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氣相色譜-質譜法測定電子電器產品中短鏈氯化石蠟
閱讀：1469 發(fā)布時間：2019-4-12【概述】
短鏈氯化石蠟（SCCP）chloro (Short Chain Chlorinated Paraffins)，按含氯量可分為：42%、48%、50-52%、65-70%四種。前三者淡黃色粘稠液體，后者為黃色粘稠液體。其被廣泛使用在電纜中，也可用于制水管、地板、薄膜、人造革、塑料制品和日用品等。主要用作阻燃劑及增塑劑。短鏈氯化石蠟具有生物毒性，影響免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)。被認為是對環(huán)境危險的物質，對水生物有很強的毒性，并對水生環(huán)境帶來長期負面影響[1]。
在歐盟REACH法規(guī)中，SCCP也被定義為高度關注物質即SVHC。產品當中如果含有此類物質并達到一定程度，企業(yè)需要向歐盟化學品管理局申請授權或通報，也可能被要求將相關信息傳達給下游買家或普通消費者[1]。SCCPs被列在美國環(huán)境保護局（EPA）的TRI（Toxic ReleaseInventory）名單中；被加拿大環(huán)境保護法列為優(yōu)先有毒物質；并且也被列入歐洲水框架指令的優(yōu)先危險物質名單中。因此，加強對SCCPs的管控已經成為各國檢測行業(yè)的重要任務[1]。中鏈氯化石蠟環(huán)保測試要求值在50 mg/Kg，短鏈氯化石蠟環(huán)保測試要求值在30mg/kg。
目前，SCCP測試方法有以下幾種：GCMS電子電離法：標品可定量，但幾乎無法區(qū)別MCCP（中鏈氯化石蠟）與SCCP（短鏈氯化石蠟）。GC-ECD法：儀器簡單，可定量，但同樣無法區(qū)別MCCP與SCCP。這兩種方法，實際樣品分析中極難定性定量，因為基質較標品雜，同時國產氯化石蠟通常是C9-C25的混合物。還有一種碳骨架法，是定性方法，定量準確度也高。但需要加氫催化，短鏈氯化石蠟檢測C10-13的飽和烴，中鏈檢測C14－17的飽和烴，GC/FID/MS檢測。催化劑為氯化鈀。GC載氣為氫氣，操作極為繁瑣。
結合Thermofisher真空鎖技術，可隨時更換CI源的特點，采用氣相色譜-負化學源質譜（CI）進行定性、定量。本方法操作簡單，檢出限遠低于標準限定要求[2]。
【實驗/設備條件】
色譜柱：TG-5SILMS（30m×0.25mm×0.25μm，PN：26096-1420）；
柱溫：80℃(1min), 15℃/min升至300℃(10min)；
進樣模式：不分流進樣，不分流時間為1min；進樣量：1 µL；
進樣口溫度：280℃；
載氣：氦氣（99.999%），恒流模式，1 mL/min；
質譜離子源溫度：300℃，傳輸線溫度：300℃；
掃描模式：
EI方法：傳輸線溫度：280℃；離子源溫度：250℃；SCAN范圍：50-550；SIM：89、115
CI方法：傳輸線溫度：280℃；離子源溫度：220℃；甲烷氣流量：1.5ml/min，SCAN范圍：50-550選擇離子：347/349 (C10)；361/363(C11)；375/377(C12)；389/391 (C13)
【實驗/操作方法】
標準溶液的制備：將42%、48%、50-52%三種短鏈氯化石蠟標品1 : 1 : 1混和。配制成2ug/mL、4ug/mL、6ug/mL、
8ug/mL、10ug/mL的標準曲線。
樣品前處理
準確稱取0.5g樣品，粉碎至粒徑≤1mm。加入甲苯溶液120ml，70℃索氏提取6小時，取樣，待GCMS分析。
【實驗結果/結論】
EI與CI譜圖對比：圖1為短鏈氯化石蠟的EI總離子流圖及選擇離子圖譜，由圖中可以看出EI總離子流圖不能進行很好的定性定量判別，同時不能區(qū)分不同碳含量組分（C10、C 11、C12、C13）；圖2為短鏈氯化石蠟的CI總離子流圖及不同碳含量組分（C10、C 11、C12、C13）的選擇離子圖譜，由此可見，CI更能摒棄基質干擾，更好地進行短鏈氯化石蠟定性定量判別。
線性關系：將標準中間液（100mg/L）用甲苯稀釋配制成系列濃度2、4、6、8、10mg/L的標準溶液，以測定峰面積為縱坐標，以對應標準溶液濃度為橫坐標，繪制標準曲線如表1所示。結果表明，在2~10mg/L范圍內具有良好線性關系。
圖1.標準品EI總離子流圖及SIM圖（特征離子：69、115）
圖2.標準品CI總離子流圖及SIM圖（特征離子347/349 (C10)；361/363(C11)；375/377(C12)；389/391 (C13)）
表1.保留時間及線性
實際樣品測定
利用建立的分析方法，采用化學電離方式分別分析短鏈氯化石蠟樣品，譜圖見下：樣品中含有少量C12、C13短鏈氯化石蠟組分，低于線形低點2ppm，該樣品用EI掃描時干擾非常大，使用NCI掃描時干擾小，可以有效進行判別，表明TRACE 1310 ISQ-NCI能很好的去除干擾，準確的對SCCP進行定量和定性。
圖3.實際樣品的CI總離子流圖及SIM圖（特征離子347/349 (C10)；361/363(C11)；375/377(C12)；389/391 (C13)）
結論
樣品中C12、C13短鏈氯化石蠟組分，該樣品用EI掃描時干擾非常大，使用NCI掃描時干擾小，可以有效進行判別，表明TRACE 1310 ISQ-NCI能很好的去除干擾，準確的對SCCP進行定量和定性。上述分析結果表明，TRACE1310-ISQ NCI氣相色譜質譜聯(lián)用儀有非常高的靈敏度，同時儀器重現(xiàn)性好，穩(wěn)定性佳，能夠非常好的SCCP定量定性的分析。
【儀器/耗材清單】
儀器
Trace1310-ISQ氣相色譜質譜聯(lián)用儀，配EI、CI源（ThermoScientific）；AS1310自動進樣器（Thermo Scientific）
漩渦混合器（Thermo Scientific）
耗材
色譜柱：TG-5SilMS（30 m×0.25 mm×0.25μm）（ThermoScientific, PN:26096-1420）
試劑與標準品
42%、48%、50-52%短鏈氯化石蠟標準品：含量≥95.0%,Dr.Ehrenstorfer，
甲苯，色譜純