摘 要 采用530 μm大口徑毛細(xì)管色譜柱, 頂空氣相色譜－火焰電離檢測(cè)器測(cè)定, 建立了一種塑料食品包裝袋中有機(jī)溶劑——甲苯、 乙酸乙酯、 丁酮和異丙醇?xì)埩舻臍庀嗌V快速分析方法, 回收率為94.8 ％～101.6 ％， 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8 ％～2.7 ％。 方法簡(jiǎn)便、 靈敏、 準(zhǔn)確、 重現(xiàn)性好。
關(guān)鍵詞 氣相色譜法, 塑料， 食品包裝袋, 殘留物分析， 有機(jī)溶劑
食品包裝用的塑料制品， 因含有多種有機(jī)殘留， 而對(duì)人體健康造成一定的危害， 尤以甲苯的含量為衛(wèi)生和食品監(jiān)督部門所嚴(yán)格控制[ 1]。 塑料食品包裝袋中的乙酸乙酯、 丁酮和異丙醇雖毒性不大， 但它們的用量很大以及在環(huán)境中的行為不甚明了， 因此建立一種同時(shí)測(cè)定塑料食品包裝袋中多種殘留組分的分析方法是十分必要的。 有關(guān)頂空氣相色譜法分析塑料食品包裝袋中的揮發(fā)組分， 國(guó)內(nèi)外已有報(bào)道[ 2～ 4]。 但于有機(jī)殘留中單組分的測(cè)定。 本文采用530 μm大口經(jīng)毛細(xì)管柱， 頂空進(jìn)樣, 同時(shí)分離和測(cè)定了塑料食品包裝袋中的乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯。 該法保留時(shí)間短, 靈敏度高, 定量準(zhǔn)確， 重現(xiàn)性好, 易于推廣。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器與試劑
HP－5890Ⅱ氣相色譜儀， 配備火焰電離檢測(cè)器; HP－3395積分儀(美國(guó)惠普公司）; 電熱恒溫水浴; 50 mL頂空瓶(自制)， 用包有聚四氟乙烯薄膜的膠塞密封; 1 mL精密注射器。 取分析純乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯分別用5 A分子篩脫水后重蒸。
1.2 氣相色譜操件
色譜柱為HP－20 M 10 m×0.53 mm×2.65 μm石英毛細(xì)管柱; 柱溫70 ℃， 氣化室溫度100 ℃, 檢測(cè)器溫度110 ℃； 載氣為高純氮， 流速為30 mL/min, 分流比1∶4 。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)氣的配制
抽取已標(biāo)定過的乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯， 注入已抽真空的配氣瓶中， 用玻璃閥平衡內(nèi)外壓力， 再逐次用空氣稀釋成待用的標(biāo)準(zhǔn)氣體系列。
1.4 樣品分析
將薄膜厚度為0.01 mm塑料食品包裝袋裁成5 mm×5 mm碎片， 稱取此碎片2.0 g置于頂空瓶中， 用塞密封于85 ℃恒溫預(yù)熱30 min后用空氣稀釋至50 mL， 取 1 mL固上氣體進(jìn)樣， 色譜圖見圖1。 測(cè)量各組分峰面積， 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求對(duì)應(yīng)含量。
2 結(jié)果與討論
2.1 線性關(guān)系與檢出限
按上述標(biāo)準(zhǔn)氣的配制方法， 配制成含有4種組分的系列標(biāo)準(zhǔn)混合氣， 取1mL固上氣體進(jìn)樣。 以質(zhì)量濃度與其相應(yīng)的峰面積求出回歸方程和相關(guān)系數(shù)。 結(jié)果見表1 。
表1 定量分析結(jié)果
Table 1 The analytical results
Component Regression equation r Linear range
p/(mg.l-1) detection limit
D/(mg.m-2)
Toluene(甲苯) y=0.674x+0.002 0.999 7 0.10~4.0 0.012
Isopropanol(異丙醇) y=0.932x+0.014 0.999 2 0.25~4.0 0.063
Rutanone(丁酮) y=0.373x+0.023 0.999 1 0.20~4.0 0.022
Ethvl acctatc(乙酸乙酯) y=1.032x+0.082 0.999 8 0.10~4.0 0.017
2.2 色譜柱的選擇
選用不同極性的色譜固定相進(jìn)行分離比較, 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 固定相HP－20 M分離效果。 本文又對(duì)HP－20 M的填充柱、 毛細(xì)管柱和大口徑毛細(xì)管柱進(jìn)行了分離比較， 發(fā)現(xiàn)填充柱分離效果較差， 毛細(xì)管柱雖有較好的分離度， 由于柱容量較小， 而使測(cè)定的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性受到影響。 大口徑毛細(xì)管柱具有保留時(shí)間短，靈敏度高， 分離效果好， 峰形對(duì)稱無拖尾， 定量準(zhǔn)確， 重現(xiàn)性好等特點(diǎn)。 故選擇HP－20 M大口徑毛細(xì)管色譜柱。
2.3 平衡溫度和時(shí)間對(duì)響應(yīng)值的影響
采用固上色譜法， 在平衡器容量和樣品量一定的情況下， 被測(cè)組分在氣固兩相分配比受環(huán)境影響較大， 其中平衡溫度和時(shí)間尤為突出。 實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同溫度進(jìn)行了選擇， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 揮發(fā)性化合物在氣相中平衡濃度隨溫度升高而增加， 但隨著溫度的繼續(xù)升高， 所測(cè)組分響應(yīng)值略有下降， 這是由于隨著溫度的升高而高沸點(diǎn)物質(zhì)在固上氣體中比例有所增加， 而使所測(cè)易揮發(fā)組分相對(duì)降底。 因此選擇85 ℃較為適宜。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明平衡時(shí)間選擇30 min靈敏度zui高。
2.4 精密度和回收率
取已測(cè)得濃度的4個(gè)組分的試樣， 加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)氣體， 進(jìn)行方法的精密度和回收率試驗(yàn)， 經(jīng)5次平行測(cè)定， 結(jié)果列于表2。
表2 精密度和回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=5)
Table 2 Results of precision and recovery test(n=5)
Component Content of sample
pS/(mg.l-1) Added
pR/(mg.l-1) Found
pF/(mg.l-1) Average recovery
R/% RSD
Sr/%
Toluene(甲苯) 0.584 0.500 1.075 98.2 1.9
Isopropanol(異丙醇) 0.773 0.500 1.281 101.6 1.2
Rutanone(丁酮) 0.929 0.500 1.403 94.8 2.7
Ethvl acctatc(乙酸乙酯) 2.007 0.500 2.497 97.9 0.8
2.5 樣品測(cè)定結(jié)果
按上述色譜操作條件, 對(duì)上海、 天津和蘭州等地產(chǎn)薄膜厚度為0.01 mm～0.05 mm的塑料食品包裝袋進(jìn)行了測(cè)定， 乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯的含量分別為0.52～0.83 mg/m2, 0.13～ 0.23 mg/m2, 0.21 ～0.37 mg/m2和0.32 ～0.57 mg/m2。
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