CN110702811A - 测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，包括步骤：取样；预处理和检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量，所述预处理步骤包括：将样品与第一提取剂混合形成第一混合液，并在第一指定温度下进行持续第一预设时间的超声波处理；将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理。减少了多种试剂，更环保以及对人体更健康；检出限低，方法操作简单和推广性强，测试仪器易于获得使用GC‑MS(气相色谱质谱联用仪)分析仪，它灵敏度高，抗干扰能力强。

Description

测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六 硅氧烷的方法
技术领域
本发明涉及到检测领域，特别涉及到一种测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法。
背景技术
有机硅由于其独特的物理化学性质，在当今社会与科技发展中扮演着重要的角色；其中八甲基环四硅氧烷(CAS号：556-67-2)、十甲基环五硅氧烷(CAS号：541-02-6)、十二甲基环六硅氧烷(CAS号：540-97-6)(下文简称：D4、D5、D6)从上个世纪起就被应用于个人护理产品，特别是洗发产品中，由于其卓越的润滑效果、稳定性、低毒性，也被广泛应用于清洁剂、化妆品、空气清新剂、药物等多个领域。
虽然中国有机硅起步较晚，但目前已发展为全球有机硅最大的生产国和消费国，因为生产工艺的原因，在这三种有机硅的生产中，D4是其中的主要产物。但在2018年4月欧盟发布公告，宣布D4、D5、D6被列入高度关注物质清单(SVHC)，因为这类物质添加到淋洗类个人用品中，可能对土壤造成潜在威胁，对水生生物造成长期影响。由于D4、D5、D6在个人护理产品中的广泛使用，以及人们之前对它们的性质的判断，目前缺少对它们的添加含量的分析检测方法。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，以解决背景技术中所指出的至少一个技术问题。
本发明提出一种测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，包括步骤：取样；预处理和检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量，所述预处理步骤包括：
将样品与第一提取剂混合形成第一混合液，并在第一指定温度下进行持续第一预设时间的超声波处理；
将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理。
进一步地，所述将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理的步骤，包括：
将所述第一混合液进行摇动处理，持续第三预设时间。
进一步地，所述检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量的步骤包括：
使用GC-MS分析仪检测预处理后样品溶液中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷含量。
进一步地，所述使用GC-MS分析仪检测预处理后样品溶液中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷含量的步骤，包括：
在样品置入色谱柱后，维持色谱柱温度在40℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以5℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至80℃，维持色谱柱温度在80℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以10℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至120℃，维持色谱柱温度在120℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以15℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至250℃，维持色谱柱温度在250℃持续5min，并实时记录色谱变化。
进一步地，所述第一提取剂为丙酮和/或四氢呋喃。
进一步地，所述第一提取剂为丙酮-四氢呋喃混合液，其中，丙酮和四氢呋喃的比例为1-5：19。
进一步地，所述样品与所述第一提取剂比例为0.9g-1.1g：10mL，所述第一提取剂和所述第二提取剂的体积比为1：0.5-2。
进一步地，所述第二提取剂为乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烷、氯丙烷、氯丁烷和甲醇中的一种。
进一步地，所述第一指定温度和所述第二指定温度包括60℃-120℃。
进一步地，所述第一预设时间、所述第二预设时间和所述第三预设时间分别包括20min-50min。。
本发明的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法与现有技术相比有益效果为：通过步骤：取样；预处理和检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量，所述预处理步骤包括：将样品与第一提取剂混合形成第一混合液，并在第一指定温度下进行持续第一预设时间的超声波处理；将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理。减少了多种试剂，更环保以及对人体更健康；检出限低，方法操作简单和推广性强，测试仪器易于获得使用GC-MS(气相色谱质谱联用仪)分析仪，它灵敏度高，抗干扰能力强。
附图说明
图1为本发明一实施例的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法的流程示意图；
图2为本发明一具体实施例的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法的D4的色谱图；
图3为本发明一具体实施例的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法的D5的色谱图；
图4为本发明一具体实施例的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法的D6的色谱图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，在本发明实施例中，本发明提供一种测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，包括：S1、取样；S2、预处理和S3、检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量，
其中，预处理步骤包括：S21、将样品与第一提取剂混合形成第一混合液，并在第一指定温度下进行持续第一预设时间的超声波处理；S22、将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理。
如所述步骤S1，取样，一般为从目标物中提取少量目标物质进行检测的重要步骤之一，其具有在不影响目标物的主要性质的前提下，获得目标物进行测试得到各项数据的有效途径之一，被测物提取量需足够进行3-5次测试，取样时对被测物的取样区域选择过程要求具有随机性，不可在选择过程中掺杂主观性选择，在本发明实施例中，取样重量一般为0.5g-1.5g，优选为0.9g、1.0g或1.1g。
如所述步骤S2，预处理，一般为对目标物的在进行有效工序前的除杂提纯等目的的步骤，在某些特殊实验中预处理步骤还包括改变物质性质等目的，在本发明实施例中，预处理步骤优选为所述步骤S21-S22。
如所述步骤S3，检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量，一般为对进行所述步骤S1-S2后的目标物进行指定的实验或检测步骤，一般获得直接数据或间接数据，其中，直接数据即为该数据直接为检测目标数值或结果的数据；间接数据为需通过对应的计算、替换或对比后才得到目标数值或结果的数据，检测结果一般根据检测设备、环境、预处理步骤和辅助品的偏差存在偏差值，其中预处理和辅助品差异在制定检测标准后，可以相应的有效避免其所带来的误差幅度。
如所述步骤S21所述，将样品与第一提取剂混合形成第一混合液，并在第一指定温度下进行持续第一预设时间的超声波处理，在实施所述步骤S21的过程中，所述样品与所述第一提取剂的混合程度需要达到所述样品与所述第一提取剂在同一反应器内充分混合，一般在加入所述第一提取剂后需要将容器内的液体进行一定时间的摇匀，一般摇匀时间可以为30min，其中，为了防止泄露造成误差反应器在加入试剂后一般进行密封处理，当所述样品与第一提取剂混合后，对该第一混合液进行超声波萃取，所述超声波萃取过程，一般使用超声波提取器进行，其中，在所述超声萃取过程中，反应装置内温度需一直保持在所述第一指定温度内，其中，所述第一指定温度一般为60℃-120℃，在本发明实施例中，优选为60℃、70℃或120℃，其中，在所述超声波萃取过程中，所述超声波提取器提供的超声波频率一般在20kHz-80kHz，优选的超声波频率在20kHz、50kHz或80kHz，在超声波功率一般在100W-800W，优选的超声波功率在100W、500W或800W，所述超声波萃取过程所持续第一预设时间一般在20-50min，优选为25min、30min或50min。
如所述步骤S22，将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理，在实施所述步骤S22的过程中，所述第一混合液和所述第二提取剂的混合程度达到所述第一混合液和所述第二提取剂在同一反应器并互相接触以上即可，当所述第一混合液与所述第二提取剂混合后，对该第二混合液进行超声波萃取，所述超声波萃取过程，一般使用超声波提取器进行，其中，在所述超声萃取过程中，反应装置内温度需一直保持在所述第二指定温度内，其中，所述第二指定温度一般为60℃-120℃，在本发明实施例中，优选为60℃、70℃或120℃，其中，在所述超声波萃取过程中，所述超声波提取器提供的超声波频率一般在20kHz-80kHz，优选的超声波频率在20kHz、50kHz或80kHz，在超声波功率一般在100W-800W，优选的超声波功率在100W、500W或800W，所述超声波萃取过程所持续第二预设时间一般在20-50min，优选为25min、30min或50min。
在本实施例中，在所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法中，所述将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理的步骤，包括：
将所述第一混合液进行摇动处理，持续第三预设时间。
如上述步骤所述，将所述第一混合液进行摇动处理，持续第三预设时间，所述第三预设时间一般在20-50min，优选为25min、30min或50min。
在本实施例中，所述检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量的步骤包括：
使用GC-MS分析仪检测预处理后样品溶液中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷含量。
如上述步骤所述，使用GC-MS分析仪检测预处理后样品溶液中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷含量，其中，色谱柱采用DB-624；进样口温度为200℃；进样量为1μL；分流模式为脉冲无分流。
在本实施例中，所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，所述第一提取剂为丙酮和/或四氢呋喃，优选为丙酮-四氢呋喃混合液。
在本实施例中，所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，所述第一提取剂为丙酮-四氢呋喃混合液，其中，丙酮和四氢呋喃的比例为1-5：19，比例优选为1：19。
在本实施例中，所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，所述使用GC-MS分析仪检测预处理后样品溶液中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷含量的步骤，包括：
在样品置入色谱柱后，维持色谱柱温度在40℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以5℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至80℃，维持色谱柱温度在80℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以10℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至120℃，维持色谱柱温度在120℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以15℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至250℃，维持色谱柱温度在250℃持续5min，并实时记录色谱变化。
在本实施例中，所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，所述样品与所述第一提取剂比例为0.9g-1.1g：10mL，优选为0.9gg：10mL、1.0g：10mL或1.1g：10mL，所述第一提取剂和所述第二提取剂的体积比为1：0.5-2，优选为1：2。
在本实施例中，所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，所述第二提取剂分别为乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烷、氯丙烷、氯丁烷、甲醇和四氢呋喃中的一种，其中，所述第二提取剂优选为乙腈。
在本实施例中，所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，所述第一指定温度和所述第二指定温度包括60℃-120℃，在本发明实施例中，优选为60℃、70℃或120℃。
在本实施例中，所述的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，所述第一预设时间、所述第二预设时间和所述第三预设时间分别包括20min-50min，优选为30min。
参照图2-3，在一具体实施例中，称取1.0g均质样品(样品种类包括：塑胶，皮革，纺织品，纸板，PCB板)至50mL试管中，加入10mL四氢呋喃：丙酮＝19：1的混合液，密封试管，恒温70℃超声萃取30分钟，然后在摇床上摇30分钟，然后再加20mL乙腈，再次恒温70℃超声萃取30分钟，得到萃取液；过滤后用气相色谱质谱联用仪进行检测，其中，仪器分析条件为：
仪器：气相色谱质谱联用仪；
色谱柱：DB-624
进样口温度：200℃；
进样量：1μL；
分流模式：脉冲无分流；
升温曲线：40℃保持0分钟，以：5℃/min升至80℃，并保持0分钟；然后以10℃/min升到120℃，并保持0分钟；然后以15℃/min升到250℃，并保持5分钟。
加标回收率(％)：
Figure BDA0002244862020000081
3.主要技术参数：
线性范围(mg/L)：3，5，8，10，20；相关系数R2＝0.999；D4、D5、D6谱图如图2-4所示；
最低检出限：100mg/kg。
本发明的测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法与现有技术相比有益效果为：通过步骤：取样；预处理和检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量，所述预处理步骤包括：将样品与第一提取剂混合形成第一混合液，并在第一指定温度下进行持续第一预设时间的超声波处理；将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理。减少了多种试剂，更环保以及对人体更健康；检出限低，方法操作简单和推广性强，测试仪器易于获得使用GC-MS(气相色谱质谱联用仪)分析仪，它灵敏度高，抗干扰能力强。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种测定八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的方法，包括步骤：取样；预处理和检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量，其特征在于，所述预处理步骤包括：
将样品与第一提取剂混合形成第一混合液，并在第一指定温度下进行持续第一预设时间的超声波处理；
将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第一混合液与第二提取剂混合形成第二混合液，并在第二指定温度下进行持续第二预设时间的超声波处理的步骤，包括：
将所述第一混合液进行摇动处理，持续第三预设时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测预处理后目标物中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷的含量的步骤包括：
使用GC-MS分析仪检测预处理后样品溶液中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷含量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用GC-MS分析仪检测预处理后样品溶液中八甲基环四硅氧烷，十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷含量的步骤，包括：
在样品置入色谱柱后，维持色谱柱温度在40℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以5℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至80℃，维持色谱柱温度在80℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以10℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至120℃，维持色谱柱温度在120℃持续0min，并实时记录色谱变化；
以15℃/min的升温速度将色谱柱温度提升至250℃，维持色谱柱温度在250℃持续5min，并实时记录色谱变化。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一提取剂为丙酮和/或四氢呋喃。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一提取剂为丙酮-四氢呋喃混合液，其中，丙酮和四氢呋喃的比例为1-5：19。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述样品与所述第一提取剂比例为0.9g-1.1g：10mL，所述第一提取剂和所述第二提取剂的体积比为1：0.5-2。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二提取剂为乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烷、氯丙烷、氯丁烷和甲醇中的一种。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一指定温度和所述第二指定温度包括60℃-120℃。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一预设时间、所述第二预设时间和所述第三预设时间分别包括20min-50min。
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