陳浩 步偉
摘? 要:SVHC即高關注度物質,其檢測主要服務于歐盟出口貿易。本文探討了SVHC檢驗方法的選擇及其分析檢測,總結高關注度物質檢測經驗,供相關人員參考借鑒。
關鍵詞:SVHC檢測;物質構成;REACH法規
引言:
截至2019年7月,被列入REACH法規的SVHC達到201種,對歐盟出口產品的SVHC檢測更加嚴格,關系到歐盟出口貿易壁壘的合理規避,強化SVHC檢測水平也能夠幫助國內產品進入歐盟市場,因此有必要對其檢測方法的優化選擇及分析檢測技術進行總結。
1 SVHC檢測方法
1.1有機物檢測
1.1.1檢測方法
SVHC有機物檢測一般使用超聲萃取前處理法,配合GC-MS、HPLC等儀器,確定產品SVHC中有機化合物的含量。
1.1.2檢測過程
第一,精確量取兩本1g,添加四氫呋喃:丙酮為1:1的混合溶劑及進行超聲萃取,后添加乙腈清除萃取液中雜質過濾并提取清液,進行GC-MS檢測。第二,制備LC-MS和HPLC檢測樣本,取上步中獲得的清液0.5mL,添加等量去離子水,輕振混合均勻后靜置2h左右,過濾得到檢測樣本[1]。第三,若檢測出樣本中有Direct Black 38,需做進一步檢驗,取樣本1g,添加10mL的吡啶與水混合液,密封后在100℃烘箱內放置30min,冷卻至室溫后過濾并進行LC-MS檢測;若檢測出ADA,同樣需做進一步檢測,取樣本1g,添加10mL的DMF溶液,以超聲萃取法提取清液,稀釋至原來的10倍,進行HPLC檢測。
1.1.3結果分析
以上有機物檢測方法對大多數無機化合物適用,若檢測過程中發現樣本中含有Direct Black 38、ADA等物質,則需做細化檢測,以提高物質檢測精度。SVHC有機化合物的檢出限在0.01%,由于SVHC檢測的目標產品構成復雜,含有各類金屬、聚合物等,因此檢測干擾較大,SVHC有機物檢測的回收率一般在70%~130%。
1.2無機物檢測
1.2.1檢測方法
常規重金屬檢測首先使用酸消解檢測樣本,然后利用ICP-OES等儀器確定樣本中元素構成,但此類方法偏重于元素前處理,在SVHC檢測中并不完全適用。為此提出以元素測定法取代無機物測試,計算得出無機物中的組分及含量。以硫化鎘為例,先確定樣本中是否含有鎘元素,若無,則可直接判斷樣本中不含硫化鎘;若檢測出一定鎘元素含量,可進一步根據各元素在硫化鎘中的質量比計算硫化鎘的含量。
1.2.2檢測過程
無機物檢測將樣本按US EPA 3052等條款的要求進行酸消解,待其溶解充分后,利用ICP-OES儀器測定樣本中目標元素的含量。具體操作為:精確量取樣本0.1g放置于微波消解管中,添加67%的硝酸5mL、30%的雙氧水1mL,蓋緊消解管后進行消解處理,后將消解、冷卻的溶液放置于50mL的容量瓶中,測定元素含量。
1.2.3結果分析
以上檢測方案相對復雜,但不涉及特殊檢測設備的應用,適用于樣本的分批檢測,檢測效率較高。另外,ICP-OES儀器可用于多種元素的同時檢測,其檢出限也可達到0.01%,SVHC無機物檢測的回收率與有機化合物檢測大致相同。
2 SVHC檢測分析
歐盟對進口產品中SVHC的管控目的是盡可能消除產品中有害物質含量,確保進口產品的化學屬性穩定、安全。相關企業在開展出口貿易前,必須按照REACH法規的要求,進行SVHC檢測,若檢出含量在0.1%以內,證明產品達標,可出具相關聲明。以環保再生膠產品為例,對SVHC的檢測分析進行介紹。
2.1檢測分析
本次檢測分析實驗采用的環保再生膠使用植物型軟化劑,通過實驗室檢測,確定環保再生膠中是否含有SVHC,并測定樣本中鉛元素、鉻元素、汞元素、多溴聯苯等物質以及161中SVHC的含量。其中,鉛、鉻、汞等元素的檢測儀器為ICP-OES,多溴聯苯等物質的檢測儀為GC-MS,將待檢測環保再生膠處理為塊徑不超過3mm的碎片。檢測結果表示,在方法檢測限內,環保再生膠樣本中不含重金屬及溴類化合物。再觀察161種SVHC的檢測結果,發現環保再生膠樣本中,蒽的濃度達到0.006%,在檢出限范圍之外。該物質的沸點為340℃,橡膠再生工藝流程中,在雙螺桿擠出機機筒前端添加真空裝置,當脫硫溫度達到250~400℃時,橡膠中的多環芳烴類有害物質被揮發,利用真空裝置可將蒽等有害氣體統一回收[2]。其余的160種SVHC并未被檢測到,處于檢出限內的高關注度物質為35種,但含量均非常低。
2.2檢測結果
第一,環保再生膠SVHC檢測中,需結合產品生產配方特點,對其可能存在的物質進行分類,通過物質合并、替代處理,提高樣本檢測效率。
第二,高關注度物質可被分為有機化合物和無機化合物兩類,環保再生膠中含有的有機化合物主要是多環芳烴、溴類化合物等,含有的無機化合物主要是重金屬和鹽類,需選用不同的方法進行檢測。
第三,本次實驗檢測樣本中18種PAHs物質的總含量達到146.1mg/kg,其中具有強致癌性的苯、芘物質含量為8.3mg/kg。
第四,總結環保再生膠高關注度物質檢測結果,被檢測的161種高關注度物質中,僅有蒽超出檢測限,其余物質的含量均滿足歐盟REACH法規的要求,可針對該問題,對橡膠生產工藝流程做進一步優化。
結論:
高關注度物質對人體、環境的危害程度較大,但其卻廣泛存在于工業、化學制品當中。歐盟頒布的REACH法規,可促使相關生產企業強化產品中SVHC物質含量的控制,促進相關生產工藝技術的優化和創新。企業必須加強對REACH法規的認識和重視,提高企業產品質量并做好SVHC檢測工作,積極參與國際市場競爭。
參考文獻
[1]? 任幸.優先控制潛在高環境風險農藥及助劑的篩選[D].沈陽農業大學,2019.
[2]? 王志行,唐穗平.SVHC檢測方法的選用及其分析檢測[J].化工設計通訊,2019,45(05):105+224.
作者簡介:陳浩,1987年8月出生,男,江蘇揚州市,漢族,助理工程師,本科,從事化工分析等相關工作。