RoHs2.0解决方案GC-MS热裂解气相色谱质谱联用仪

RoHs2.0解决方案Thermo GC-MS热裂解气相色谱质谱联用仪

 

唯一参与Zui新中国国家标准制定商

 

型号：

TRACE 1310 气相色谱

ISQ 7000 单四极杆质谱

Frontier EGA/PY-3030D 热裂解

Thermo ScientificTM Chromeleon7.2 数据处理系统

 

 

本文参考 IEC 62321-8:2017《通过气相色谱质谱联用仪(GC-MS)，配有热裂解/ 热脱附的气相色谱质谱联用仪（Py/ TD-GC-MS）检测聚合物中的邻苯二甲酸酯》，采用热裂解作为样品进样技术，不经前处理直接进 Pyrolyzer-GCMS 系统分析检测，省去了繁琐的前处理步骤。该方法操作简单， 速度快，仪器灵敏度高，无杂质干扰，适合进行增塑剂的快速筛查。

 方案特点1) 自动化程度高，高达 48 位自动进样器，满足高通量分析要求

2) 可提供EworkFlowTM 方法包，整合仪器方法，分析方法， 报告模板，无需重新建立，一键启动分析。

3) 独特的进样口接口设计，无需切分载气流路。可在热裂解进样方式和普通进样方式自由切换。

4) 性能稳定，大浓度进样后系统依然残留量少，大幅减少维护时间，满足连续筛查任务的进行。

 

关键词

热裂解；增塑剂；聚合物

 

目标

建立一种简单、快速、自动化程度高的分析检测方法来检测聚合物中增塑剂，以期提供更好的快速筛查方法。

 

引言

塑化剂是大宗工业品，广泛应用于国民经济各领域，包括塑料、橡胶、粘合剂、纤维素、树脂、医疗器械、电缆等成千上万种产品中。香港浸会大学生物系用白鼠研究发现， 曾经服食增塑剂的老鼠，诞下的后代以雌性为主，并会影响其正常的排卵，即使诞下雄性，其生殖器较正常的小三分之二，而精子数量亦大减，反映增塑剂毒性属抗雄激素活性，造成内分泌失调，影响其正常生育能力。研究可应用到人类身上。

国际电工委员会（IEC）在其 IEC 62321-8:2017 电子产品中某些物质的测定－第 8 部分︰通过气相色谱质谱联用仪(GC-MS)，配有热裂解 / 热脱附的气相色谱质谱联用仪 (Py/ TD-GC-MS) 检测聚合物中的邻苯二甲酸酯中引入了热裂解的进样方式，相较传统的索式萃取方式，极大的缩短了样品的前处理时间和处理难度，大幅提升样品的分析效率。

赛默飞世尔科技 Pyrolyzer-GCMS 分析系统由 ISQTM GC-MS 系统和 Frontier EGA/PY-3030D 系统组成，独特的 PY 进样口接口，实现了 ISQTM GC-MS 和热裂解的完美结合。

仪器

Pyrolyzer-Thermo ScientificTM ISQTM 7000 GC-MS 热裂解 -气相色谱质谱联用仪 ,

 

包括 :

 

- TRACE 1310 气相色谱

- ISQ 7000 单四极杆质谱

- Frontier EGA/PY-3030D 热裂解

Thermo ScientificTM Chromeleon7.2 数据处理系统

 

耗材

TG-5HT 15 m x 0.25 mm x 0.10 μm（P/N 26095-0350）

 

试剂与标准品

PVC 基质标准品（1000 mg/kg） 锐标

工作曲线的制备

工作曲线：精准称取 0.50 mg（精准至 0.01 mg）上机，获得单点进样量校正曲线。

样品前处理

精准称取样品 0.50 mg（精准至 0.01 mg），直接上机。

 

取样过程如下：根据不同样品材质及形状选择随机合适的工具进行截取

 

热裂解条件

 

 

Step

Initial

（℃）

Initial Rate

（min） （℃ /min）

Final

（℃）

Final

（min）

 

Total

1st

200

0

20

300

0

5

2nd

5

340

1

14

Upper Temp. :300℃

GC/MS 条件

进样口条件：进样口温度300 ℃，分流进样（分流比120：1），恒流 1.3 mL/min

柱温程序：80 ℃（0 min）-20 ℃/min-300 ℃（2 min） 传输线温度：280 ℃，离子源温度：320 ℃

EI mode，SIM 方式采集

总运行时间：26 min（热裂解时间 +GCMS 运行时间）

表 1. 8 种增塑剂保留时间及特征离子

 

序号

化合物

保留时间 /min

定量离子

定性离子

1

DIBP

4.91

223

205、149

2

BBP

5.41

223

205、149

3

DnHP

7.59

251

149、150

4

7.61

206

91、149

5

DEHP

8.12

279

167、149

6

DNOP

8.77

167

279、149

7

DINP

7.50-9.80

293

149、167

8

DIDP

8.39-10.18

307

149、167

 

 

结果与讨论

标准品色谱图

 

RSD 及系统残留测定分别精准称取 1000 mg/kg 标准品 0.50 mg（精准至 0.01 mg），采用上述方法分别进样分析，连续进样，考察各组分的RSD 及系统残留，实验结果表明 8 种组分RSD 在 5.55-7.87% 之间，重复性良好。系统残留在 5% 以下（见表 2）。

 

表 2 . 方法学数据

 

序号

化合物

保留时间 /min

RSD/%（n=8）

残留量 /ng（9 针后，理论值 500ng）

1

DIBP

4.91

7.59

22.68

2

BBP

5.41

6.91

27.71

3

DnHP

7.59

6.71

0.30

4

7.61

7.41

ND

5

DEHP

8.12

5.55

ND

6

DNOP

8.77

7.87

25.10

7

DINP

7.50-9.80

6.79

8

DIDP

8.39-10.18

7.67

14.53

注：ND= 未检出

 

 实际样品测定

取三种不同材质样品 3 份，参考本方法对塑料中增塑剂进行分析检测。

表 3. 8 种增塑剂测定值

 

序号

 

化合物

 

 

A（mg/kg）

样品

B（mg/kg）

 

C（mg/kg）

1

DIBP

0.63

0.92

44.81

2

BBP

1.48

1.87

40.54

3

DnHP

ND

ND

4

6.36

5.67

ND

5

DEHP

4.06

3.49

70.22

6

DNOP

ND

7

DINP

7.41

2.29

8

DIDP

 

注：ND = 未检