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GB/T 41524-2022 GB/T 41524-2022: 玩具材料中短链氯化石蜡含量的测定 气相色谱-质谱联用法
GB/T 41524-2022 英文名称: Determination of short chain chlorinated paraffins in toy materials - Gas chromatography-mass spectrometry
1 范围
本文件规定了用气相色谱-电子捕获负化学离子源质谱仪测定玩具材料中短链氯化石蜡的定性和
定量方法。
本文件适用于玩具聚合物材料中氯原子数大于或等于5的短链氯化石蜡的测定。
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
短链氯化石蜡
碳原子数在10~13的氯代烷烃类混合物,化学通式为CmH2m+2-nCln(m=10~13),化学文摘登记
号(CAS):85535-84-8。
4 原理
采用甲苯作为提取溶剂,经索氏抽提,提取液经过硅胶柱或浓硫酸分离、净化、浓缩处理,用气相色
谱-电子捕获负化学离子源质谱仪(GC-ENCI-MS)测定,内标法定量。
5 试剂或材料
除非另有规定,仅使用色谱纯试剂及以上。
5.1 硅胶层析柱,如6mL,1g填料。
5.2 浓硫酸:质量分数为98%。
5.3 甲苯。
5.4 正己烷。
5.5 正己烷和甲苯混合液:4+1(体积比)。
5.6 内标标准物质:ε-六六六,纯度大于或等于99%,CAS:6108-10-7。
6 仪器设备
6.1 气相色谱-质谱联用仪:带电子捕获负化学离子源。
6.2 索氏提取器:150mL。
6.3 微孔过滤器:孔径0.45μm。
6.4 分析天平:感量为0.1mg。
6.5 粉碎装置:包括切割机或剪刀等装置。
6.6 微量取液器。
6.7 真空旋转蒸发器。
6.8 离心机:转速大于或等于4000r/min。
7 分析步骤
7.1 样品制备
取代表性样品,采用合适粉碎装置(6.5)将其制成5mm×5mm×5mm以下均匀碎片。
7.2 样品提取
将试样置于150mL索氏提取器(6.2)的纸筒中,在150mL圆底烧瓶中加入80mL甲苯(5.3)。提
取时间3h,1h内回流次数不少于6次。冷却后,用真空旋转蒸发器(6.7)旋转蒸发,浓缩至约1mL。
如果提取液较黏稠可直接按7.3处理,得到净化浓缩后提取液。对于上述两种情况下得到的最终浓缩
液,再用正己烷(5.4)冲洗提取液蒸馏瓶至少3次,并将提取液和冲洗液合并,用正己烷定容至10.0mL。
从容量瓶中取出5.0mL溶液于玻璃试管,并加入5mL98%浓硫酸(5.2),涡旋混匀并用离心机(6.8)分
离,收集上层有机溶液。重复以上浓硫酸净化操作直至下层酸溶液澄清或至白色,此过程不能超过
5次。取上清液经微孔过滤器(6.3)过滤后,进行气相色谱-质谱分析。
建议索氏提取过程温度控制在甲苯回流温度,约110℃;旋转蒸发仪水浴温度在40℃~50℃,同
时保持压力在5kPa~8kPa。
注:浓硫酸净化方法操作简单且目标物损失少,但当溶剂主要为甲苯时,待测试样经浓硫酸处理后的溶液pH值呈酸性,可能会对设备有影响。但当溶剂为正己烷时,待测试样经浓硫酸处理后溶液为中性,则不会出现上述影响。
7.3 硅胶层析柱净化
硅胶层析柱(5.1)先用20mL正己烷和甲苯混合液(5.5)润洗,舍弃润洗液,将7.2中的浓缩液过
柱,并用20mL正己烷和甲苯混合液(5.5)淋洗,流速以逐滴(约30滴/min)为宜,收集所有洗脱液,在
约50℃和8kPa真空度条件下旋转蒸发浓缩至约1mL。
7.4 气相色谱-质谱测定
7.4.1 气相色谱-质谱分析条件
由于测试结果取决于所使用仪器,因此不可能给出气相色谱-质谱分析的通用参数。设定的参数应
保证气相色谱测定时被测组分与其他组分能够得到有效的分离,下列给出的参数证明是可行的。
a) 色谱柱:30m×0.25mm(内径)×0.25μm(膜厚),固定相为5%苯基,95%二甲基聚硅氧烷的
石英毛细管柱或相当者;
b) 进样口温度:280℃;
c) 程序升温:100℃保持1min,然后以20℃/min程序升温至300℃,保持9min;
d) 传输线温度:300℃;
e) 进样方式:不分流进样,1min转到分流模式;
f) 载气:氦气,纯度大于或等于99.999%;
g) 载气流速:1.0mL/min;
h) 进样量:1.0μL;
i) 离子源:电子捕获负化学电离源;
j) 反应气:甲烷,纯度大于或等于99.999%;
k) 反应气流速:1.5mL/min;
l) 离子源温度:160℃;
m)溶剂延迟时间:5min;
n) 测定方式:选择离子扫描模式,定性和定量离子见表2。
注:内标标准物质ε-六六六的定量离子和定性离子选择,具体视其质谱信号强度而定。
7.4.2 定性及定量分析
按标准工作溶液(5.8),SCCPs质量浓度均为5mg/L或以上其他合适质量浓度,氯含量分别为
53.5%、55.5%、56.25%、57.75%、59.25%或其他氯含量的SCCPs标准溶液。标准工作溶液和样品定容溶液中内标标准物质(5.6)质量浓度均为0.5mg/L,或其他合适质量浓度。标准曲线的线性相关系数不小于0.90。
按上述分析条件(7.4.1)对标准工作溶液及样品试液进行分析,比较标准工作溶液和样品试液的特
征离子及其保留时间进行定性分析,由于待测试样中可能含有中链氯化石蜡而引起待测试样目标峰拖
尾现象发生,此时待测试样目标峰积分截止时间点以对应标准样品目标峰截止时间点为准。由氯含量
不同的系列SCCPs标准溶液计算出总体响应因子(Fa),并运用总体响应因子(Fa)与实测氯含量(D')
的线性关系来定量计算样品中SCCPs含量。由于标准工作曲线的浓度对定量结果影响较大,应对样品
中的目标分析物浓度进行预判,需要的时候将样品溶液稀释至与标准曲线浓度相近的浓度范围进行
定量。
用此方法测试质量浓度为100mg/L且氯含量为63%的SCCPs标准溶液测试谱图见附录 A。
8 结果计算
9 精密度和定量限
实验室间试验结果得到的精密度数据见附录C中表C.1。
本方......