吹掃捕集測定陶瓷片密封水嘴中潤滑油脂的57種VOCs／GC-MS法

黃雨錕，溫永漢，余國樞，黃國青，陳憶霞，高綺倩，譚燕虹

（廣東省江門市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所，廣東 江門 529000）

陶瓷片密封水嘴的閥芯材質(zhì)是陶瓷片密封材料，而陶瓷閥是有潤滑油脂的。因?yàn)槿粘Ｉ钪袑?duì)水嘴的使用比較頻繁，故對(duì)水嘴產(chǎn)品的使用壽命要求比較高。如果僅僅靠陶瓷片表面的光澤度是很難達(dá)到長達(dá)幾十萬次的壽命，且密封性能也不會(huì)非常好，因而要使用潤滑脂來延長和改善水龍頭的壽命及密封性。如果選用的陶瓷閥芯潤滑脂質(zhì)量不好，可能含有揮發(fā)性有機(jī)物，流出水嘴的水也可能含有有毒的揮發(fā)性有機(jī)物，水中的揮發(fā)性有機(jī)物大多數(shù)為慢性毒性，長期飲用可能會(huì)使人類嬰兒的出生體重降低，影響骨骼的發(fā)育；會(huì)造成人的神經(jīng)系統(tǒng)，注意力紊亂、免疫系統(tǒng)的抑制，增加癌癥發(fā)生率［1-3］。因?yàn)閺拿媾杌驈N房水嘴流出的水是可以直接用來飲用的，所以必須要選用食品級(jí)的潤滑脂。

目前國內(nèi)尚無針對(duì)陶瓷片密封水嘴中潤滑油脂的揮發(fā)性有機(jī)物遷移量進(jìn)行檢測的方法標(biāo)準(zhǔn)，本文通過參考一些相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法［4］，優(yōu)化前處理?xiàng)l件，建立一種用吹掃捕集／GC-MS法測定陶瓷片密封水嘴中潤滑油脂的揮發(fā)性有機(jī)物遷移量的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑

本試驗(yàn)使用的主要試劑包括：環(huán)氧氯丙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液 （2000mg／L，上海安譜公司） （CAS編號(hào)：106-89-8），56種 VOC標(biāo)準(zhǔn)溶液 （2000mg／L，上海安譜公司），甲醇 （色譜級(jí)），試驗(yàn)?zāi)M浸泡液

1.2 主要儀器

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 （島津GCMS-2010），吹掃捕集濃縮裝置 （美國Tekmar公司），超純水機(jī)（密理博 （上海）貿(mào)易有限公司 Synergy），5mL吹掃玻璃管。用高純氮?dú)?（99.999%）作為吹掃氣，高純氦氣 （99.999%）作為質(zhì)譜儀載氣。

1.3 樣品前處理［5］

1.3.1 樣品沖洗與穩(wěn)定化

用檢驗(yàn)用水沖洗樣品，將樣品內(nèi)腔沖洗干凈。在室溫下，用試驗(yàn)用的浸泡液沖洗樣品。

1.3.2 樣品的浸泡

樣品在 （23±2）℃條件下進(jìn)行浸泡。洗滌完樣品及對(duì)樣品進(jìn)行穩(wěn)定化后，用浸泡液充分浸泡樣品內(nèi)腔。樣品兩端用聚四氟乙烯薄膜密封，收集經(jīng)過24h浸泡的浸泡液。

1.3.3 收集的浸泡液，每40mL樣品加入25mg抗壞血酸除水樣中殘留的氯，然后小心加入兩滴1＋1的鹽酸至每個(gè)40mL樣品中，調(diào)節(jié)pH值小于2，進(jìn)行上機(jī)測試。

1.4 儀器條件

1.4.1 吹掃捕集

進(jìn)樣量：5mL；吹掃管溫度：30℃；吹掃溫度：35℃；吹掃流量：40mL／min；吹掃時(shí)間：11min；干吹掃時(shí)間：1min；預(yù)脫附溫度：180℃；脫附溫度：190℃；脫附時(shí)間：2min；烘烤溫度：200℃，烘烤時(shí)間：6min。

1.4.2 質(zhì)譜條件

表1 57種VOCs的質(zhì)譜參數(shù)及線性相關(guān)系數(shù)、方法檢出限

表1 （續(xù)）

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

選用安捷倫HP-5MS和島津InertCap 5MS／Sil對(duì)樣品進(jìn)行分離分析，色譜條件無論如何設(shè)置，島津InertCap 5MS／Sil的分離效果都較差，大部分目標(biāo)峰分不開，而安捷倫HP-5MS的分離效果良好，能分離開絕大部分目標(biāo)峰，故選用安捷倫HP-5MS作為分析用色譜柱。

2.2 浸泡液的選擇

用超純水、自來水和浸泡液 （用碳酸氫鈉和適量含氯溶液，加水配制）分別浸泡樣品相同時(shí)間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用浸泡液提取的揮發(fā)性有機(jī)物含量比用超純水、自來水的都要高，故選用配制的浸泡液作為遷移液。考察了不同遷移時(shí)間的遷移量，結(jié)果顯示，在24h內(nèi)，揮發(fā)性有機(jī)物的遷移量隨著時(shí)間的增長而明顯增多，24h后的遷移量變化不大，故選擇24h為最佳浸泡時(shí)間。

2.3 GC-MC測定標(biāo)準(zhǔn)溶液中57種VOCs

在優(yōu)化的色譜和質(zhì)譜條件下測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的57種VOCs目標(biāo)物的色譜圖。確定保留時(shí)間和質(zhì)譜選擇離子的參數(shù)。見圖1。

圖1 57種VOCs的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

2.4 方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

以甲醇為溶劑將標(biāo)準(zhǔn)品配制為合適濃度的57種混標(biāo)，用超純水稀釋目標(biāo)物組分濃度分別為10.0、20.0、50.0、100.0、200.0μg／L的標(biāo)準(zhǔn)混標(biāo)曲線。調(diào)整儀器條件測試混標(biāo)曲線。SIM模式下，所有目標(biāo)物在10.0～200.0μg／L濃度范圍內(nèi)的線性相關(guān)系數(shù)r2均在0.990以上，以3倍信噪比 （S／N＝3）計(jì)算該方法檢出限，詳見表1。

2.5 方法的精密度和準(zhǔn)確度

選用不含目標(biāo)檢測物的陶瓷片密封水嘴樣品為基質(zhì)，每種揮發(fā)性有機(jī)物添加2個(gè)不同濃度水平進(jìn)行回收率試驗(yàn)，每個(gè)水平重復(fù)測試5次。本方法的加標(biāo)平均回收率在81.22%～99.96%，測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.18%～5.35%，說明該方法具有較高的準(zhǔn)確度和精密度，能夠滿足定量分析的基本要求。［6］

2.6 實(shí)際樣品測試

用該實(shí)驗(yàn)確定的方法對(duì)10個(gè)陶瓷片密封水嘴產(chǎn)品進(jìn)行前處理和分析檢測，其中6個(gè)陶瓷片密封水嘴中的潤滑油脂均檢出VOCs。由此可見，部分陶瓷片密封水嘴流出的水可能會(huì)含有對(duì)人體有害的揮發(fā)性有機(jī)物，該方法具有較大的實(shí)用價(jià)值。

3 結(jié)論

建立吹掃捕集-GC-MC法檢測陶瓷片密封水嘴中潤滑油脂的57種VOCs化合物遷移量，該方法靈敏度高、精密度和準(zhǔn)確度可靠，能對(duì)57種VOCs化合物遷移量作一次性檢測，且方法檢出限均，可用于針對(duì)陶瓷片密封水嘴產(chǎn)品中揮發(fā)性有機(jī)物遷移量的日常檢驗(yàn)工作。