采用顶空加热和GC∕MS直接分析塑料成品_4页.pdf

应用通讯#283078采用顶空加热和GC/MS直接分析塑料成品采用顶空自动进样器可以直接分析原料或成品样品的挥发物。由于顶空自动进样器几乎不需要对样品进行前处理，使得它成为高产量加工过程中质量控制的理想技术。使用SIM/Scan模式同时采集时，布鲁克SCION SQ单四极杆质谱可以提供化合物定量数据以及初步的定性结果（非目标化合物）。内容简介许多行业的材料测试要求对挥发性有机化合物的释放量进行检测，以确保消费者免受于污染物的毒害。当一种材料如塑料处于过热、通风少甚至是无通风的环境中，这项测试则非常重要。汽车中的塑料仪表盘就是一个很好的例子，它受到阳光的直射而暴露于高温环境中。挥发性化合物也常见于地毯和聚氯乙烯管中，这些化合物在通风差的房屋中也会造成危害。人们普遍认为从材料中释放的含氯成分是有害的，因为它们被归类为致癌物或环境危害物。其他化合物的检测可能确定不了它的毒害程度。如邻苯二甲酸酯类，它会导表1.SHS-40进样条件参数 设定值加热温度 70C阀/定量环温度 160C传输线温度 125C压力 500psi定量环体积 1mL振荡平衡时间 30 minGC/MS运行时间 20 min振荡选项 ON致一些动物内分泌的紊乱，所以控制塑料瓶中有害物质的标准也随之产生（1）。实验部分从汽车制造厂获取的聚丙烯样品和聚氯乙稀管分别被切成小片并直接放置在20ml的顶空进样瓶中。样品量大约为500mg-1g。布鲁克SHS-40自动进样器的使用条件见表1。塑料产品挥发物的分析 图1.布鲁克SHS-40顶空自动进样器（左）和SCION GC/MSSCION GC/MS色谱柱、柱温箱升温程序和进样口条件：色谱柱：BR-624ms,20M x 0.18mm x 1.0um进样口：BR-1079，PTV进样口，附带3.4mm单颈 分流衬管，进样口温度200C分流比：1:20柱流量：1mL/min柱温箱升温程序：初始35C，保持2 min；以10C/min速率升 至170C，保持0min；以50C/min速率升至 250C，保持1min，（总运行时间17.9min。)）结果聚丙烯仪表板的样品通过全扫描进行分析。图2显示了利用NIST08谱库自动检索得到的初步鉴定的化合物结果。图2.聚丙烯样品中全扫描鉴定的化合物。表2.聚丙烯仪表盘样品中鉴定的化合物保留时间 峰名称 结果类型 峰面积精确值 匹配度 结果 谱库2.581 二甲基戊烷 TIC 450552256 1 933 NIST3.066 正己烷 TIC 43213484 1 903 NIST6.216 二乙基正丁醇 TIC 10450404 1 877 NIST6.766 甲苯 TIC 10159705 1 901 NIST7.333 2,3,5-三甲基己烷 TIC 139044608 1 925 NIST7.455 2,3,4-三甲基己烷 TIC 1922249344 1 922 NIST7.919 2,4-二甲基正庚烯 TIC 16034614 1 858 NIST8.16 4-乙基-5-甲基壬烷 TIC 48203884 1 909 NIST8.279 3-乙基己烷 TIC 418871424 1 921 NIST11.732 4,6,8-三甲基正壬烯 TIC 85041800 1 876 NIST11.821 4-甲基正十一烯 TIC 1740321664 1 884 NIST11.921 4,7-二甲基十一烷 TIC 208282336 1 883 NIST12.482 2,3,6,7-四甲基辛烷 TIC 48176440 1 878 NIST12.565 2,3,4-三甲基己烷 TIC 417671808 1 877 NIST12.657 2,3,4-三甲基己烷 TIC 92484168 1 889 NIST12.775 4-甲基十一烷烃 TIC 21904856 1 870 NIST13.634 6-甲基-2-羟甲基吡嗪 TIC 15546811 1 766 NIST14.128 异丁基壬基草酸酯 TIC 11080139 1 885 NIST15.271 2-甲基十一烷 TIC 40731856 1 882 NIST15.321 2,6,10,14-四甲基十七烷烃 TIC 638716608 1 911 NIST表3.SIM/SCAN同时采集参数化合物名称 保留时间 保留时间窗口 扫描模式，离子监测 驻留时间(ms)氯乙烯 3.10 1.0 SIM,62,64 491,2-二氯甲烷 4.67 1.0 SIM,62,64 49全扫描 NA 2.0-17.9 Full(m/z 35-300)300表4.聚氯乙烯样品中化合物的初步鉴定结果。保留时间 峰名称 结果类型 峰面积 峰面积精确值 匹配度 结果 谱库1.184 1-十二烷基甲胺 TIC 6.79E+07 67918424 1 735 NIST1.283 氨基甲酰肼 TIC 6.61E+06 6613686 1 762 NIST1.389 氟乙炔 TIC 546473 546473 1 665 NIST2.159 丙酮 TIC 4.23E+06 4234303 1 867 NIST3.116 环硫乙烷 TIC 4.68E+08 4.68E+08 1 907 NIST3.583 2-硝基丁烷 TIC 1.32E+07 13169822 1 760 NIST5.659 戊醛 TIC 5.34E+06 5341163 1 796 NIST5.705 2-甲基丙烯酸甲基脂 TIC 5.40E+06 5398963 1 806 NIST5.807 乙醛 TIC 5.83E+06 5825911 1 830 NIST7.752 正乙醛 TIC 2.89E+07 28887902 1 886 NIST9.732 庚醛 TIC 6.03E+06 6025094 1 867 NIST9.848 1-甲基乙基苯 TIC 6.89E+06 6891179 1 853 NIST10.159 2,2,7,7-四甲基辛烷 TIC 2.41E+07 24139264 1 872 NIST10.348 3,3-二甲基正丁醇 TIC 5.30E+06 5302461 1 747 NIST10.421 2,2,7,7-四甲基辛烷 TIC 1.39E+07 13884072 1 846 NIST10.516 11-(2,2-二甲基丙基)二十一烷 TIC 8.77E+06 8773806 1 824 NIST10.657 2-乙基己醛 TIC 5.78E+06 5782036 1 776 NIST10.763 正十四碳烷 TIC 1.00E+07 9995009 1 793 NIST10.787 2,3,4-三甲基戊烷 TIC 5.01E+06 5005334 1 764 NIST10.885 1,1-二甲基丙基戊酸脂 TIC 3.35E+06 3354330 1 733 NIST11.25 11-(2,2-二甲基丙基)二十一烷 TIC 2.04E+07 20381632 1 890 NIST11.409 3-乙基-2,2-二甲基戊烷 TIC 8.05E+06 8048495 1 896 NIST11.543 2,4,6-三甲基辛烷 TIC 4.56E+07 45579500 1 867 NIST11.802 异丁基壬基草酸脂 TIC 6.71E+06 6708442 1 850 NIST11.88 3-乙基-2,2-二甲基戊烷 TIC 2.68E+07 26790618 1 886 NIST11.919 11-(2,2-二甲基丙基)二十一烷 TIC 2.79E+06 2789403 1 795 NIST11.983 异丁基壬基草酸脂 TIC 2.44E+07 24356798 1 886 NIST12.224 2,4-二甲基己烷 TIC 2.94E+07 29438408 1 817 NIST12.554 1,1-二氯-3-甲基己烷 TIC 8.90E+06 8901146 1 656 NIST13.033 2,2-二羟基-1-苯基乙酰 TIC 1.32E+07 13228981 1 879 NIST13.282 Nonanal壬醛 TIC 2.19E+07 21900612 1 865 NIST13.367-二甲基苯甲醇 TIC 8.96E+06 8960782 1 727 NIST13.63 6-甲基-2-羟甲基吡嗪 TIC 9.97E+06 9966499 1 741 NIST14.874 2-癸烯-1-醇 TIC 1.31E+07 13070243 1 888 NIST Bruker Daltonik GmbH Bremen GermanyPhone+49(0)421-2205-0 Fax[phone] salesbdal.deBruker Daltonics Inc.Billerica,MA USA Fremont,CA USAPhone+1(978)663-3660 Phone[phone] Fax[phone] Fax[phone] ms-sales ms-salesFigure 3.SIM/Scan analysis of PVC sample.Figure 4.RIC of PVC sample.ConclusionThe Bruker SHS-40 headspace coupled with the SCION GC/MS is an excellent tool for qualitiative and quantitative identification of volatile compounds in raw materials.Using SIM,compounds can be selectively quantitated at very low concentrations.Full scan data can be interrogated for TICs and used for quality control“fingerprints”.聚氯乙稀样品在SIM/Scan模式下检测。图3显示了1，2-二氯乙烷的检测结果，包括1,2-二氯乙烷和其定量离子色谱图。图3.聚氯乙稀样品的SIM/Scan分析。图4.聚氯乙稀样品的TIC。初步鉴定的化合物列在表4中；下图所示在10-14分钟之间放大的色谱图。结论布鲁克 SHS-40顶空与SCION GC/MS联用是一项杰出的分析手段，在挥发性化合物原料的定性和定量分析中显示出了强大的能力。采用SIM模式可以选择性测定低浓度的化合物。全扫描数据可以初步鉴定化合物（TICs）并可用作“指纹图谱”进行质量控制。Bruker Daltonics is continually improving its products and reserves the right to change specifications without notice.BDAL 07-2011Figure 3.SIM/Scan analysis of PVC sample.Figure 4.RIC of PVC sample.ConclusionThe Bruker SHS-40 headspace coupled with the SCION GC/MS is an excellent tool for qualitiative and quantitative identification of volatile compounds in raw materials.Using SIM,compounds can be selectively quantitated at very low concentrations.Full scan data can be interrogated for TICs and used for quality control“fingerprints”.参考文献(1)Developmental Effects of Endocrine-disrupting Chemicals in Wildlife and Humans;T.Colborn,F.S.vomSaal,and A.M.Soto,W.Alton Jones Foundation,Washington,DC 20037.Author:Ed George