全二维气相色谱法分析烘焙纸中矿物油饱和烃(MOSH)的研究
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检测认证油墨及包装印刷材料中矿物油含量的测定方法■ 居家琴*〔南德认证检测(中国)有限公司上海分公司〕摘 要:本文建立了测定油墨及包装印刷材料中矿物油(MOSH和MOAH)含量的气相色谱-火焰离子检测器(GC-FID)及气相色谱-质谱(GC-MS)分析方法。
油墨和包装印刷材料样品以乙醇/正己烷混合液进行萃取,萃取液经0.3%硝酸银固相萃取小柱纯化后分离出MOSH和MOAH两部分洗脱液,分别旋蒸浓缩后上机分析,采用GC-FID对MOSH进行定量分析,采用GC-MS对MOAH进行定性定量分析。
MOSH的方法报告限为100 mg/kg,MOAH方法报告限为0.2 mg/kg。
MOSH回收率为75%~101%,相对标准偏差为9.8%,MOAH回收率为85%~102%,相对标准偏差为7.6%。
关键词:矿物油,MOSH,MOAH,包装印刷材料,油墨DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.17.031Methods for Determining Mineral Oil Content in Inks and PackagePrinting MaterialsJU Jia-qin*(TÜV SÜD Certifi cation and Testing (China) Co., Ltd. Shanghai Branch )Abstract:The paper set up the methods, GC-FID and GC-MS, to determine the mineral oil (MOSH and MOAH) content in inks and package printing materials. The inks and package printing materials were extracted by mixed ethanol/n-hexane solvents, then the sample extract liquid was purifi ed by 0.3% silver nitrate solid phase extraction column, and was divided into two different types of eluents to collect MOSH and MOAH, which were analyzed after rotary evaporation and concentration. The paper used the GC-FID method for quantitative analysis of MOSH, and used GC-MS method qualitative and quantitative analysis of MOAH. The reporting limit was 100mg/kg for MOSH and 0.2mg/kg for MOAH. The recovery rate range was 75%~101% for MOSH and 85%~102% for MOAH. And the RSD was 9.8% for MOSH and 7.6% for MOAH. Keywords: mineral oil, MOSH, MOAH, package printing material, ink0 引 言矿物油目前没有一个明确的定义,一般指C10-C50之间的碳氢化合物。
矿物油中多环芳烃的测定方法
矿物油中多环芳烃的测定方法如下
多环芳烃是一种戒嚼清烟中的有毒物质,在矿物油中具有较高的含量。
矿物油中多环芳烃的测定方法主要有气相色谱和气相色谱-质谱分析法。
气相色谱分析法是一种用于测量气体或挥发性溶液中各种化合物的浓度的分析方法,是常用的测定矿物油中多环芳烃的方法。
在GC测定中,矿物油样品需要先进行液相萃取,然后用标准物质校正峰位,最后求出每Liter样品中多环芳烃的含量。
气相色谱质谱是一种结合了GC和MS两种技术的新型分析仪,它可以用于精确测定多环芳烃。
在气相色谱质谱测定中,样品首先通过液相萃取得到多环芳烃溶液,然后用GC-MS进行质谱分析,通过谱图,对矿物油样品的各种组成成分进行鉴定,求出每Liter样品中多环芳烃的含量。
以上就是矿物油中多环芳烃的测定方法,主要有气相色谱(GC)和气相色谱-质谱两种分析法。
这些方法都需要样品的液相萃取,以及校正峰位,以正确测定多环芳烃的含量。
印刷纸和纸板中的矿物油和其他挥发性物质以及纸回收过程中的去除措施摘要新闻纸和杂志是不同纸回收标准中的两个重要的部分。
根据应用的印刷过程和印刷油墨,印刷产品中含有不同数量的不挥发的有机物。
在某种程度上这些物质会影响纤维悬浮的质量以及回收纸的生产。
在现在的一个研究项目PMV中,不同的印刷新闻纸,杂志,不同的纸回收标准和循环用纸(回收纸做成的图表纸,纸巾和包装纸)都被研究了关于他们的数量,轻度挥发有机物和可挥发有机物。
而分析方法是根据纸的热分解并遵循GC/MS分析。
这个过程在以RAL-UZ 为标准的附件4中有详细的描述。
试验结果表明在轻度挥发有机物和可挥发有机物的排放量和不同印刷产品的潜在排放之间有显著地区别。
以黑色和彩色的印刷新闻纸为例(平版印刷)可挥发有机物的值(给出了TSVOC的参数之和)在每克纸3.300到9.200之间。
当它们出现在平版印刷油墨里的矿物油分子时,大多数释放出来的可挥发的有机物属于一组饱和烃(烷烃化合物,通常为26碳原子的分枝)。
回收纸的不同的制作过程已经被评估,对于纤维悬浮液中潜在的移动的不良有机化合物。
浮选脱墨过程对于降低可挥发物是有效的。
由于悬浮的纤维末端表面的轻度挥发物和可挥发化合物的累积,其他的程序例如筛选也被应用到了可挥发有机物的减少当中。
介绍回收纸是欧洲造纸业最重要的原料。
2008年,欧盟回收纸的利用率接近50%。
在德国,纸的回收利用率从2008年的68%上升到2009年的71%。
回收纸在包装纸和纸板上的应用高于在图表纸,纸巾和其他特种纸的应用。
回收纸中包含的化学杂质可能成为选择合适的回收纸的限制因素,这和食品和其他敏感的应用有着联系。
由于纸厂的纤维和水循环的增加的终止以及纤维大数量的循环,假设和纤维具有高亲和力的物质在循环中不被排放掉,那么在纸循环中增加并且一部分是有危害的。
这些有害化合物中的很多都是疏水化合物。
因此它们不会在水环节被排放掉或者废水中只有少量的这中物质存在。
全二维气相色谱发展史及全二维气相色谱在烟草化学分析中的应用作者:梁海玲来源:《科学与财富》2020年第03期摘要:本文简要介绍了全二维气相色谱的研究历史,并综述了全二维气相色谱在烟草化学分析方面的应用,包括在定性分析中的应用和在定量分析中的应用,最后总结了其在烟草化学分析中的应用及发展。
1、全二维气相色譜发展史全二维气相色谱技术大致经历了三个发展阶段:第一阶段1991年Philips等[1]提出了热调制技术。
第二阶段是本世纪初全二维系统逐步被各行各业应用到分析领域中。
第三阶段是2010年之后,科学家们一是由直在探索更加简便经济的热调制技术,2015年固态热调制器商业化并投入市场,这为GC×GC的普及创造了条件,再到与业界不断推出的快速扫描单四极杆和飞行时间质谱结合,从而进一步打开了全二维气质领域。
2、全二维气相色谱法在烟草化学分析中的广泛应用2.1 全二维气相色谱技术应用在烟草化学定性分析方面如前所述,全二维气相色谱优越的分离能力使样品中大多数组分实现基线分离,有效减少了干扰。
Lu[2]等于2004年用TOFMS谱图库检索辅以结合二维“结构谱图”的定性手段分析了一种市售型卷烟样品,初步确定了其主流烟气粒相物中的250个酚类化合物。
李海锋等[3]在2006年通过运用全二维气相色谱/飞行时间质谱方法,成功分离和分析了烟叶这类复杂体系中的酸性成分。
Lu等[4]于2007年在分析烟草半挥发性中性成分时,将GC/MS方法与GC×GC/TOFMS两种方法进行比较,证明了GC×GC/TOFMS分离能更强;定性结果更为准确;更适合分离、分析复杂体系。
2012年杨菁等[5]通过运用GC×GC/TOFMS方法,专门对卷烟主流烟气中性化学成分中的中性香味羰基化合物全二维点阵的谱图特征进行了重点讨论与分析,这奠定了进一步研究烟气和复杂体系等的方法学基础。
2014年,张权等[6]通过采用全二维气相色谱/飞行时间质谱法测定了卷烟主流烟气中的有机酸类成分。
印刷纸和纸板中的矿物油和其他挥发性物质以及纸回收过程中的去除措施摘要新闻纸和杂志是不同纸回收标准中的两个重要的部分。
根据应用的印刷过程和印刷油墨,印刷产品中含有不同数量的不挥发的有机物。
在某种程度上这些物质会影响纤维悬浮的质量以及回收纸的生产。
在现在的一个研究项目PMV中,不同的印刷新闻纸,杂志,不同的纸回收标准和循环用纸(回收纸做成的图表纸,纸巾和包装纸)都被研究了关于他们的数量,轻度挥发有机物和可挥发有机物。
而分析方法是根据纸的热分解并遵循GC/MS分析。
这个过程在以RAL-UZ 为标准的附件4中有详细的描述。
试验结果表明在轻度挥发有机物和可挥发有机物的排放量和不同印刷产品的潜在排放之间有显著地区别。
以黑色和彩色的印刷新闻纸为例(平版印刷)可挥发有机物的值(给出了TSVOC的参数之和)在每克纸3.300到9.200之间。
当它们出现在平版印刷油墨里的矿物油分子时,大多数释放出来的可挥发的有机物属于一组饱和烃(烷烃化合物,通常为26碳原子的分枝)。
回收纸的不同的制作过程已经被评估,对于纤维悬浮液中潜在的移动的不良有机化合物。
浮选脱墨过程对于降低可挥发物是有效的。
由于悬浮的纤维末端表面的轻度挥发物和可挥发化合物的累积,其他的程序例如筛选也被应用到了可挥发有机物的减少当中。
介绍回收纸是欧洲造纸业最重要的原料。
2008年,欧盟回收纸的利用率接近50%。
在德国,纸的回收利用率从2008年的68%上升到2009年的71%。
回收纸在包装纸和纸板上的应用高于在图表纸,纸巾和其他特种纸的应用。
回收纸中包含的化学杂质可能成为选择合适的回收纸的限制因素,这和食品和其他敏感的应用有着联系。
由于纸厂的纤维和水循环的增加的终止以及纤维大数量的循环,假设和纤维具有高亲和力的物质在循环中不被排放掉,那么在纸循环中增加并且一部分是有危害的。
这些有害化合物中的很多都是疏水化合物。
因此它们不会在水环节被排放掉或者废水中只有少量的这中物质存在。
全二维气相色谱法分析烘焙纸中矿物油饱和烃(MOSH)的
研究
摘要:建立了利用全二维气相色谱法测定烘焙纸中矿物油的方法,对其中的矿
物油饱和烃(MOSH))进行定量和定性分析。
建立了标准曲线,相关系数
r=0.997,MOSH的上机检出限浓度为50μg/mL。
以烘焙纸为样品,对其进行有机
溶剂提取,应用全二维气相色谱法对烘焙纸中的MOSH残留进行检测,结果表明
该法前处理简单、定性便捷、定量准确,为检测食品接触材料纸制品中的矿物油
饱和烃提供了依据。
关键词:全二维;矿物油;MOSH;食品接触材料
1引言
矿物油是石油提炼过程的副产物,分为饱和烃矿物油(MOSH)和芳香烃矿物油(MOAH),主要存在于油墨、回收纸制品和石蜡中,作为连接料溶剂和脱模剂[1-2]。
代谢
研究表明,矿物油可经过小肠和肝脏代谢为脂肪酸和脂肪醇,长期蓄积在人体的肝脏、肾脏、脾脏和肠系膜淋巴结[3]。
研究显示,印刷回收纸中MOSH含量会明显提高,最高可达3800 mg/kg;印刷的回收纸盒纸板中的MOSH迁移到食品的最高含量为100 mg/kg[4]。
全二维气相色谱(Comprehensive Two -Dimensional Gas Chromatography, GC×GC)是20世纪9 0 年代发展
起来的一项多维色谱分离技术。
其主要原理是把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以
串联方式连接,中间装有一个调制器, 经第一根柱子分离后的所有馏出物在调制器内进行浓缩聚集后以周期性的脉冲形式释放到第二根柱子里进行继续分离,最后进入色谱检测器[5]。
它
是迄今为止能够提供最高分辨率的分离技术,具有峰容量大、分辨率高、定性有规律等特点[6],它的出现是气相色谱技术的一次新的飞跃,被誉为毛细色谱柱之后色谱技术领域最具革
命性的创新,已成为解决复杂体系分离分析的有力工具。
2 实验
2.1实验仪器
GC:7890B型安捷伦气相色谱仪。
全二维:雪景固态热调制器SSM1800型,雪景电子科
技(上海)有限公司。
2.2实验方法
一维色谱色谱柱:Agilient DB-5HT 30m*0.25mm*0.1um, 二维色谱色谱柱:Agilient DB-
17ms 0.7m*0.18mm*0.18um。
调制柱:SV 空柱GC 柱温箱:以13℃/min从50℃(保持3min)
升至310 ℃ (保持15min)进样口:280 ℃,检测器320 ℃,不分流进样,进样量1uL。
梯度流速:以0.1mL/min 从1.5mL/min(保持13min)升至2.6mL/min(保持6min) 。
调制器出口端温度程序: 以13 ℃ /min从50 ℃(保持3min) to 310 ℃ (保持15min) ;调制器进口端温度程序:以13 ℃/min从50 ℃(保持6.85min) to 260 ℃ (保持7min) 。
2.3 标准系列溶液的配制
C7~C40正构烷烃混合标准溶液:1000mg/L;双环已烷(Cycy), CAS号:92-51-3,纯度≥99.5%;1-甲基萘(1-MN), CAS:90-12-0,纯度≥98%;1,3,5-三叔丁基苯(TBB),CAS
号:1460-02-2,纯度≥98%;十八烷基苯(C18-B), CAS号:4445-07-2,纯度≥95%;己基苯(C6-B),CAS号:1077-16-3,纯度≥90%;饱和烃矿物油(MOSH),纯品。
2.4 样品前处理方法
准确称取剪碎后的试样1 g(精确至0.1 mg),以正己烷/乙醇(1 : 1,v/v)为溶剂,准
确加入20 μL内标溶液,涡旋振荡1 min,1500 W超声提取30 min,料液比为1 : 10,提取3次。
每5 mL提取液,加去离子水10 mL,涡旋振荡,经4000 r/min,离心3 min后,取上清液,氮气吹干,定容至5 mL。
3. 结果与讨论
3.1 标准溶液图谱
分别配制100mg/L的MOSH标准溶液、5mg/L的C18-B、C6-B、Cho、TBB、CyCy、1-MN
的6种内标混标溶液、4mg/L的C7-C40正构烷烃标准溶液,按照以上色谱条件进样。
标准溶液图谱如下所示:
图1 100mg/L MOSH 全二维色谱图
图2 5mg/L 6种内标混标溶液全二维色谱图
由图1可见,MOSH在全二维上出峰是一段雾状条带,这是因为MOSH是一个非常复杂
的混合物,无法将所有物质完全分开。
由图2和图3可见,6种内标和C7-C40正构烷烃在全二维上都能清晰的分开和显示,其作为MOSH的确定边界的物质,能起到确定MOSH范围的作用。
由图4可见,选取上边界(己基苯:C6-B;1,3,5-三叔丁基苯:TBB;双环己烷:CyCy;胆甾烷:Cho;十八烷基苯:C18-B)和下边界(C12-C37).依次点选上边界内标物质的上边
沿和下边界物质的下边沿,由软件自动连接成闭合区域,建立积分区域模板,将其定义为MOSH区域。
3.2 MOSH标准曲线及方程
分别配制含有内标溶液(0.3mg/L的C7-C40正构烷烃和0.3mg/L的6种内标物质)的MOSH标准溶液:50mg/L、100mg/L、180mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L,以MOSH峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,做标准曲线和线性回归,如图5所示,相关系数为0.9977,线性回归方程为:y=0.0185x+0.0355,线性良好,可以用作MOSH的准确定量。
4. 总结
本文在国内首次建立了全二维气相色谱法对烘焙纸中的饱和烷烃矿物油进行定性和定量分析,首先确定了MOSH全二维分析的方法,建立了标准曲线,相关系数良好;其次,对实际样品进行了分析应用,样品均有不同程度的MOSH的检出。
结果表明该法前处理简单,准确度高,精确度好,为进一步研究食品接触材料纸制品中的矿物油的状况提供了检测方法。
参考文献:
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