RoHs2.0解決方案Thermo氣相色譜質譜聯用儀，配有熱裂解/ 熱脫附的氣相色譜質譜聯用儀（Py/ TD-GC-MS）檢測聚合物中的鄰苯二甲酸酯》，采用熱裂解作為樣品進樣技術，不經前處理直接進 Pyrolyzer-GCMS 系統分析檢測，省去了繁瑣的前處理步驟。該方法操作簡單，速度快，儀器靈敏度高，無雜質干擾，適合進行增塑劑的快速篩查。

詳細介紹

RoHs2.0解決方案Thermo氣相色譜質譜聯用儀

惟一參與*中國國家標準制定商

型號：

TRACE 1310 氣相色譜

ISQ 7000 單四極桿質譜

Frontier EGA/PY-3030D 熱裂解

Thermo ScientificTM Chromeleon7.2 數據處理系統

本文參考 IEC 62321-8:2017《通過氣相色譜質譜聯用儀(GC-MS)，配有熱裂解/ 熱脫附的氣相色譜質譜聯用儀（Py/ TD-GC-MS）檢測聚合物中的鄰苯二甲酸酯》，采用熱裂解作為樣品進樣技術，不經前處理直接進 Pyrolyzer-GCMS 系統分析檢測，省去了繁瑣的前處理步驟。該方法操作簡單，速度快，儀器靈敏度高，無雜質干擾，適合進行增塑劑的快速篩查。

方案特點

1) 自動化程度高，高達 48 位自動進樣器，滿足高通量分析要求

2) 可提供EworkFlowTM 方法包，整合儀器方法，分析方法，報告模板，無需重新建立，一鍵啟動分析。

3) *的進樣口接口設計，無需切分載氣流路。可在熱裂解進樣方式和普通進樣方式自由切換。

4) 性能穩定，大濃度進樣后系統依然殘留量少，大幅減少維護時間，滿足連續篩查任務的進行。

關鍵詞

熱裂解；增塑劑；聚合物

目標

建立一種簡單、快速、自動化程度高的分析檢測方法來檢測聚合物中增塑劑，以期提供更好的快速篩查方法。

引言

塑化劑是大宗工業品，廣泛應用于國民經濟各領域，包括塑料、橡膠、粘合劑、纖維素、樹脂、科研、電纜等成千上萬種產品中。香港浸會大學生物系用白鼠研究發現，曾經服食增塑劑的老鼠，誕下的后代以雌性為主，并會影響其正常的排卵，即使誕下雄性，其生zhi器較正常的小三分之二，而精zi數量亦大減，反映增塑劑毒性屬抗雄激素活性，造成內分泌失調，影響其正常生育能力。研究可應用到人類身上。

電工委員會（IEC）在其 IEC 62321-8:2017 電子產品中某些物質的測定－第 8 部分︰通過氣相色譜質譜聯用儀(GC-MS)，配有熱裂解 / 熱脫附的氣相色譜質譜聯用儀 (Py/ TD-GC-MS) 檢測聚合物中的鄰苯二甲酸酯中引入了熱裂解的進樣方式，相較傳統的索式萃取方式，*的縮短了樣品的前處理時間和處理難度，大幅提升樣品的分析效率。

賽默飛世爾科技 Pyrolyzer-GCMS 分析系統由 ISQTM GC-MS 系統和 Frontier EGA/PY-3030D 系統組成，*的 PY 進樣口接口，實現了 ISQTM GC-MS 和熱裂解的*結合。

儀器

Pyrolyzer-Thermo ScientificTM ISQTM 7000 GC-MS 熱裂解 -氣相色譜質譜聯用儀 ,

包括 :

- TRACE 1310 氣相色譜

- ISQ 7000 單四極桿質譜

- Frontier EGA/PY-3030D 熱裂解

Thermo ScientificTM Chromeleon7.2 數據處理系統

耗材

TG-5HT 15 m x 0.25 mm x 0.10 μm（P/N 26095-0350）

試劑與標準品

PVC 基質標準品（1000 mg/kg）銳標

工作曲線的制備

工作曲線：精準稱取 0.50 mg（精準至 0.01 mg）上機，獲得單點進樣量校正曲線。

樣品前處理

精準稱取樣品 0.50 mg（精準至 0.01 mg），直接上機。

取樣過程如下：根據不同樣品材質及形狀選擇隨機合適的工具進行截取

熱裂解條件

Step

Initial

（℃）

Initial Rate

（min）（℃ /min）

Final

（℃）

Final

（min）

Total

1st

200

300

2nd

340

Upper Temp. :300℃

GC/MS 條件

進樣口條件：進樣口溫度300 ℃，分流進樣（分流比120：1），恒流 1.3 mL/min

柱溫程序：80 ℃（0 min）-20 ℃/min-300 ℃（2 min）傳輸線溫度：280 ℃，離子源溫度：320 ℃

EI mode，SIM 方式采集

總運行時間：26 min（熱裂解時間 +GCMS 運行時間）

表 1. 8 種增塑劑保留時間及特征離子

序號	化合物	保留時間 /min	定量離子	定性離子
1	DIBP	4.91	223	205、149
2	BBP	5.41	223	205、149
3	DnHP	7.59	251	149、150
4	BBP	7.61	206	91、149
5	DEHP	8.12	279	167、149
6	DNOP	8.77	167	279、149
7	DINP	7.50-9.80	293	149、167
8	DIDP	8.39-10.18	307	149、167

結果與討論

標準品色譜圖

RSD 及系統殘留測定

分別精準稱取 1000 mg/kg 標準品 0.50 mg（精準至 0.01 mg），采用上述方法分別進樣分析，連續進樣，考察各組分的RSD 及系統殘留，實驗結果表明 8 種組分RSD 在 5.55-7.87% 之間，重復性良好。系統殘留在 5% 以下（見表 2）。

表 2 . 方法學數據

序號	化合物	保留時間 /min	RSD/%（n=8）	殘留量 /ng（9 針后，理論值 500ng）
1	DIBP	4.91	7.59	22.68
2	BBP	5.41	6.91	27.71
3	DnHP	7.59	6.71	0.30
4	BBP	7.61	7.41	ND
5	DEHP	8.12	5.55	ND
6	DNOP	8.77	7.87	25.10
7	DINP	7.50-9.80	6.79	ND
8	DIDP	8.39-10.18	7.67	14.53

注：ND= 未檢出

實際樣品測定

取三種不同材質樣品 3 份，參考本方法對塑料中增塑劑進行分析檢測。

表 3. 8 種增塑劑測定值

序號	化合物	A（mg/kg）	樣品 B（mg/kg）	C（mg/kg）
1	DIBP	0.63	0.92	44.81
2	BBP	1.48	1.87	40.54
3	DnHP	ND	ND	ND
4	BBP	6.36	5.67	ND
5	DEHP	4.06	3.49	70.22
6	DNOP	ND	ND	ND
7	DINP	7.41	2.29	ND
8	DIDP	ND	ND	ND

注：ND = 未檢

常規索式萃取和熱裂解方式對比

從表3 的對比可知，相較于傳統索式萃取流程，熱裂解方式具有以下優點：a）無需溶劑，b）樣品需求量少，c）無需萃取過程，大量節省時間

表 3. 索式與熱裂解處理流程對比（摘取自 IEC 62321-8：2017）

索式萃取流程

a）將 500±10 毫克的樣品定量轉移到用于索式萃取的纖維素套筒

中。記錄質量精準到 0.1 mg

b）使用漏斗將樣品轉移到萃取套管中。為了確保定量轉移，漏斗中應用月 10 mL 正己烷沖洗

c）添加 10 μL 的擬似標準品（1000 μg/mL) d）用玻璃棉覆蓋套管，防止樣品浮起

e）準備大約 120 mL 正己烷用于回流萃取。至少萃取樣品 6 小時，

每小時 6 至 8 個循環。較短的萃取時間會降低分析物的回收率

f） 6 小時回流后，在真空（或類似的方法）下使用旋轉蒸發將萃

取物濃縮至約 10 mL，然后用正己烷稀釋至 50 mL

熱裂解流程

a）使用微量勺或鑷子將大約 0.5 mg 的切割或粉末放入預先稱重的樣品杯中

b）記錄樣品杯的總重量精準到 0.01 mg，總重量減去樣品杯的重量得到樣品的重量

c）將適量的去活玻璃棉放入樣品杯中，以確保樣品粉末不會溢出

結論

參考 IEC 62321-8:2017《通過氣相色譜質譜聯用儀（GC-MS），配有熱裂解 / 熱脫附的氣相色譜質譜聯用儀（Py/TD-GC- MS）檢測聚合物中的鄰苯二甲酸酯》對聚合物中增塑劑進行分析檢測，常規索式萃取需要使用大量樣品以大量溶劑耗時 6 小時才能夠完成整個前處理流程。本文采用熱裂解作為進樣技術，*簡化前處理過程，*降低樣品處理難度及提升分析效率，且具有良好的重復性及極低的化合物殘留，能很好的完成聚合物中增塑劑的快速篩查。