一种塑胶样品中二种有机铅盐含量同时测定的方法技术

本发明专利技术涉及一种塑胶样品中二种有机铅盐含量同时测定的方法，其特征为如下步骤：塑胶样品粉碎研磨后，分别用GC-MS测定甲酯前和甲酯化后存在的棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯；C16-18脂肪酸铅盐甲酯化产物为棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯，二盐基邻苯二甲酸铅甲酯化产物邻苯二甲酸二甲酯；利用甲酯化后总值减去甲酯化前的量得出来来源于C16-18脂肪酸铅盐和二盐基邻苯二甲酸铅的值。利用微波酸消解-ICP-OES检测样品中总铅的含量；根据铅物质的量，以及测出的棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯和邻苯二甲酸二甲酯的含量，C16-18脂肪酸铅的含量为棕榈酸铅和硬脂酸铅之和，来分别计算C16-18脂肪酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅的含量。

【技术实现步骤摘要】
一种塑胶样品中二种有机铅盐含量同时测定的方法
本专利技术涉及塑胶样品中有害物质检测领域，具体地讲，本专利技术涉及塑胶样品中C16-18脂肪酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅含量同时测定的方法。
技术介绍
C16-18脂肪酸铅盐，英文名Fattyacids，C16-18，leadsalts，主要包括棕榈酸铅和硬脂酸铅，白色粉末，不溶于水，溶于热乙醇、苯和松节油，在正己烷中加热溶解而冷却后成为胶状物，遇强酸分解成硬脂酸和相应的盐，有吸湿性。主要用作橡胶制品光滑剂和透明软化剂。C16-18脂肪酸铅结构式二盐基邻苯二甲酸铅，英文名Dibasicleadphthalate，CAS号69011-06-9，分子式为C8H4O6Pb3，分子量818.08，白色结晶粉末，不溶水与普通溶剂，溶于硝酸及乙酸。结构式见下：二盐基邻苯二甲酸铅结构式二盐基邻苯二甲酸铅为聚氯乙烯的热稳定剂。不仅吸收氯化氢的能力强，而且还有吸收紫外线的作用，因此兼具优良的热稳定性和光稳定性。电绝缘性和分散性也优。适用于高温电绝缘料、泡沫制品和压延制品。2012年C16-18脂肪酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅因具有潜在的生殖毒性、致癌毒性或被列入欧盟REACH(化学品注册、评估、许可和限制)法规第八批高关注物质名单。根据REACH法规规定，如果出口到欧盟的物品中含有SVHC候选清单中的物质，且该物质满足以下条件，那么企业有责任向ECHA通报产品中该物质的相关信息，并告知下游企业：该物质出口到欧盟的量大于等于1吨/年；该物质在物品中的含量大于等于0.1％。目前尚无关于C16-18脂肪酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅的测定方法。因此，有必要建立一种简便、有效、准确的检测欧盟REACH法规高关注物质中C16-18脂肪酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅含量的方法，对这二种物质的监测，实现出口产品对欧盟REACH法规SVHC的符合性，突破欧盟设置的贸易技术壁垒。通过大量的实验测试，申请人研发的塑胶材料中C16-18脂肪酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅的检测方法，方法可靠，准确性高，满足检测要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，选用合适的溶剂和方法提取样品中的目标物，提取液经过甲酯化后用气相色谱质谱联用法(GC-MS)进行定量分析。本专利技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案得以解决：(1)样品预处理：取塑胶样品剪碎后先用高效切割粉碎机进行粗粉，然后用高效切割粉碎机低温(液氮)细粉，粉碎后的样品粉末通过标准筛35目；(2)样品正己烷提取：称取处理后样品1.0g(精确至0.0001g)于具塞三角瓶中，加入10mL正己烷，超声提取30min，滤纸过滤，再用正己烷重复上述提取三次，每次10mL，合并提取液用正己烷定容至50mL，根据样品中目标物的含量做相应的稀释，准备上气相色谱-质谱仪检测；(3)样品甲酯化：称取处理后样品1.0g(精确至0.0001g)，加入7mL15％三氟化硼甲醇溶液，80℃衍生反应10min，冷却后加入10mL正己烷萃取，上清液过无水硫酸钠吸水后，过0.22μm有机滤膜，C16-18脂肪酸铅盐的衍生产物棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯采用气相色谱-质谱仪分析，二盐基邻苯二甲酸铅的衍生产物邻苯二甲酸二甲酯采用气相色谱-质谱仪分析；(4)气相色谱-质谱仪仪器条件：色谱柱：HP-5MS，30m×0.25mm×0.25μm，进样口280℃，分流进样，分流比10∶1，进样体积1μL，柱温60℃保持1min，以10℃/min升温至260℃，以30℃/min升温至300℃保持5min，载气氦气，流速1.0mL/min恒流，气相色谱-质谱仪分析传输线温度280℃，溶剂延迟8min，电压1.5KV，离子源温度，230℃，选择离子监测模式，棕榈酸甲酯定性离子为m/z87，m/z43，m/z74，定量离子m/z74，和硬脂酸甲酯定性离子分别为m/z87，m/z43，m/z74，定量离子m/z74，邻苯二甲酸二甲酯定性离子分别为m/z77，m/z194，m/z163，定量离子m/z163；(5)铅的测定样品前处理：把样品剪碎(必要时低温粉碎)，试样的所有尺寸在不受压的状态下必须小于6mm。称量约0.2g-0.5g(精确至0.0001g)的样品至微波消解罐中，加入5-6mL浓硝酸和1-2mLH2O2，预先反应15min，并置于水浴中加热1h，取出后冷却至室温后，将消解罐放入微波消解仪中，同时做试剂空白，消解程序见表1。表1微波消解程序待微波炉的消解程序结束后，赶去多余的硝酸，样液浓缩至1～2mL。用高纯水稀释并转移到50mL的容量瓶中，加入适量的硝酸，使整体酸度在5％，用高纯水稀释至刻度线定容，摇匀，必要时过滤，备用。如果经过上述过程未能彻底消解澄清，可再加入2-3ml浓硝酸，1ml过氧化氢或其他试剂如HF，HCl进行再消解一遍。但总加入试剂体积不要超过5ml。(6)电感耦合等离子发射光谱元素分析仪仪器工作条件仪器工作条件，见表2。表2几种常见元素的ICP-OES仪器参数金属的谱线选择一般选择Kα线。(7)计算公式：外标法计算，按以下公式计算试样中棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯的含量式中：W-试样中棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)；C样-样液中棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；V-被测液定容体积，单位为毫升(mL)；m-样品质量，单位为克(g)。目标物的摩尔浓度X＝1000×W/×M-------------------------------(2)W-单位为毫克每千克(mg/kg)；X-单位是摩尔每千克(mol/kg)；M-单位是克每摩尔(g/mol)；(i)如果X铅≥2X棕榈酸甲酯，则以棕榈酸甲酯的摩尔浓度计，即W棕榈酸铅＝X棕榈酸甲酯×M棕榈酸铅×10-3---------------(3)如果X铅＜2X棕榈酸甲酯，则以铅的摩尔浓度计，即W棕榈酸铅＝X铅×M棕榈酸铅×10-3---------------(4)(ii)如果X铅≥2X硬脂酸甲酯，则以硬脂酸甲酯的摩尔浓度计，即W硬脂酸铅＝X硬脂酸甲酯×M硬脂酸铅×10-3---------------(5)如果X铅＜2X硬脂酸甲酯，则以铅的摩尔浓度计，即W硬脂酸铅＝X铅×M硬脂酸铅×10-3---------------(6)(iii)如果X铅≥1/3X邻苯二甲酸二甲酯，则以邻苯二甲酸二甲酯的摩尔浓度计，即W二盐基邻苯二甲酸铅＝X邻苯二甲酸二甲酯×M二盐基邻苯二甲酸铅×10-3------------(7)如果X铅＜1/3X邻苯二甲酸二甲酯，则以铅的摩尔浓度计，即W二盐基邻苯二甲酸铅＝X铅×M二盐基邻苯二甲酸铅×10-3---------------(8)C16-18脂肪酸铅的含量为棕榈酸铅和硬脂酸铅之和。有益效果：本专利技术的技术效果在于用超声提取法将样品中的目标物提取分离，目标物经15％三氟化硼甲醇溶液甲酯化后，被转化成容易被汽化的目标物的甲酯，利用气相色谱-质谱仪定量分析。同时测定产品中的总铅含量，利用目标物铅和甲酯衍生物之间的关系，可以分别同时检测出C16-18脂肪酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅的含量。该方法简便、新颖、有效。说明书附图图1邻苯二甲酸二甲酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑胶样品中二种有机铅盐含量同时测定的方法，其特征包括如下步骤：(1)样品预处理：取塑胶样品剪碎后先用高效切割粉碎机进行粗粉，然后用高效切割粉碎机低温(液氮)细粉，粉碎后的样品粉末通过标准筛35目；(2)样品正己烷提取：称取处理后样品1.0g，精确至0.0001g，于具塞三角瓶中，加入10mL正己烷，超声提取30min，滤纸过滤，再用正己烷重复上述提取三次，每次10mL，合并提取液用正己烷定容至50mL，根据样品中目标物的含量做相应的稀释，准备上气相色谱‑质谱仪检测；(3)样品甲酯化：称取处理后样品1.0g，精确至0.0001g，加入7mL 15％三氟化硼甲醇溶液，80℃衍生反应10min，冷却后加入10mL正己烷萃取，上清液过无水硫酸钠吸水后，过0.22μm有机滤膜，C16‑18脂肪酸铅盐、衍生产物棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯采用气相色谱‑质谱仪分析，二盐基邻苯二甲酸铅采用GC/MS分析；(4)气相色谱‑质谱仪仪器条件：色谱柱：HP‑5MS，30m×0.25mm×0.25μm，进样口280℃，分流进样，分流比10∶1，进样体积1μL，柱温60℃保持1min，以10℃/min升温至260℃，以30℃/min升温至300℃保持5min，载气氦气，流速1.0mL/min恒流，GC/MS传输线温度280℃，溶剂延迟8min，电压1.5KV，离子源温度，230℃，选择离子监测模式，棕榈酸甲酯定性离子为m/z87，m/z43，m/z74，定量离子m/z74，和硬脂酸甲酯定性离子分比为m/z87，m/z43，m/z74，定量离子m/z74，邻苯二甲酸二甲酯定性离子分比为m/z77，m/z194，m/z163，定量离子m/z163；(5)样品经过微波消解酸消解后，经电感耦合等离子发射光谱仪测定总铅的含量；(6)计算公式外标法计算，按以下公式计算试样中棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯的含量式中：W‑试样中棕榈酸甲酯、便脂酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)；C样‑样液中棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；V‑被测液定容体积，单位为毫升(mL)；M‑样品质量，单位为克(g)；目标物的物质的摩尔数X＝W/M‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2)公式中X指摩尔数，M指摩尔质量，以下同；(i)如果XPb≥2X(棕榈酸甲酯)，则以棕榈酸甲酯的摩尔数计，即W棕榈酸铅(mg/kg)＝X棕榈酸甲酯×M棕榈酸铅‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(1)如果XPb＜2X(棕榈酸甲酯)，则以铅的摩尔数计，即W棕榈酸铅(mg/kg)＝X铅×M棕榈酸铅‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2)(ii)如果XPb≥2X(硬脂酸甲酯)，则以硬脂酸甲酯的摩尔数计，即W硬脂酸铅(mg/kg)＝X硬脂酸甲酯×M硬脂酸铅‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(3)如果XPb＜2X(硬脂酸甲酯)，则以铅的摩尔数计，即W硬脂酸铅(mg/kg)＝X铅×M硬脂酸铅‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(4)i)如果XPb≥1/3X(邻苯二甲酸二甲酸)，则以邻苯二甲酸二甲酯的摩尔数计，即W二盐基邻苯二甲酸铅(mg/kg)＝X邻苯二甲酸二甲酯×M二盐基邻苯二甲酸铅‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(5)如果XPb＜1/3X(邻苯二甲酸二甲酯)，则以铅的摩尔数计，即W二盐基邻苯二甲酸铅(mg/kg)＝X铅×M二盐基邻苯二甲酸铅‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(6)C16‑18脂肪酸铅的含量为棕榈酸铅和硬脂酸铅之和。...

【技术特征摘要】
1.一种塑胶样品中二种有机铅盐含量同时测定的方法，其特征包括如下步骤：(1)样品预处理：取塑胶样品剪碎后先用高效切割粉碎机进行粗粉，然后用高效切割粉碎机利用液氮低温细粉，粉碎后的样品粉末通过标准筛35目；(2)样品正己烷提取：称取处理后样品1.0g，精确至0.0001g，于具塞三角瓶中，加入10mL正己烷，超声提取30min，滤纸过滤，再用正己烷重复上述提取三次，每次10mL，合并提取液用正己烷定容至50mL，根据样品中目标物的含量做相应的稀释，准备上气相色谱-质谱仪检测；(3)样品甲酯化：称取处理后样品1.0g，精确至0.0001g，加入7mL15％三氟化硼甲醇溶液，80℃衍生反应10min，冷却后加入10mL正己烷萃取，上清液过无水硫酸钠吸水后，过0.22μm有机滤膜，C16-18脂肪酸铅盐的衍生产物棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯采用气相色谱-质谱仪分析，二盐基邻苯二甲酸铅的衍生产物邻苯二甲酸二甲酯采用气相色谱-质谱仪分析；(4)气相色谱-质谱仪仪器条件：色谱柱：HP-5MS，30m×0.25mm×0.25μm，进样口280℃，分流进样，分流比10∶1，进样体积1μL，柱温60℃保持1min，以10℃/min升温至260℃，以30℃/min升温至300℃保持5min，载气氦气，流速1.0mL/min恒流，气相色谱-质谱仪分析传输线温度280℃，溶剂延迟8min，电压1.5KV，离子源温度，230℃，选择离子监测模式，棕榈酸甲酯定性离子为m/z87，m/z43，m/z74，定量离子m/z74，和硬脂酸甲酯定性离子分别为m/z87，m/z43，m/z74，定量离子m/z74，邻苯二甲酸二甲酯定性离子分别为m/z77，m/z194，m/z163，定量离子m/z163；(5)样品经过微波消解酸消解后，经电感耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋薇，
申请(专利权)人：谱尼测试科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11