含量的分析方法,能有效的將DIPN的7種異構(gòu)體完全分離。本論文提供了檢測(cè)不同濃度下二異丙基萘測(cè)試方法的良好溶劑。本論文實(shí)驗(yàn),在1~20mg/L的濃度范圍內(nèi),前處理的方法進(jìn)行優(yōu)化為提取的溶劑為丙酮、加入提取溶劑比例為1∶15、超聲時(shí)間為45min。該樣品前處理的方法簡(jiǎn)單快速便捷,靈敏度高,其回收率及重復(fù)性能滿足日常檢測(cè)的要求。

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