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一种电子元器件塑料部件中PBDES的检测方法.pdf

  • 上传人:111****112
  • 文档编号:6129811
  • 上传时间:2019-04-17
  • 格式:PDF
  • 页数:9
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410114523.9

    申请日:

    2014.03.26

    公开号:

    CN103852534A

    公开日:

    2014.06.11

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01N 30/02申请公布日:20140611|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 30/02申请日:20140326|||公开

    IPC分类号:

    G01N30/02; G01N30/06

    主分类号:

    G01N30/02

    申请人:

    昆山洛丹伦生物科技有限公司

    发明人:

    王生兵

    地址:

    215300 江苏省苏州市昆山市玉山镇恒龙国际机电五金市场1号楼400号房

    优先权:

    专利代理机构:

    北京品源专利代理有限公司 11332

    代理人:

    巩克栋;侯桂丽

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    内容摘要

    一种电子元器件塑料部件中PBDEs的检测方法,包括如下步骤:(a)将样品处理成每片质量≤0.2g的颗粒;(b)将步骤(a)处理后的样品放入己烷和丙酮的混合溶液中进行微波萃取;样品和萃取所用溶剂的比例为1:5-20g/mL;(c)将步骤(b)萃取后的溶液进行GC-MS分析,并设定特定的色谱条件。本发明提供的分析方法快速、准确度、重复性及再现性好。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种电子元器件塑料部件中PBDEs的检测方法,包括如下步骤:
    (a)将样品处理成每片质量≤0.2g的颗粒;
    (b)将步骤(a)处理后的样品放入己烷和丙酮的混合溶液中进行微波萃取;样品和萃取所用溶剂的比例为1:5-20g/mL;
    (c)将步骤(b)萃取后的溶液进行GC-MS分析;
    其中GC-MS的色谱柱为弱极性的;GC-MS分析时GC部分的程序控温设置为:初始温度90-110℃保持0.5-2min;以15-25℃/min升至320-340℃,保持4min以上。

    2.  如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述样品和萃取所用溶剂的比例为1:10-20g/mL,优选为1:15g/mL。

    3.  如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述己烷和丙酮的混合溶液中己烷和丙酮的体积比为1:0.2-5,优选为1:0.5-1:2,进一步优选为1:1。

    4.  如权利要求1-3任一项所述的检测方法,其特征在于,所述微波萃取的过程如下:将样品放入铁氟龙微波管内,然后加入己烷和丙酮的混合溶液,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为110-130℃,分阶段升至功率为750-850kw保持10-30min,然后3min内降至0kw保持10-20min,冷却1min以上后将试样取出自然冷却至室温;
    优选地,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为115℃,分5阶段升至功率为800kw保持20min,然后1min内降至0kw保持15min,冷却3min。

    5.  如权利要求1-4任一项所述的检测方法,其特征在于,GC-MS的色谱柱为DB-5MS,长度为15m,内径为0.25mm,厚度为0.1μm;
    优选地,载气为氦气,流量为1.8-2.2mL/min,优选为2mL/min,采用分流进样,注射温度为310-330℃,优选为320℃。

    6.  如权利要求1-5任一项所述的检测方法,其特征在于,GC-MS分析时GC部分的程序控温设置为:初始温度100.0℃保持1.00min;以20.0℃/min升至330℃,保持5.00min。

    7.  如权利要求1-6任一项所述的检测方法,其特征在于,GC-MS分析时MS部分的条件设置为:接口温度310-330℃,源温240-260℃,扫描范围50至1200amu;优选为接口温度320℃,源温250℃,扫描范围50至1200amu。

    8.  如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
    (a)将样品处理成每片质量≤0.2g的颗粒;
    (b)将步骤(a)处理后的样品放入己烷和丙酮的混合溶液中进行微波萃取;样品和萃取所用溶剂的比例为1:5-20g/mL;己烷和丙酮的混合溶液中己烷和丙酮的体积比为1:0.2-5;将样品放入铁氟龙微波管内,然后加入己烷和丙酮的混合溶液,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为110-130℃,分阶段升至功率为750-850kw保持10-30min,然后3min内降至0kw保持10-20min,冷却1min以上后将试样取出自然冷却至室温;
    (c)将步骤(b)萃取后的溶液进行GC-MS分析;GC-MS的色谱柱为弱极性的;GC-MS分析时的载气为氦气,流量为1.8-2.2mL/min,采用分流进样,注射温度为310-330℃;GC部分的程序控温设置为:初始温度90-110℃保持0.5-2min;以15-25℃/min升至320-340℃,保持4min以上;MS部分的条件设置为:接口温度310-330℃,源温240-260℃,扫描范围50至1200amu。

    9.  如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
    (a)将样品处理成每片质量≤0.1g的颗粒;
    (b)将步骤(a)处理后的样品放入己烷和丙酮的混合溶液中进行微波萃取;样品和萃取所用溶剂的比例为1:15g/mL;己烷和丙酮的混合溶液中己烷和丙酮的 体积比为1:1;将样品放入铁氟龙微波管内,然后加入己烷和丙酮的混合溶液,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为115℃,分5阶段升至功率为800kw保持20min,然后1min内降至0kw保持15min,冷却3min;
    (c)将步骤(b)萃取后的溶液进行GC-MS分析;GC-MS的色谱柱为DB-5MS,长度为15m,内径为0.25mm,厚度为0.1μm;GC-MS分析时的载气为氦气,流量为2mL/min,采用分流进样,注射温度为320℃;GC部分的程序控温设置为:初始温度100.0℃保持1.00min;以20.0℃/min升至330℃,保持5.00min;MS部分的条件设置为:接口温度320℃,源温250℃,扫描范围50至1200amu。

    说明书

    说明书一种电子元器件塑料部件中PBDEs的检测方法
    技术领域
    本发明涉及一种PBDEs的检测方法,尤其涉及一种电子元器件塑料部件中PBDEs的检测方法。
    背景技术
    多溴联苯醚(Poly Brominated Diphenyl Ethers,简称PBDEs),有四溴联苯醚、五溴、六溴、八溴、十溴等209种同系物。其商品多溴联苯醚是一组溴原子数不同的联苯醚混合物,因此被总称为多溴联苯醚。由于其优异的阻燃性能,多溴联苯醚的最大用途是作为阻燃剂,在产品制造过程中添加到复合材料中去,以提高产品的防火性能。因为多溴联苯醚可在高温状态下释放自由基,阻断燃烧反应,在使用范围很广,如用于各种电子电器和自动控制设备、建材、纺织品、家具等产品中。
    但是随着在环境样品中不断报道PBDEs的检出,该类化合物所造成的环境问题也越来越受到大家特别是环境科学的关注。多溴二苯醚长期下来会造成甲状腺功能低下,影响胎儿智商与发育,儿童有学习与记忆障碍,此外,也会破坏女性卵巢,降低男性生殖能力,甚至致癌。PBDEs是一类环境中广泛存在的全球性有机污染物。由于其具有环境持久性,远距离传输,生物可累积性及对生物和人体具有毒害效应等特性,对其环境问题的研究已成为当前环境科学的一大热点。2009年5月,联合国环境规划署正式将四溴联苯醚和五溴联苯醚、六溴联苯醚和七溴联苯醚列入《斯德哥尔摩公约》。
    目前,PBDEs的检测方法主要为气相色谱质谱联用仪(GC/MS),CN101526508A公开了一种样品中尤其是纺织品中多溴联苯醚残留的快速检测方 法,其特征在于所述方法包括以下步骤:(1)将样品粉碎、底液浸渍和水浴超声辅助提取后,采用固相微萃取富集目标化合物;(2)热脱附后以气相色谱质谱联用定性定量测定多溴联苯醚。还有对水产品中PBDEs的检测方法。而对塑料中的PBDEs的检测方法还有待进一步开发。而且目前这些检测方法中样品的前处理较复杂。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种电子元器件塑料部件中PBDEs的检测方法。本发明的方法通过选择合适的溶剂将样品微波萃取,使其中的PBDEs类物质萃取至溶液中,然后用GC-MS进行分析样品中是否含PBDEs及其含量。本发明的方法简便快捷,并经大量研究表明,本发明的方法准确度高、重复性及再现性优异。
    为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
    一种电子元器件塑料部件中PBDEs的检测方法,包括如下步骤:
    (a)将样品处理成每片质量≤0.2g,例如为0.05g、0.12g、0.14g、0.18g等的颗粒;
    (b)将步骤(a)处理后的样品放入己烷和丙酮的混合溶液中进行微波萃取;样品和萃取所用溶剂的比例为1:5-20g/mL,例如为1:7g/mL、1:10g/mL、1:14g/mL、1:18g/mL等;
    (c)将步骤(b)萃取后的溶液进行GC-MS分析;
    其中GC-MS的色谱柱为弱极性的,例如为OV-5,DB-5,SE-54,HP-5,RTX-5,BP-5、DB-5MS等;GC-MS分析时GC部分的程序控温设置为:初始温度90-110℃,例如为93℃、96℃、105℃等保持0.5-2min,例如为0.7min、 1.6min等;以15-25℃/min,例如为17℃/min、21℃/min、24℃/min等升至320-340℃,例如为323℃、328℃、335℃等,保持4min以上,例如为7min、15min等。
    在进行GC-MS定量分析前,先使用GC-MS对样品进行定性分析,确定是否含有PBDEs及含有哪些类型的PBDEs,然后根据样品中含有的PBDEs的类型配制相应的标准溶液进行定量分析。
    本发明通过大量的研究确定了使用微波萃取然后进行GC-MS分析可以准确,可靠的得到电子元器件中的PBDEs的含量,其中微波萃取的溶剂及其配比的选取对PBDEs的完全萃取有着重要的影响,可以更好地把PBDEs从产品中萃取出来,溶剂及其配比选择和色谱条件的设定对分析结果的准确度及重复性、再现性有重要影响。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,所述样品和萃取所用溶剂的比例为1:10-20g/mL,优选为1:15g/mL。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,所述己烷和丙酮的混合溶液中己烷和丙酮的体积比为1:0.2-5,例如为1:0.4、1:0.9、1:1.5、1:3、1:4.5等,优选为1:0.5-1:2,进一步优选为1:1。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,所述微波萃取的过程如下:将样品放入铁氟龙微波管内,然后加入己烷和丙酮的混合溶液,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为110-130℃,分阶段升至功率为750-850kw保持10-30min,然后3min内降至0kw保持10-20min,冷却1min以上后将试样取出自然冷却至室温。
    优选地,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为115℃,分5阶段升至功率为800kw保持20min,然后1min内降至0kw保持15min,冷却3min。每个 阶段的升功率速度可以相同也可以不同。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,GC-MS的色谱柱为DB-5MS,长度为15m,内径为0.25mm,厚度为0.1μm;
    优选地,载气为氦气,流量为1.8-2.2mL/min,例如为1.9mL/min、2.1mL/min等,优选为2mL/min,采用分流进样,注射温度为310-330℃,例如为315℃、323℃、328℃等,优选为320℃。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,GC-MS分析时GC部分的程序控温设置为:初始温度100.0℃保持1.00min;以20.0℃/min升至330℃,保持5.00min。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,GC-MS分析时MS部分的条件设置为:接口温度310-330℃,例如为314℃、320℃、328℃等,源温240-260℃,例如为244℃、251℃等,扫描范围50至1200amu;优选为接口温度320℃,源温250℃,扫描范围50至1200amu。
    本发明设定的检测条件可以使检测物质能更好的分离,使定量结果更加精确。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,包括如下步骤:
    (a)将样品处理成每片质量≤0.2g的颗粒;
    (b)将步骤(a)处理后的样品放入己烷和丙酮的混合溶液中进行微波萃取;样品和萃取所用溶剂的比例为1:5-20g/mL;己烷和丙酮的混合溶液中己烷和丙酮的体积比为1:0.2-5;将样品放入铁氟龙微波管内,然后加入己烷和丙酮的混合溶液,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为110-130℃,分阶段升至功率为750-850kw保持10-30min,然后3min内降至0kw保持10-20min,冷却1min以上后将试样取出自然冷却至室温;
    (c)将步骤(b)萃取后的溶液进行GC-MS分析;GC-MS的色谱柱为弱极性的;GC-MS分析时的载气为氦气,流量为1.8-2.2mL/min,采用分流进样,注射温度为310-330℃;GC部分的程序控温设置为:初始温度90-110℃保持0.5-2min;以15-25℃/min升至320-340℃,保持4min以上;MS部分的条件设置为:接口温度310-330℃,源温240-260℃,扫描范围50至1200amu。
    作为优选技术方法,本发明所述的检测方法,包括如下步骤:
    (a)将样品处理成每片质量≤0.1g的颗粒;
    (b)将步骤(a)处理后的样品放入己烷和丙酮的混合溶液中进行微波萃取;样品和萃取所用溶剂的比例为1:15g/mL;己烷和丙酮的混合溶液中己烷和丙酮的体积比为1:1;将样品放入铁氟龙微波管内,然后加入己烷和丙酮的混合溶液,微波萃取的参数设置为:样品溶液温度为115℃,分5阶段升至功率为800kw保持20min,然后1min内降至0kw保持15min,冷却3min;
    (c)将步骤(b)萃取后的溶液进行GC-MS分析;GC-MS的色谱柱为DB-5MS,长度为15m,内径为0.25mm,厚度为0.1μm;GC-MS分析时的载气为氦气,流量为2mL/min,采用分流进样,注射温度为320℃;GC部分的程序控温设置为:初始温度100.0℃保持1.00min;以20.0℃/min升至330℃,保持5.00min;MS部分的条件设置为:接口温度320℃,源温250℃,扫描范围50至1200amu。
    本发明的检测方法简便、快捷,并且准确度高、重复性及再现性好。
    下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。
    具体实施方式
    为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,本发明的典型但非限 制性的实施例如下。
    实施例中所用仪器及设备:
    30ml容量瓶(A级),GC-MS分析用小瓶(2ml),移液管(1ml),安全吸耳球,电子天平(精确度0.01mg),微波萃取装置Mircrowave:安东帕Multiwave3000;
    气相层析质谱仪GC/MS,色谱柱:Column(DB-5MS)长度15m,内径0.25mm,厚度0.1μm,耐温极限:400℃。
    实施例中所用试剂:
    丙酮:Acetone,CH3COCH3,M.W=46,正已烷,CH3(CH2)4CH3,M.W=86;
    标准品STD如:(溶在异辛烷中)
    九溴联苯醚:NonaBromoBiphenyl Ether,C12HBr9O,50ppm
    八溴联苯醚:OctaBromoBiphenyl Ether,C12H2Br8O,50ppm
    以九溴联苯醚为例,配制系列浓度。将50ppm的九溴联苯醚标准品命名为A,以异辛烷做溶剂,用1ml容量瓶进行配制。再依下表1稀释:
    表1

    以A,A1,A2,A3,A4五个浓度点做九溴联苯醚的工作曲线,工作曲线的线性要求在0.95以上。如果制备的工作曲线小于0.95,则去掉偏离曲线较大的一点, 重新调出工作曲线,观察调整后线性系数是否大于0.95,若线性系数大于0.95则使用,反之,则重新配制系列浓度。
    实施例1
    (a)用电子天平秤量样品线条状二极管塑料部件2.0023g剪成每片质量≤0.2g大小的颗粒,将样品颗粒倒入铁氟龙微波管内;
    (b)用量筒量取30ml的溶剂(己烷:丙酮)=1:1(v/v)倒入铁氟龙微波管内进行微波萃取;待微波装置安装好之后,打开电源按F1-Library开始设定参数,用上下左右键选择自订的方法,以进行设定,微波萃取参数设置为:
    (1)Reagent-25、25、25、25;
    (2)Power-800,Ramp---5,Hold---10,Fan---1;
    (3)Power-0,Ramp---0,Hold---15,Fan---3;
    (4)IR:115℃
    在上述设定条件下,萃取;溶液萃取完成后,待自然冷却后关闭电源,泄压。
    (c)将铁氟龙管中的液体过滤,用1ml移液管移取1ml该溶液到vial中,密封,上机分析。
    GC部份条件:
    注射方式:分流(Split),在1.00min,SPL1设定为5;注射温度:320℃;携行气体:用He调整其流量为2ml/min;
    程序控温:初始温度100.0℃保持1.00min,以20.0℃/min升温至330℃,保持5.00min;
    MS部份条件:接口温度320℃,源温250℃,扫描范围:50至1200amu。
    用做的校准曲线,测得溶液中PBDEs为浓度为6mg/L,样品中PBDEs含 量为89.7174mg/kg。取同一样品10份分别经剪碎、萃取后分析,得到最终样品中的含量为89.7174mg/kg、89.9365mg/kg、90.2345mg/kg、90.3543mg/kg、90.0246mg/kg、90.1014mg/kg、89.8479mg/kg、89.4245mg/kg、89.9526mg/kg、89.9640mg/kg,十次测试结果的相对标准偏差为0.29%,可见本方法的重复性很好。对于同一样品分别由5个实验室进行了再现性测试结果如下:89.9558mg/g、88.1122mg/g、90.2563mg/g、91.0254mg/g、88.7458mg/g,5个不同实验室的测试结果的相对标准偏差为1.31%,可见,本发明的测试方法在不同的实验室之间也取得了非常好的再现性。进行加标回收率的试验测得回收率在93-96%之间,可见本发明的检测方法具有较高的准确度。
    实施例2
    (a)用电子天平秤量样品线快状电阻塑料部件2.0102g切成每片质量≤0.1g大小的颗粒,将样品颗粒倒入铁氟龙微波管内;
    (b)用量筒量取15ml的溶剂(己烷:丙酮)=1:3(v/v)倒入铁氟龙微波管内进行微波萃取;待微波装置安装好之后,打开电源按F1-Library开始设定参数,用上下左右键选择自订的方法,以进行设定,微波萃取参数设置为:
    (1)Reagent-25、25、25、25;
    (2)Power-800,Ramp---5,Hold---10,Fan---1;
    (3)Power-0,Ramp---0,Hold---15,Fan---3;
    (4)IR:115℃
    在上述设定条件下,萃取;溶液萃取完成后,待自然冷却后关闭电源,泄压。
    (c)将铁氟龙管中的液体过滤,用1ml移液管移取1ml滤液到vial中,密封,上机分析。
    GC部份条件:
    注射方式:分流(Split),在1.00min,SPL1设定为5;注射温度:310℃;携行气体:用He调整其流量为1.8ml/min;
    程序控温:初始温度90.0℃保持1.50min,以15.0℃/min升温至320℃,保持5.00min;
    MS部份条件:接口温度330℃,源温260℃,扫描范围:50至1200amu。
    用做的校准曲线,测得溶液中PBDEs浓度为9mg/L,样品中PBDEs含量为67.1575mg/g。取同一样品10份分别经剪碎、萃取后分析,得到最终样品中的含量为67.1575mg/g、66.5841mg/g、67.5235mg/g、67.4815mg/g、68.0122mg/g、67.3614mg/g、66.5497mg/g、66.0239mg/g、67.8452mg/g、66.5483mg/g,十次测试结果的相对标准偏差为0.97%,可见本方法的重复性很好。对于同一样品分别由5个实验室进行了再现性测试结果如下:67.1087mg/g、65.2347mg/g、68.4521mg/g、66.8455mg/g、68.5470mg/g,5个不同实验室的测试结果的相对标准偏差为2.02%,可见,本发明的测试方法在不同的实验室之间也取得了非常好的再现性。
    申请人声明,所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上,将上述实施例某组分的具体含量点值,与发明内容部分的技术方案相组合,从而产生的新的数值范围,也是本发明的记载范围之一,本申请为使说明书简明,不再罗列这些数值范围。
    申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的制作工艺,但本发明并不局限于上述制作步骤,即不意味着本发明必须依赖上述制作步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原 料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
    以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
    另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
    此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

    关 键  词:
    一种 电子元器件 塑料 部件 PBDES 检测 方法
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