消费品中13种可挥发性有机物检测方案(气质联用仪)

SSL-CA20-584Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-406 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.- Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn 顶空-GCMS 法测定消费品中13种可挥发性有机物含量 GCMS-406 摘要：本文建立了顶空-气相色谱质谱联用仪测定消费品中13种可挥发性有机物含量的分析方法。结果表明， 在0.1-2.5ug标准曲线浓度范围内，13种可挥发性有机物的线性相关系数均在 0.9993以上，线性关系良好。配制6瓶浓度为 0.1 ug 的标准品连续进样，峰面积的相对标准偏差 (RSD) 均在5%以下，精密度良好。本方法操作简单、灵敏度高，可为消费品中13种可挥发性有机物的含量测定提供参考。 关键词：顶空-气相色谱质谱法消费品 #挥发性有机物 随着社会的发展和生活水平的提高，人们对于消费品的品质要求也越来越高，消费品中有毒有害物质也引起人们的高度关注。挥发性有机物，常用 VOCs 表示，一般是指在常温下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物，是消费品中常见的一类有毒有害物质，包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。大多数 VOCs 具有令人不适的特殊气味，具有刺激性，会伤害呼吸道系统，也可造成人中枢神经系统受损，记忆力下降。部分 VOCs 具有致癌、致畸、致突变作用，可诱发白血病、肺癌等重大疾病。 实验部分 1.1仪器 GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪 HS-20 顶空进样器 1.2分析条件 HS-20条件： 平衡温度：150℃ 传输线温度：170℃ 平衡时间：45 min GCMS条件： 色谱柱： SH-Rtx-624， 60 m×0.32mm×1.8 um 柱温程序：40℃(2min)_5℃ /min_230℃(1 min) 载气控制方式：恒线速度 (36.1cm/sec) 进样方式：分流进样 分流比：5：1 顶空进样法采用气体进样，特别适用于沸点低于250℃的 VOCs分析，不需要使用有机溶剂进行提取，具有操作简单，自动化程度高，分析速度快等特点。 《GB/T39107-2020 消费品中可挥发性有机物含量的测定静态顶空进样法》于2020年10月21日发布并实施，该标准规定了消费品材料如木材、发泡材料、涂料、胶黏剂、油墨等样品中13种挥发性有机物的检测方法。本文参考该标准，利用岛津顶空进样器 HS-20 结合 GCMS-QP2020 NX气质联用仪，建立了消费品中13种可挥发性有机物含量的测定，方法操作简单、灵敏度高，能够有效地检测消费品中可挥发性有机物的含量。 定量环温度：160℃ 进样时间： 1min 进样量：1mL 离子化方式：El 离子源温度：230℃ 色谱质谱接口温度：230℃ 采集模式： SIM，各化合物信息见表1。 检测器电压：调谐电压 样品前处理 固体样品：将样品冷冻粉碎或剪碎至小于2mm， 准确称取 0.02g，置于顶空瓶中，加入10uL甲苯-d8标准工作溶液，迅速密封顶空瓶，待测。 液体样品：准确确取0.02g，置于顶空瓶中，加入10 uL甲苯-d8标准工作溶液，迅速密封顶空瓶，待测。 结果与讨论 3.1标准品图谱 13种挥发性有机物和甲苯-d8标准品色谱图如图1所示，各化合物信息见表1。 图1 13种挥发性有机物和甲苯-d8(内标)标准品色谱图(绝对量2.5ug) 甲苯-d8 甲苯 -- 异佛尔酮 图2 13种氯代烃和甲苯-d8(内标)标准品质量色谱图(绝对量1.0pg) 表1 相关化合物信息 No. 化合物名称 英文名称 CAS 号 保留时间 (min) 定量离子 (m/z) 定性离子 (m/z) 二氯甲烷 Dichloromethane 75-09-2 6.301 49 84，86 2 正己烷 Hexane 110-54-3 6.934 57 41，43 3 苯 Benzene 71-43-2 10.147 78 77，52 4 三氯乙烯 Trichloroethene 79-01-6 11.452 130 95，132 5 甲苯-d8(内标) Toluene-d8 2037-26-5 14.135 98 100 6 甲苯 Toluene 108-88-3 14.290 91 92，65 7 乙苯 Ethylbenzene 100-41-4 18.055 91 106，65 8 间-二甲苯+ 对-二甲苯 m-Xylene/ p-Xylene 108-38-3 106-42-3 18.378 91 106，65 9 邻-二甲苯 o-Xylene 95-47-6 19.459 91 106，65 10 环己酮 Cyclohexanone 108-94-1 20.999 55 42，98 11 1，3，5-三甲苯 1，3，5-Trimethylbenzene 108-67-8 22.119 105 120，119 12 硝基苯 Nitrobenzene 98-95-3 28.563 77 123，51 13 异佛尔酮 Isophorone 78-59-1 29.775 82 138，54 Area Ratio Area Ratio Area Ratio 图3 13种挥发性有机物标准曲线 表2 13种挥发性有机物标准曲线信息及检出限 No. 化合物名称 标准曲线 相关系数 检出限(g/g) 1 二氯甲烷 Y=0.2572X+1.7862 0.9994 0.021 2 正己烷 Y=1.1017X+2.9595 0.9999 0.008 3 苯 Y=2.7787X+6.3284 0.9994 0.003 4 三氯乙烯 Y=0.7365X+1.5580 0.9993 0.006 5 甲苯 Y=3.0067X+7.2227 0.9995 0.001 6 乙苯 Y=3.3605X+8.8259 0.9996 0.003 7 对/间-二甲苯 Y=2.6186X+0.1926 0.9997 0.005 8 邻-二甲苯 Y=2.8029X+7.1901 0.9996 0.002 9 环己酮 Y=1.5929X+1.3539 0.9995 0.003 10 1，3，5-三甲苯 Y=2.8727X+7.9707 0.9996 0.005 11 硝基苯 Y=1.6658X+9.7913 0.9994 0.002 12 异佛尔酮 Y=3.5966X+5.5497 0.9998 0.012 3.3重复性测试 配制6瓶各目标组分绝对量0.1 ug 的标准品连续进样，考察仪器的重复性，测定结果见表3. 表3 重复性实验结果(n=6) No. 化合物名称 峰面积 RSD(%) 1 2 3 5 6 1 二氯甲烷 36312 36509 37138 39038 39516 36445 3.8 2 正己烷 141017 140387 143882 147724 137669 136479 2.9 3 苯 362941 370758 372618 382748 381710 363712 2.3 4 三氯乙烯 91069 92217 90182 95008 92451 88430 2.4 5 甲苯 376806 383370 374847 393298 390280 365403 2.7 6 乙苯 412101 419434 420890 434312 438821 403618 3.1 7 对/间-二甲苯 696154 709860 713521 735847 747926 685625 3.3 8 邻-二甲苯 348425 354209 357498 365583 373834 341830 3.2 9 环己酮 183687 187353 190116 189895 190501 172772 3.7 10 1，3，5-三甲苯 371468 376779 384035 389623 409308 365512 4.1 11 硝基苯 177846 171304 175062 187724 175715 167702 3.9 12 异佛尔酮 418043 425993 439958 433216 420783 390719 4.1 3.4样品加标回收率 平行取 0.02g玩具塑料皮球样品2份于顶空瓶，添加13种挥发性化合物，使各目标物绝对量为 0.1 ug， 加入 10 uL的甲苯-d8标准工作溶液，迅速密封顶空瓶，考察方法的回收率。样品加标回收结果见表4。 表4样品加标回收结果 No. 化合物名称 样品测定值 加标测定值 i(ug 平均回收率 (ug) 2 (%) 1 二氯甲烷 N.D. 0.120 0.118 119.0 2 正己烷 N.D. 0.089 0.089 89.0 3 苯 N.D. 0.113 0.112 112.5 4 三氯乙烯 N.D. 0.101 0.104 102.5 5 甲苯 N.D. 0.112 0.114 113.0 6 乙苯 N.D. 0.098 0.100 99.0 7 对/间-二甲苯 N.D. 0.098 0.100 99.0 8 邻-二甲苯 N.D. 0.099 0.102 100.5 9 环己酮 N.D. 0.102 0.108 105.0 10 1，3，5-三甲苯 N.D. 0.101 0.105 103.0 11 硝基苯 N.D. 0.090 0.095 92.5 12 异佛尔酮 N.D. 0.092 0.100 96.0 注：N.D.表示未检出 3.5样品测定 分别取 0.02g的木材和油墨样品，按照上述前处理步骤处理，并测定。测定结果如下所示。 图4木材样品色谱图 (x1，000，000) 油墨样品色谱图 表5样品测定结果(mg/g) No. 化合物名称 木材样品 油墨样品 1 二氯甲烷 N.D. N.D. 2 正己烷 N.D. 0.027 3 苯 N.D. N.D. 4 三氯乙烯 N.D. N.D. 5 甲苯 N.D. 0.386 6 乙苯 N.D. N.D. 7 对/间-二甲苯 N.D. N.D. 8 邻-二甲苯 N.D. N.D. 9 环己酮 N.D. N.D. 10 1，3，5-三甲苯 N.D. N.D. 11 硝基苯 N.D. N.D. 12 异佛尔酮 N.D. N.D. 注： N.D.表示未检出 结论 本文利用岛津顶空进样器 HS-20 结合 GCMS-QP2020 NX气质联用仪，建立了消费品中13种可挥发性有机物含量的分析方法。在绝对量0.1-2.5 ug曲线范围内，各组分标准曲线线性良好，线性相关系数均在 0.9993以上。配制6瓶绝对量0.1 ug的标准品连续进样，峰面积 RSD 均小于5%，精密度良好。在绝对量0.1 ug的加标水平下，回收率在89~120%之间。本方法简单方便，能够有效地检测消费品中13种可挥发性有机物的含量。 岛津应用云 本文利用岛津顶空进样器HS-20结合GCMS-QP2020 NX气质联用仪，建立了消费品中13种可挥发性有机物含量的分析方法。在绝对量0.1-2.5 μg曲线范围内，各组分标准曲线线性良好，线性相关系数均在0.9993以上。配制6瓶绝对量0.1 μg的标准品连续进样，峰面积RSD均小于5%，精密度良好。在绝对量0.1 μg的加标水平下，回收率在89~120%之间。本方法简单方便，能够有效地检测消费品中13种可挥发性有机物的含量。