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气相色谱法测定邻苯二甲酸酯

2010-10-23杨玉芳鄢德利

化学研究 2010年5期
关键词:辛酯色谱分析丁酯

杨玉芳,穆 强,鄢德利

(1.沈阳理工大学应用技术学院,辽宁抚顺113122; 2.中航工业沈飞民用飞机有限责任公司,辽宁沈阳110034)

气相色谱法测定邻苯二甲酸酯

杨玉芳1,穆 强2,鄢德利1

(1.沈阳理工大学应用技术学院,辽宁抚顺113122; 2.中航工业沈飞民用飞机有限责任公司,辽宁沈阳110034)

建立了气相色谱分析邻苯二甲酸酯的方法.选择邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)7种标物,对实验方法的准确程度进行了分析.7种标物的线性相关系数都能达到0.999以上,线性范围在0.01~1 g/L之间;保留时间的相对标准偏差都在0.1%以内,峰面积的相对标准偏差在2%以内.

气相色谱;邻苯二甲酸酯;定量分析

邻苯二甲酸酯(PAEs)也叫酞酸酯,是应用于塑料工业的主要增塑剂和软化剂,其作用是增大塑料的可塑性和韧性,提高塑料强度.该类化合物具有良好的综合性能,被广泛地应用于塑料制品中.虽然急性毒性很小,但其亚急性动物毒性试验显示,它能导致体重减轻、白细胞增加、贫血、血尿等,特别是对肝脏组织具有不良影响.美国环保局(EPA)和我国环境检测总站都将其列为环境中优先控制的有机污染物.作者对常用酞酸酯的气相色谱分析方法进行了研究,为在环保、医疗等领域对酞酸酯的研究提供可靠的依据[1-8].

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

HP6890气相色谱仪;天平AT201;超纯水机Simplicity;邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二

(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP),邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP),色谱纯,德国Dr公司;乙醇(AR).

1.2 标液的配置

分别精确称取 DMP 、DEP 、DIBP、DBP、BBP、DEHP、DOP、DINP、DIDP 九种标物 ,以乙醇为溶剂 ,配置九种浓度混标溶液,浓度均为0.2 g/L.

1.3 优化的分析条件

氢火焰离子检测器的氢气和氧气的压力只要保证检测器能够正常工作就可以了,没有必要去优化条件,从而最终确定分析仪器和条件为:安捷伦6890N气相色谱仪,FID检测器,HP-5色谱柱.

经过优化对比,得到升温条件:进样口250℃,检测器300℃,升温速度15℃/min,柱温箱150℃恒温时间3 min,300℃恒温3 min,氮气压力100 kPa,空气压力250 kPa,氢气压力180 kPa,氦气压力150 kPa.

2 结果与讨论

2.1 九种标物的色谱图

按照上述分析条件,对质量浓度在0.2 g/L的9种酞酸酯混标溶液进行分析,得到9种酞酸酯的色谱图 ,见图 1.

图1 9种酞酸酯的气相色谱图Fig.1 Gas chromatogram of 9 kinds of PAEs

2.2 标物色谱图分析

通过9种色谱纯试剂单标定性来看,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)这7种标物得到很好的定性,单标和混标的保留时间的误差在0.1 min之内,而且没有出现杂质峰,峰的形状比较规范.说明这7种标物的纯度完全符合要求,因此可以对以上7种混标定性.但是,邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)两种标物在定性分析时出现很多杂峰.分别对进样口温度、检测器温度、升温速度、柱温箱恒温时间、氮气压力、空气压力、仪器的操作时间、纵坐标的比例进行优化,仍然出现这种情况.分析其中的原因主要有以下几种可能:第一,药品本身的纯度可能有问题,DIDP、DINP均属于同系物,在合成过程中很难保证其纯度,同时伴有很多副反应发生,又由于两种物质的性质很相近,提纯的效果不理想,导致药品没有达到色谱纯试剂的要求,因此出现了许多杂峰.第二,假设药品的纯度符合要求,在用气相色谱仪分析过程中的方法出现了问题,但是在本试验中,分别对方法的升温速率、不同载气压力、保留时间、进样口温度都分别作了调整,但是这些条件的改变对分析结果影响不大,而且其他7种混标的分离效果又比较理想,因此,确定分离方法不存在问题.第三,色谱柱的选择,从文献和国内外相关色谱柱厂家的实践经验来看,对邻苯二甲酸酯类的分离仅有 HP-5(DB-5)这一种色谱柱,可能这种色谱柱对这两种物质的分离效果不理想,需要开发出新型的色谱柱来分离这两种物质.

2.3 七种标物的色谱图

按照上述分析条件,对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)7种酞酸酯的质量浓度在0.2 g/L的混标溶液进行分析,得到色谱图2.

图2 7种酞酸酯的气相色谱图Fig.2 Gas chromatograms of 7 kinds of PAEs

2.4 定量分析

分别取 1 g/L、0.5 g/L、0.2 g/L、0.1 g/L、0.05 g/L、0.02 g/L、0.01 g/L 7种浓度混标溶液 ,作 7次色谱分析,拟合得到线性方程,见表1.

表1 酞酸酯的回归方程和线性范围Table 1 Regression equations and calibration curves of 7 PAEs

从表1的实验数据可以看出,这7种标物的线性相关系数都能达到0.999,有的甚至到达0.999 9,线性范围在0.01~1 g/L之间,这一结果完全符合实验检测要求.

2.5 重现性分析

取混标溶液0.2 g/L作8次色谱分析,保留时间的相对标准偏差都在0.1%以内,峰面积的相对标准偏差在2%以内,可见,安捷伦6890N色谱仪的性能是非常稳定的,完全能够满足本实验方法的要求.

[1]Earls A O,Axford I P,Braybrook J H.Gas chromatograms-mass spectrometry determination of the migration of phthalate plasticisers from polyvinyl chloride toys and childcare articles[J].J Chromatogr A,2003,983(5):237-246.

[2]蔡智鸣,史馨,王枫华,等.食品中酞酸酯类环境污染物的 GC-MS测定[J].同济大学学报:医学版,2005,26(3):1-3.

[3]Feng Y L,Zhu J P,Sensenstein R.Development of a headspace solid-phase microextraction method combined with gas chromatograms mass spectrometry for the determination of phthalate esters in cow milk[J].A nalytica Chimica Acta,2005,538(8):41-48.

[4]刘大鹏,李喜宏,陈丽.不同产地苹果的邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)污染测定比较[J].农业环境科学学报,2007,26(增刊):303-305.

[5]贾丽,夏敏,陈惠.塑料中邻苯二甲酸酯类化合物的高效液相色谱分析[J].化学通报,2005,(12):947-749.

[6]陈惠,汪瑗.两种色谱法对塑料食品包装袋中邻苯二甲酸酯类化合物的分析[J].分析试验室,2006,25(4):45-49.

[7]陈惠,汪瑗,朱若华,等.毛细管气相色谱法测定塑料包装及其内食品中酞酸酯[J].现代仪器分析,2006,1(5):101-103.

[8]苏鹏起.气相色谱法测定环境空气和废气中邻苯二甲酸二辛酯[J].福建分析测试-技术交流,2005,14(4):2318-2319.

Determination of Phthalates by G as Chromatography

YANG Yu-fang,MU Qiang,YAN De-li
(1.School of A pplied Technology,Shenyang University ofTechnology,Fushun113122,Liaoning,China;2.AV IC SA C Commercial Aircraf t Company Ltd.,Shenyang110034,Liaoning,China)

A gas chromatography method was established to detect phthalates.With 7 kinds of phthalates including dimethylphthalate,diethylphthalate,di-iso-butylphthalate,dibutylphthalate,benzylbutylphthalate,bis(2-ethylhexyl)phthalate,and dinoctylphthalate as the specimens,the accuracy of the detection method was examined.Results indicate that all the 7 kinds tested specimens can be determined at a linearity coefficient of above 0.999.Relevant linearity scope is between 0.01~1 g/L;relative standard deviation of retention time is below 0.1%,and relative standard deviation of peak area is below 2%.

phthalate;gas chromatography;determination

O 657.7

A

1008-1011(2010)05-0048-03

2010-06-02.

杨玉芳(1975-),女,教授,博士,从事色谱分析与应用的研究.

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