CN104849385B - 一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法 - Google Patents

一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于日用化工产品有毒有害物质检测领域技术领域,提供了一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,包括步骤:低温制样,称取待测样品后用有机溶剂进行萃取;将萃取后的测试样品进行净化,浓缩后正己烷定容,过滤;以及采用气相色谱质谱分析,对待测样品进行检测的条件包括:a)所述色谱柱为DB‑WAX,30m×0.32mm×0.25μm。本发明能够同时测定液体型空气清新剂中12种氯苯类化合物,旨在解决气雾剂产品中氯苯类化合物测定方法或标准缺失问题。

Description

一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法
技术领域
本发明属于日用化工产品有毒有害物质检测领域,特别涉及一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法。
背景技术
在日用化学工业中,氯苯类化合物可以作为溶剂、还原剂、氧化剂及一些染料、农药和化工生产的中间体。氯苯类化合物,尤其是二氯苯类化合物,广泛应用于防蛀、防霉、除臭、驱虫。
大量实例证明,长期低剂量地吸入氯苯类化合物会对人体造成损害,使人体出现明显的病理学症状,从而大大降低人体的免疫力。世界卫生组织和国际癌症研究机构认为,对二氯苯对动物致癌,对人类可疑致癌。欧洲化学品管理局(ECHA)2012年初发布通知,提出一项拟议禁令,要求禁止在空气清新剂和厕所用品中使用1,4-二氯苯。鉴于氯苯化合物对人们日常生活以及健康存在潜在的危害,对日用化学品气雾剂如空气清新剂中氯苯类化合物的检测监控具有非常重要的现实意义。鉴于日用化学品气雾剂如空气清新剂中氯苯类化合物测定方法,并未见相关报道。
因此,有必要提供一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,能够同时测定液体型空气清新剂中12种氯苯类化合物,旨在解决气雾剂产品中氯苯类化合物测定方法或标准缺失问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,能够同时测定液体型空气清新剂中12种氯苯类化合物,旨在解决气雾 剂产品中氯苯类化合物测定方法或标准缺失问题。
本发明是这样实现的,
一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,包括步骤:
低温制样,称取待测样品后用有机溶剂进行萃取;
将萃取后的测试样品进行净化,浓缩后正己烷定容,过滤;以及
采用气相色谱质谱分析,对待测样品进行检测的条件包括:a)所述色谱柱为DB-WAX,30m×0.32mm×0.25μm。
本发明与现有技术相比,有益效果在于:采用本发明所提供的氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法方法,12种氯苯类化合物的检出限均为0.1mg/kg。加标回收率在80%~110%之间,相对标准偏差小于10%。本发明所提供的方法操作简便、灵敏度高、选择性好,检出限和回收率均能满足检测要求。由此可见,本发明的方法为液体型空气清新剂中12种氯苯类化学物的检测,提供了一种可靠便于实施的方法,能满足日常研究、市场监控和生产检测的需要。
附图说明
图1为本技术方案提供的氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法的流程图。
图2为12种氯苯类化合物混标色谱图(1.0mg/kg),1代表氯苯、2代表1,4-二氯苯、3代表1,3-二氯苯、4代表1,2-二氯苯、5代表1,3,5-三氯苯、6代表1,2,4-三氯苯、7代表1,2,3-三氯苯、8代表1,2,3,5-四氯苯、9代表1,2,4,5-四氯苯、10代表1,2,3,4-四氯苯、11代表五氯苯、12代表六氯苯。
图3为试样色谱图。
图4为试样中添加1.0mg/kg氯苯类化合物混合标准溶液样品色谱图,1代表氯苯、2代表1,4-二氯苯、3代表1,3-二氯苯、4代表1,2-二氯苯、5代表1,3,5-三氯苯、6代表1,2,4-三氯苯、7代表1,2,3-三氯苯、8代表1,2,3,5-四氯苯、9代表1,2,4,5-四氯苯、10代表1,2,3,4-四氯苯、11代表五氯苯、12代表六氯苯,其余色谱峰为样品峰。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本技术方案提供一种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,能够用于检测液体型空气清新剂中12种氯苯类化合物的同时检测其中,12种氯苯类化合物分别为氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯、1,3,5-三氯苯、1,2,3,4-四氯苯、1,2,3,5-四氯苯、1,2,4,5-四氯苯、五氯苯和六氯苯,所述氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法具体包括以下步骤:
S101,低温制样,称取待测样品后用有机溶剂进行萃取。
所述低温制样是低温条件下使得液体型空气清新剂中的推进剂挥干,具体过程如下:
将待测样品置于约-18℃低温冰箱中4~6h后,取出置于通风橱内,勿摇动。用金属针状物,在气雾剂罐体顶部开一个直径约0.2mm的小孔,让推进剂由空隙缓慢挥发,待推进剂气体释放完后,将孔扩大,让推进剂全部挥发干净为止,期间使用天平反复称量罐体和内容物总重量,待前后2次测量结果趋向恒重时,可以认为罐中推进剂已全部挥发干净。保存气雾剂罐体内液体部分进行后续测试。
所述有机溶剂萃取过程中采用的有机溶剂为石油醚、二硫化碳、正己烷或乙酸乙酯。石油醚、二硫化碳、正己烷、乙酸乙酯4种溶剂对12种氯苯类化合物萃取效果,结果见表1。
表1为 4种溶剂对氯苯类化合物的萃取效果
其中石油醚萃取效果较佳,不仅有较高的回收率,且萃取液经浓硫酸洗涤净化,可消除对待测化合物的干扰,杂质背景少。因此,本发明技术方案中优选地采用石油醚作为提取溶剂。为了获得较高的提取率,石油醚振荡提取10min时,氯苯类化合物提取效果较佳,重复萃取3次时,提取率逐渐稳定。为了提高萃取率,本发明样品在萃取前加入氯化钠,其目的是减轻液液萃取时,因样品的基质较为复杂造成的乳化现象,同时增强有机物在水样中的“盐析效应”,从而提高有机溶剂的萃取效率。
所述有机溶剂萃取过程具体如下:
加入待测样品质量1倍的氯化钠溶解后,再加入待测样品质量4~5倍的石油醚后振荡萃取8~12min,静置分层后将下层石油醚转移至另一分液漏斗中,残渣再加入样品质量4~5倍的石油醚反复萃取2~3次后,合并萃取液。
S102,将萃取后的待测样品净化,浓缩后正己烷定容,过滤。
所述净化采用硫酸净化,具体过程如下:
在萃取液中加入1/10~1/12倍体积的硫酸,轻轻振摇,静置分层,放出硫酸 层。重复上述操作直至硫酸层无色为止。放出硫酸层后,加入1/2~1/3倍体积硫酸钠溶液,振荡洗去残留硫酸,静置分层,放出水相层。如上反复洗涤至溶液为中性为止。本发明中采用硫酸净化时,硫酸使用量是以实际样品经净化完全后,硫酸层为无色为指示而确定具体的使用量。
所述浓缩过程采用旋转蒸发仪,具体过程如下:
萃取液经无水硫酸钠脱水后,于40℃水浴旋转蒸发至近干。
所述的液体型空气清新剂中12种氯苯类化合物的测定方法中,其中,所述过滤过程是采用0.22μm的有机滤膜进行过滤,进一步排除其他物质的干扰,保证测定效果。
S103,采用气相色谱质谱分析。
为了获取较好分离效果,本发明还比较了DB-WAX(极性)、HP-5(非极性)和DB-1701(中等极性)不同极性色谱柱对12种氯苯类化合物的分离情况,发现采用极性色谱柱(DB-WAX)可以将12种氯苯类化合物完全分离,而在非极性色谱柱上分离效果差,尤其是1,2,3,5-四氯苯和1,2,4,5-四氯苯的无法分开。因此,本发明技术方案中优选地采用极性色谱柱DB-WAX或者相当柱进行分离。
本发明给出了利用气相色谱质谱仪对待测样品进行检测的条件,在此条件下具有良好的分离效果。具体条件为:
a)色谱柱:DB-WAX,30m×0.32mm×0.25μm,或相当者;
b)进样口温度:200℃;
c)柱温:初始温度40℃,保持1min,以10℃/min升温至240℃,保持2min;
d)色谱与质谱接口温度:270℃;
e)质量扫描范围:35amu~350amu;
f)进样方式:分流,分流比(20︰1);
g)载气:氦气,流量:1.0mL/min;
h)进样量:1μL;
i)溶剂延迟:3min;
j)离子源温度:250℃;
k)四极杆温度:150℃;
l)电离方式:电子轰击电离(EI);
m)电离能量:70eV;
n)监测方式:选择离子扫描模式(SIM),监测离子参见表2。
表2监测离子
序号 名称 保留时间/min 特征离子及丰度比 定量离子
1 氯苯 4.80 112:114:77:51(100:47:13:4) 112
2 1,4-二氯苯 7.48 146:111:75:50(100:30:18:8) 146
3 1,3-二氯苯 7.87 146:111:75:50(100:30:17:9) 146
4 1,2-二氯苯 8.44 146:111:75:50(100:32:18:8) 146
5 1,3,5-三氯苯 8.79 180:145:109:74(100:23:15:14) 180
6 1,2,4-三氯苯 10.34 180:145:109:74(100:25:15:14) 180
7 1,2,3-三氯苯 11.34 180:145:109:74(100:24:14:12) 180
8 1,2,3,5-四氯苯 11.99 216:179:108:143(100:17:12:9) 216
9 1,2,4,5-四氯苯 12.11 216:179:108:143(100:17:12:9) 216
10 1,2,3,4-四氯苯 13.50 216:179:108:143(100:17:11:10) 216
11 五氯苯 14.50 250:215:108:178(100:19:12:8) 250
12 六氯苯 16.76 284:249:142:214(100:21:19:14) 284
采用本发明所提供的氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法方法,12种氯苯类化合物的检出限均为0.1mg/kg。加标回收率在80%~110%之间,相对标准偏差小于10%。本发明所提供的方法操作简便、灵敏度高、选择性好,检出限和回收率均能满足检测要求。由此可见,本发明的方法为液体型空气清新剂中12种氯苯类化学物的检测,提供了一种可靠便于实施的方法,能满足日常研究、市场监控和生产检测的需要。
具体实施例:
方法检出限
标准储备液的配制如下:分别准确称取各氯苯类化合物标准品0.1g(精确至0.1mg),用正己烷溶解,定容至100mL容量瓶中,配制成1000μg/mL标准储备液,-18℃以下保存,有效期为6个月。储备液用正己烷逐级稀释,配制系列工作液。
在确定样品制备及色谱条件下,往试样中添加一系列浓度的氯苯类化合物混合标准溶液(0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0μg/mL),试样及试样加标(1.0mg/kg)色谱图见图3和图4。根据仪器的灵敏度和样品处理步骤中稀释倍数,依据信噪比(S/N=10)测定方法检出限。采用本方法对空气清新剂中12种氯苯类化合物进行测定,氯苯类化合物的检出限均为0.1mg/kg。
回收率和精密度
在试样中添加水平为0.1mg/kg、0.5mg/kg、10.0mg/kg的混合标准品,按试样处理方法处理后进行测定。实施如下:
在试样中添加水平为0.1mg/kg、0.5mg/kg、10.0mg/kg的混合标准品,经石油醚提取、硫酸净化后进行气相色谱质谱测定。
所述石油醚提取、硫酸净化处理过程具体如下:
称取试样5g(精确至0.1mg),置于分液漏斗中,加入5g氯化钠,溶解后,再加入20mL石油醚,轻轻振摇1min,放气,然后置于振荡器上振荡萃取10min;萃取后静置分层,下层的石油醚萃取液转移至另一分液漏斗中;残渣中再加入20mL石油醚反复萃取2次后,合并三次萃取液。
在石油醚萃取液中加入5mL硫酸,开始轻轻振摇(防止发热,注意放气)。静置分层,放出硫酸层。重复上述操作,反复净化,直至硫酸层无色为止。放出硫酸层后,加入25mL硫酸钠溶液,振荡洗去残留硫酸,静置分层,放出水相层。如上反复洗涤至溶液为中性为止。石油醚萃取液经无水硫酸钠脱水,收集石油醚层于浓缩瓶中,40℃水浴旋转蒸发至近干。用正己烷将浓缩液溶解并定容至2mL,经有机相针式过滤头过滤,滤液供气相色谱-质谱仪测定。
色谱质谱条件为:1)色谱柱:DB-WAX,30m×0.32mm×0.25μm,或相当者;2)进样口温度:200℃;3)柱温:初始温度40℃,保持1min,以10℃/min升温至240℃,保持2min;4)色谱与质谱接口温度:270℃;5)质量扫描范围:35amu~350amu;6)进样方式:分流进样,分流比(20︰1);7)载气:高纯氦,流量:1.0mL/min;8)进样量:1μL;9)溶剂延迟:3min;10)离子源温度:250℃;11)四极杆温度:150℃;12)电离方式:电子轰击电离(EI);13)电离能量:70eV;14)监测方式:选择离子扫描模式(SIM),监测离子参见表2。
按测量值和真实值计算回收率,6次重复计算变异系数,进而计算加标回收率及精密度结果(见表3)。表3显示,12种标准物质的加标回收率在80.5%~106.2%,相对标准偏差为2.03%~6.12%.
表3加标回收率及精密度结果
综上所述,本发明提供了一种能同时定性、定量测定液体型空气清新剂中12种氯苯类化合物(包括氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯、1,3,5-三氯苯、1,2,4,5-四氯苯、1,2,3,5-四氯苯、1,2,3,4-四氯苯、五氯苯和六氯苯)的测定方法,该方法具有操作简便、灵敏度高、重复性好等优点,方法检出限为0.1mg/kg,方法加标回收率在80%~110%之间,相对标准偏差小于10%,可满足液体型空气清新剂中上述12种氯苯类化合物测定需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种同时测定液体型空气清新剂中12种氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,包括步骤:
低温制样,称取待测样品后用有机溶剂进行萃取,所述有机溶剂为石油醚,且在萃取前加入氯化钠;
将萃取后的测试样品进行净化,浓缩后正己烷定容,过滤;以及
采用气相色谱质谱分析,对待测样品进行检测的条件包括:a)色谱柱为DB-WAX,30m×0.32mm×0.25μm;
对待测样品进行检测的条件还包括:
b)进样口温度:200℃;
c)柱温:初始温度40℃,保持1min,以10℃/min升温至240℃,保持2min;
d)色谱与质谱接口温度:270℃;
e)质量扫描范围:35amu~350amu;
f)进样方式:分流,分流比为20︰1;
g)载气:氦气,流量:1.0mL/min;
h)进样量:1μL;
i)溶剂延迟:3min;
j)离子源温度:250℃;
k)四极杆温度:150℃;
l)电离方式:电子轰击电离(EI);
m)电离能量:70eV;
n)监测方式:选择离子监测(SIM);
所述12种氯苯类化合物为氯苯、1,4-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2-二氯苯、1,3,5-三氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2,3,5-四氯苯、1,2,4,5-四氯苯、1,2,3,4- 四氯苯、五氯苯及六氯苯。
2.如权利要求1所述的氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,其特征在于,采用选择离子监测模式监测离子的名称、保留时间、特征离子及丰度比以及定量离子如下表:
3.如权利要求1所述的氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,其特征在于,有机溶剂萃取过程包括:
加入待测样品质量1倍的氯化钠溶解后,再加入待测样品质量4~5倍的石油醚后振荡萃取8~12min,静置分层后将下层石油醚转移至另一分液漏斗中,残渣再加入样品质量4~5倍的石油醚反复萃取2~3次后,合并萃取液。
4.如权利要求1所述的氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,其特征在于,采用硫酸净化,具体过程包括:
在萃取液中加入1/10~1/12倍体积的硫酸,轻轻振摇,静置分层,放出硫酸层,重复上述操作直至硫酸层无色为止,放出硫酸层后,加入1/2~1/3倍体积硫酸钠溶液,振荡洗去残留硫酸,静置分层,放出水相层,反复洗涤至溶液 为中性为止。
5.如权利要求1所述氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,其特征在于,浓缩过程采用旋转蒸发仪,萃取液经无水硫酸钠脱水后,于40℃水浴旋转蒸发至近干。
6.如权利要求1所述氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,其特征在于,所述过滤过程是采用0.22μm的有机滤膜进行过滤。
7.如权利要求1所述氯苯类化合物的气相色谱质谱测定方法,其特征在于,所述低温制样包括:
将待测样品置于约-18℃低温冰箱中4~6h后,取出置于通风橱内,用金属针状物,在液体型空气清新剂罐体顶部开一个直径为0.2mm的小孔,让推进剂由空隙缓慢挥发,待推进剂气体释放完后,将孔扩大,让推进剂全部挥发干净为止,期间使用天平反复称量罐体和内容物总重量,待前后2次测量结果趋向恒重。
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