檢測工作人員認(rèn)為這些鄰苯二甲酸酯測試方法能夠測定絕大多數(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 級或更高
2. 己烷(C6H12),GC 級或更高
3. 環(huán)己烷(C6H12),GC 級或更高
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
10. 鄰苯二甲酸二丁酯(C16H22O4,DBP),CAS No. 84-74-2,分析級
11. 鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(C24H38O4,DEHP),CAS No. 117-81-7,分析級
12. 鄰苯二甲酸丁芐酯(C19H20O4,BBP),CAS No. 85-68-7,分析級
13. 鄰苯二甲酸二正辛酯(C24H38O4,DnOP),CAS No. 117-84-0,分析級
14. 鄰苯二甲酸二異壬酯(C26H42O4,DINP),CAS No. 28553-12-0 或68515-48-0,分析級
15. 鄰苯二甲酸二異癸酯(C28H46O4,DIDP),CAS No. 26761-40-0 或68515-49-1,分析級
測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,這些均不需要測試或只視作樣品的零件(由于某些電池的內(nèi)部零件,測試電池可能會造成環(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。對于許多儀器,都能夠在單次進(jìn)樣內(nèi)對檢測器設(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制作校正曲線。規(guī)一化是以鄰苯二甲酸酯信號積分面積除以內(nèi)標(biāo)信號積分面積來實(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 測到 的DIDP 濃度 | 15 ml | 20 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% |
檢測流程步驟
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