蟻樂洲 潘翠詩 楊思明 李函珂 周懿琦 林紹鵬
(1.廣東出入境檢驗(yàn)檢疫局 廣東廣州 510623;2.華南理工大學(xué))
有機(jī)錫化合物是碳原子與錫原子通過碳錫共價(jià)鍵形成的一類金屬有機(jī)化合物的總稱,主要用作催化劑、穩(wěn)定劑和涂料等。同時(shí),有機(jī)錫化合物還由于具有高度的透明性、良好的熱穩(wěn)定性和突出的耐熱性而被廣泛用作聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑。但是,有機(jī)錫也是一類高風(fēng)險(xiǎn)的化合物,對(duì)人的毒性主要表現(xiàn)為損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng),且其對(duì)人體皮膚、呼吸道、角膜都有一定的刺激作用,同時(shí)也是潛在的致癌物[1]。鑒于此,歐盟制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)對(duì)有機(jī)錫進(jìn)行限制,EN71-3:2013規(guī)定了有機(jī)錫化合物的遷移限量和測試方法[2]。
EN71-3:2013對(duì)遷移液的過濾要求只規(guī)定了濾膜的孔徑為0.45 μm或者0.22 μm,其他如材質(zhì)和屬性均沒有規(guī)定,并且用同一濾膜過濾后的遷移液,一部分測試重金屬,一部分測試有機(jī)錫。但不同材質(zhì)和屬性的濾膜會(huì)吸附有機(jī)錫,進(jìn)而影響有機(jī)錫的測定[3-5]。
2.1.1 試劑
鹽酸:37%,Merck KGaK;冰醋酸、三水合醋酸鈉:均為分析純,廣州化學(xué)試劑廠;甲醇、正己烷:均為色譜純,F(xiàn)ish Scientific;四乙基硼酸鈉溶液:98%,INTENATIONAL LABORATORY;去離子水:自制。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)品
二氯二甲基錫(DMT,98%)、三氯單丁基錫(BuT,94%)、二氯二丁基錫(DBT,97.2%)、一氯三丁基錫(TBT,98%)、四丁基錫(TeBT,98%)、三氯一辛基錫(MOT,99%)、二氯二辛基錫(DOT,97%)、二氯二苯基錫(DPhT,95%)、一氯三苯基錫(TPhT,99%):Dr.Ehrenstorfer GmbH;三氯單甲基錫(MeT,97%):Alfa Aesar;二氯二丙基錫(DPoT,100 μg/mL):NEOCHEMA。
2.1.3 儀器
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:安捷倫7890A-5975C
2.1.4 試驗(yàn)樣品
試驗(yàn)所用10種濾膜的品牌、材料等相關(guān)信息見表1,其樣式見圖1。
表1 試驗(yàn)用濾膜的信息
圖1 試驗(yàn)用濾膜實(shí)物
2.2.1 氣相色譜條件
DB-5MS石英毛細(xì)管柱:30 m(柱長)×0.25 mm(內(nèi)徑)×0.25 μm(膜厚);升溫程序:50℃保持1min后以20℃/min的速率上升到120℃,不保持,以30℃/min的速率上升到280℃保持1.5min;載氣:氦氣;流速:1.7 mL/min;進(jìn)樣口溫度:280℃;進(jìn)樣模式:不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量:2.0μL。
2.2.2 質(zhì)譜條件
傳輸線:280°C;電離方式:EI;電離能量:70eV;離子源溫度:230 ℃;四極桿溫度:150 ℃;選擇離子: 179,193,207,263,305,351。
2.2.3 測定
2.2.3.1 原理
在0.07 M HCl溶液中加入一定量的有機(jī)錫標(biāo)準(zhǔn)品,分別經(jīng)由不同種類的濾膜進(jìn)行過濾,之后用四乙基硼酸鈉對(duì)濾液進(jìn)行衍生,采用GC-MS測定有機(jī)錫的遷移量并計(jì)算回收率。
2.2.3.2 操作步驟
(1)在各盛有5mL 0.07 M鹽酸的10個(gè)遷移瓶中分別準(zhǔn)確加入0.1 mL 11種未衍生的混合有機(jī)錫溶液(2mg/L),分別使用上述10種濾膜過濾后,將濾液全部轉(zhuǎn)移至衍生瓶,加入緩沖液、衍生劑和2 mL正己烷進(jìn)行衍生和萃取,取正己烷相進(jìn)行測試,測得的色譜峰面積記為A;
(2)另取1個(gè)衍生瓶,分別加入5mL 0.07M鹽酸和0.1 mL 11種未衍生的混合有機(jī)錫溶液(2mg/L),不過濾,直接加入緩沖液、衍生劑和2mL正己烷進(jìn)行衍生和萃取,取正己烷相進(jìn)行測試,測得的色譜峰面積記為B。
2.2.3.3 回收率計(jì)算
A/B即為過膜回收率,其與標(biāo)準(zhǔn)品的純度、質(zhì)量、TBT的轉(zhuǎn)換系數(shù)均無關(guān),因此它可以反應(yīng)過濾對(duì)有機(jī)錫回收率的影響。
10種濾膜加標(biāo)過膜回收率重復(fù)測定結(jié)果見表2,RSD見表3。
表3 10種濾膜加標(biāo)過膜回收率的RSD
表2結(jié)果顯示,只有7號(hào)膜對(duì)TeBT和DOT的回收率分別為48%和25%,而其他9種濾膜對(duì)此兩種有機(jī)錫的回收率均為0,即完全吸附;7號(hào)濾膜對(duì)其他有機(jī)錫的回收率為82%-123%,與其他濾膜的回收率相近。因此在測定有機(jī)錫遷移量時(shí)最好選用PTFE材質(zhì)的有機(jī)系膜進(jìn)行過濾。
本研究通過一系列實(shí)驗(yàn)評(píng)估了10種不同濾膜對(duì)有機(jī)錫的吸附效率。結(jié)果表明,相比于其他9種濾膜,孔徑為0.45μm PTFE材質(zhì)的有機(jī)系濾膜對(duì)有機(jī)錫的吸附效率最低,說明PTFE材質(zhì)更適合用于有機(jī)錫遷移液的過濾。此結(jié)果對(duì)于EN71-3:2013中有機(jī)錫測定遷移時(shí)如何選用濾膜具有比較重要的參考作用。
[1]胡春,王圣符. 有機(jī)錫化合物的用途[J]. 化學(xué)與粘合,1995,03:160-163.
[2]EN 71-3:2013 Safety of Toys-Part 3:Migration of Certain Elements[S].
[3]邵秋榮,孟昭建,王秀嬪,等. 微波輔助提取樣品-正相液相色譜法測定面粉中有機(jī)錫化合物[J]. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊),2013,49(01):78-80,83.
[4]張新暉,袁其朋,方力,等. 有機(jī)溶劑中納濾膜通量和截留率的研究[J]. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,31(06):5-8.
[5]林殷,王新豫,洪菁. 消費(fèi)品中有機(jī)錫化合物分析方法研究進(jìn)展 [J].檢驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)刊,2012, 22(03):68-71,62.