關鍵詞
傅里葉變換紅外,玩具,增塑劑
摘要
本應用文章展示了用傅里葉變換紅外光譜技術來快速 篩查兒童玩具或兒童護理用品中含有過量被限制的幾 種鄰苯二甲酸酯類物質,無需任何樣品處理,檢測過 程簡單快速,結果準確可靠。該方法可以成為對國標 中或者美國和歐盟的標準方法—“氣質聯用方法” 的
一個有效補充,可以幫助快速篩查不合規樣品,不僅 可以提高實驗室效率,還能降低實驗室分析成本。
概述
塑化劑(增塑劑)是一種高分子材料助劑,也是一種 環境雌激素,通常的物質結構表現為鄰苯二甲酸的酯 類化合物,所以被統稱為鄰苯二甲酸酯。增塑劑能提 高塑料及其制品的柔韌性、透明度、耐用性和使用壽 命,所以鄰苯二甲酸酯類化合物用途廣泛,我們可 以在許多產品中發現它的應用,比如藥丸的腸溶衣材 料,輸液袋或者血袋,粘合劑和膠水,電子器件,個人護理產品,醫療設備,管材,以及兒童玩具,甚至 食品等。 由于這類化合物并非與塑料共價結合而只是
混合,所以它們很容易釋放到環境中去。研究表明, 鄰苯二甲酸酯類化合物可以引起許多健康問題,包括 哮喘、內分泌紊亂、生殖功能異常、癌癥、低出生體重、自閉癥和注意力缺陷多動癥(ADHD)等。因此,歐 盟(EU)、美國(USA),以及其他一些國家已經開始監管 鄰苯二甲酸酯類化合物的暴露問題。從2007 年開始, 歐盟(2005/84/EC) 即對六種鄰苯二甲酸酯類化合物( 表1中前六種紅色標記的物質)在兒童玩具中的使用 進行了嚴格控制,而美國從2009年起也開始執行類似
法規。
iS5傅里葉紅外光譜儀在這個應用中的優勢有:
采用ATR采樣技術,無需任何樣品前處理,甚至不
需要破壞樣品,直接測樣
快速檢測,幾秒鐘即可給出光譜結果
iS5采用每秒13萬次動態準直技術的干涉儀,加之
金剛石切削整體鑄造的光學元件,配合“對針定 位”光學臺設計,確保結果的準確可靠性
OMNIC QCheck 技術幫助分辨不同分子結構的
鄰苯二甲酸酯類物質,準確辨別被限制物質以及可 使用物質
OMNIC Specta 分析軟件可以幫助解析混合物組
成,適用于聚合物中添加劑的檢測,并提供光譜貢 獻率,其結果可為含量檢測提供參考依據
iS5設計精巧,堅固可靠,可便攜車載,為現場檢測
提供實驗室級別的分析結果
實驗儀器與樣品:
iS5 傅里葉變換紅外光譜儀
iD5 金剛石衰減全反射附件
OMNIC軟件及OMNIC Specta混合物分析軟件
本實驗準備了三個玩具樣品: 1.樣品1 塑膠大黃鴨 2.樣品2. 玩偶中可拆卸的鞋,可能會被嬰幼兒啃食而造成危險 3. 樣品3. 塑膠昆蟲
實驗方法
采取 iD5 ATR 直接測樣模式,只要玩具產品或者其中 可拆卸零件的可被檢測面積大于1mm2,就可直接檢 測。
從放置樣品,到采集光譜,耗時不到1分鐘。
OMNIC Specta 混合物分離軟件進行譜圖解析過程不 到1分鐘。
結果與討論:
1.樣品1 大黃鴨的譜圖經OMNIC Specta 軟件解析: 在其中的PVC成分中發現了鄰苯二甲酸二異癸酯 (DIDP)成分光譜,而且光譜貢獻率高達63%。 這個樣品將立刻被判定是不合格產品。
2.樣品2 玩偶可拆卸部件OMNIC Specta 軟件對可拆
卸部件譜圖進行分析后,在個別部件中發現了被禁 止使用的增塑劑,鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯 (DEHP)而且光譜貢獻率高達60%。 盡管在個別
可拆卸部件中發現了被禁止使用的增塑劑,但是按 照法規,整個樣品也立刻被判定是不合格產品。
3.OMNIC Specta 軟件對塑膠玩具中蜜蜂翅膀的譜圖 進行分析后,確定PVC成分中發的添加劑為對苯二 甲酸二辛酯(DOTP),DOTP 是一種常見的鄰苯二
甲酸酯替代品。
DOTP 化學結構的略微區別使其生物危害性更小,所
以是被允許用于兒童玩具或兒童護理產品中的一種增 塑劑。 并且OMNIC Specta混合物分離軟件中并未發
現有任何鄰苯二甲酸酯類增塑劑的特征峰,所以這個 產品判定為通過。
結論
本實驗所提供的解決方案,包括iS5傅里葉變換紅外
光譜儀,iD5金剛石衰減全反射附件,以及OMNIC Specta混合物分析軟件為兒童玩具中的增塑劑檢測
提供了一個簡單易學,快速可靠的檢測手段,無需 成為紅外專家就能輕松駕馭實驗過程,無需任何樣 品前處理,在2分鐘內可直接獲得答案。
iS5優異的性能在數秒鐘之內內為PVC和添加劑的檢
測提供了高質量的譜圖信息
整個分析過程無需任何消耗品或者溶劑,低成本。
如需對樣品進行進一步分析, 可通過溶劑萃取和氣 相質譜聯用技術來進行更進一步的測定。 iS5所提
供的結果可有效幫助產品初篩,提高實驗室效率, 降低分析成本。
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