塑胶跑道由于具有耐磨性、抗压性和物理性能良好等优点而被广泛应用于各大运动场所、健身场地。塑胶跑道原料的聚氨酯材料中含有多环芳烃、短链氯化石蜡等物质,具有影响人体健康的潜在毒性。年,“毒跑道”事件发生后,对塑胶跑道的相关化学检测指标不断增加,短链氯化石蜡等物质需要被检测。
短链氯化石蜡(ShortChainChlorinatedParaf-fins,SCCPs)主要用作塑料添加剂和阻燃剂”,按氯元素的含量可分为:42%、48%、50~52%、65~70%4种。发现SCCPs在水生环境中具有潜在的生物富集和生物放大的可能性,不易降解,具有持久性有机污染物特性。20世纪70年代,美国环境保护局(EPA)对氯化石蜡的健康和环境影响进行了全面的研究,发现SCCPs可能对人类有致癌作用。
目前对于固体样品中SCCPs的前处理方法主要有索氏提取法、加速溶剂萃取(ASE)、微波萃取(MAE)。相对于传统的索氏提取法,后二者具有节约溶剂、省时省力、高自动化程度等优点。气相色谱/质谱联用法作为目前检测SCCPs的主要方法13.1,具有灵敏度高、选择性强等优点。本实验建立了一种加速溶剂提取的样品前处理方法,结合GC-MS分析技术,实现对检测塑胶跑道材料中SC-CPs的检测。
氯化石蜡的检测1实验部分
1.1仪器
Trace-ISQQD气相色谱质谱联用仪,配AS自动进样器,CI源,变色龙7.2管理系统;ASE快速溶剂萃取仪。
1.2试剂与材料
42%、48%、52%短链氯化石蜡标准品,mg/L,使用时用色谱纯正己烷稀释至所需浓度。
净化填料:弗罗里硅土。
以上所用试剂均为分析纯,试验用水为超纯水。
1.3样品前处理
样品采用粉碎机粉碎至粒径1mm。精确称取0.g样品,和5g左右的硅藻土混合均匀。萃取池体积为22mL,在萃取池底部垫入纤维素滤膜,再加入5g弗罗里硅土净化材料,填平;将混合均匀的样品加入萃取池中,最上层填满硅藻土。使用甲苯作为提取溶剂,提取5分钟,连续提取3次,收集取样,待GCMS分析。
1.4分析条件
质谱条件:NCI模式:传输线温度:°C;离子源温度:"C;甲烷气流量:1.5mL/min;SCAN范围50-;选择离子::/(C10);/(C11);/(C12);/(C13)
色谱条件:色谱柱:TG5SiLMS(30mmX0.25mmX0.25pμm);柱温:初始温度80°C;以15°C/min升至C;C维持10min;进样模式:不分流进样;进样量:1μL;进样口温度:°C;载气:氦气(99.%);恒流模式,1mL/min。
2.结果与讨论
2.1色谱质谱行为
短链氯化石蜡标准溶液的总离子流色谱图及SIM图见图1。
图1为短链氯化石蜡的不同碳含量组分(C10、C11、C12、C13)的选择离子图谱.由图分析结果可见,CI的选择离子模式能有效摒弃基质干扰,对短链氯化石蜡进行定性定量的分析判别。
2.2吸附剂种类选择
综合文献报道,硅胶.C1吸附剂、弗罗里硅土、氧化铝4种吸附剂常用于短链氯化石蜡的净化。为考察4种净化材料的净化效果,本实验分别取5g吸附剂置于萃取池底部.0.5g实际运动地坪材料样品,添加0.1ml浓度为3.0μug/mL.短链氯化石蜡标准溶液后,采用上述ASE萃取条件进行实验,浓缩至1mL后直接GCMS分析。
结论
实验结果表明,弗罗里硅土具有強极性,能够从非极性提取液中吸附具有一定极性的短链氯化石蜡。采用5g弗罗里硅土作为净化材料的样品,样品的杂质干扰降低到最低,能够满足净化要求。其它3种净化材料效果不如硅胶净化效果,均不同程度有目标化合物峰受到杂质干扰。
2.3吸附剂重量选择
为优化弗罗里硅土使用量,分别称取1g.3g、5g、7g.9g弗罗里硅土加入ASE萃取池中,加入0.5g实际运动地坪材料样品和0.lmL浓度为3.0μg/mL短链氯化石蜡标准溶液后,采用上述ASE萃取条件进行实验,浓缩至1mL后直接上机GCMS分析。实验结果表明,随着弗罗里硅土使用量的增加,对杂质的净化效果更好,4g和5g试验的净化效果相同,最终以5g弗罗里硅土为最终的硅胶使用量。
2.4在线净化和离线SPE方法净化效果比较
为验证在线净化效果,本实验参考已有文献及标准方法,使用离线的层析净化柱(1g/6mL)作为净化方法与本实验的在线净化进行比较。同时也对两种方法做加标回收实验(加标量为0.lmL浓度为0.5μg/mL短链氯化石蜡标准溶液),比较两种方法的加标回收率。
实验结果表明,在GCMS谱图分析上,两种方法均无杂质干扰目标化合物。ASE快速溶剂萃取仪在线净化的加标回收率略高于离线净化,其结果的偏差可能与离线前处理净化实验的操作步骤较多有关。不同净化方法加标回收率数据见表1。
2.5方法学数据
分别配制5.0.10.0、15.0、20.0.25.0、50.0和mg/L的短链氯化石蜡混合标准溶液。考察仪器的方法学线性。实验结果表明待测组分在5~mg/L浓度范围内线性关系良好,线性相关系数均大于0.99(见表2)。以3倍信噪比(S/N)计算各组分检出限,各组分检出限为0.56~0.79mg/L(见表2).。
在空白样品中加入短链氯化石蜡标准溶液,添加量分别5.0、20.0和50mg/kg,平行测定6次,计算分析方法的回收率和精密度,研究结果如表3所示。
2.6样品分析
依据试验方法,试验选用市售的可疑塑胶跑道材料进行含量分析,样品平行测定3次,测定结果如表4所示。
3.结论
利用ASE技术优化萃取和在线样品净化的特点,将短链氯化石蜡从样品中萃取出来,利用气质联用仪检测样品中的短链氯化石蜡。该技术操作简单,可以极少的消耗溶剂,并且提取效率高,具有很好地应用前景。
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