摘 要 采用530 μm大口徑毛細管色譜柱, 頂空氣相色譜－火焰電離檢測器測定, 建立了一種塑料食品包裝袋中有機溶劑——甲苯、 乙酸乙酯、 丁酮和異丙醇殘留的氣相色譜快速分析方法, 回收率為94.8 ％～101.6 ％， 相對標準偏差為0.8 ％～2.7 ％。 方法簡便、 靈敏、 準確、 重現(xiàn)性好。
關鍵詞 氣相色譜法, 塑料， 食品包裝袋, 殘留物分析， 有機溶劑
食品包裝用的塑料制品， 因含有多種有機殘留， 而對人體健康造成一定的危害， 尤以甲苯的含量為衛(wèi)生和食品監(jiān)督部門所嚴格控制[ 1]。 塑料食品包裝袋中的乙酸乙酯、 丁酮和異丙醇雖毒性不大， 但它們的用量很大以及在環(huán)境中的行為不甚明了， 因此建立一種同時測定塑料食品包裝袋中多種殘留組分的分析方法是十分必要的。 有關頂空氣相色譜法分析塑料食品包裝袋中的揮發(fā)組分， 國內(nèi)外已有報道[ 2～ 4]。 但僅限于有機殘留中單組分的測定。 本文采用530 μm大口經(jīng)毛細管柱， 頂空進樣, 同時分離和測定了塑料食品包裝袋中的乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯。 該法保留時間短, 靈敏度高, 定量準確， 重現(xiàn)性好, 易于推廣。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
HP－5890Ⅱ氣相色譜儀， 配備火焰電離檢測器; HP－3395積分儀(美國惠普公司）; 電熱恒溫水浴; 50 mL頂空瓶(自制)， 用包有聚四氟乙烯薄膜的膠塞密封; 1 mL精密注射器。 取分析純乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯分別用5 A分子篩脫水后重蒸。
1.2 氣相色譜操件
色譜柱為HP－20 M 10 m×0.53 mm×2.65 μm石英毛細管柱; 柱溫70 ℃， 氣化室溫度100 ℃, 檢測器溫度110 ℃； 載氣為高純氮， 流速為30 mL/min, 分流比1∶4 。
1.3 標準氣的配制
抽取已標定過的乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯， 注入已抽真空的配氣瓶中， 用玻璃閥平衡內(nèi)外壓力， 再逐次用空氣稀釋成待用的標準氣體系列。
1.4 樣品分析
將薄膜厚度為0.01 mm塑料食品包裝袋裁成5 mm×5 mm碎片， 稱取此碎片2.0 g置于頂空瓶中， 用塞密封于85 ℃恒溫預熱30 min后用空氣稀釋至50 mL， 取 1 mL固上氣體進樣， 色譜圖見圖1。 測量各組分峰面積， 根據(jù)標準曲線求對應含量。
圖1 樣品色譜圖
Fig.1 Sample chromatogram
1.乙酸乙脂(ethyl acetate)；2.丁酮(butanone)；3.異丙醇(isopropanol)；4.甲苯(toluene)
2 結果與討論
2.1 線性關系與檢出限
按上述標準氣的配制方法， 配制成含有4種組分的系列標準混合氣， 取1mL固上氣體進樣。 以質(zhì)量濃度與其相應的峰面積求出回歸方程和相關系數(shù)。 結果見表1 。
表1 定量分析結果
Table 1 The analytical results
Component Regression equation r Linear range
p/(mg.l-1) detection limit
D/(mg.m-2)
Toluene(甲苯) y=0.674x+0.002 0.999 7 0.10~4.0 0.012
Isopropanol(異丙醇) y=0.932x+0.014 0.999 2 0.25~4.0 0.063
Rutanone(丁酮) y=0.373x+0.023 0.999 1 0.20~4.0 0.022
Ethvl acctatc(乙酸乙酯) y=1.032x+0.082 0.999 8 0.10~4.0 0.017
2.2 色譜柱的選擇
選用不同極性的色譜固定相進行分離比較, 實驗結果表明, 固定相HP－20 M分離效果最好。 本文又對HP－20 M的填充柱、 毛細管柱和大口徑毛細管柱進行了分離比較， 發(fā)現(xiàn)填充柱分離效果較差， 毛細管柱雖有較好的分離度， 由于柱容量較小， 而使測定的準確度和重現(xiàn)性受到影響。 大口徑毛細管柱具有保留時間短，靈敏度高， 分離效果好， 峰形對稱無拖尾， 定量準確， 重現(xiàn)性好等特點。 故選擇HP－20 M大口徑毛細管色譜柱。
2.3 平衡溫度和時間對響應值的影響
采用固上色譜法， 在平衡器容量和樣品量一定的情況下， 被測組分在氣固兩相分配比受環(huán)境影響較大， 其中平衡溫度和時間尤為突出。 實驗中對不同溫度進行了選擇， 實驗結果表明， 揮發(fā)性化合物在氣相中平衡濃度隨溫度升高而增加， 但隨著溫度的繼續(xù)升高， 所測組分響應值略有下降， 這是由于隨著溫度的升高而高沸點物質(zhì)在固上氣體中比例有所增加， 而使所測易揮發(fā)組分相對降底。 因此選擇85 ℃較為適宜。 實驗結果還表明平衡時間選擇30 min靈敏度最高。
2.4 精密度和回收率
取已測得濃度的4個組分的試樣， 加入一定量的標準氣體， 進行方法的精密度和回收率試驗， 經(jīng)5次平行測定， 結果列于表2。
表2 精密度和回收率試驗結果(n=5)
Table 2 Results of precision and recovery test(n=5)
Component Content of sample
pS/(mg.l-1) Added
pR/(mg.l-1) Found
pF/(mg.l-1) Average recovery
R/% RSD
Sr/%
Toluene(甲苯) 0.584 0.500 1.075 98.2 1.9
Isopropanol(異丙醇) 0.773 0.500 1.281 101.6 1.2
Rutanone(丁酮) 0.929 0.500 1.403 94.8 2.7
Ethvl acctatc(乙酸乙酯) 2.007 0.500 2.497 97.9 0.8
2.5 樣品測定結果
按上述色譜操作條件, 對上海、 天津和蘭州等地產(chǎn)薄膜厚度為0.01 mm～0.05 mm的塑料食品包裝袋進行了測定， 乙酸乙酯、 丁酮、 異丙醇和甲苯的含量分別為0.52～0.83 mg/m2, 0.13～ 0.23 mg/m2, 0.21 ～0.37 mg/m2和0.32 ～0.57 mg/m2。
