溶剂油是五大类石油产品之一。溶剂油的用途十分广泛。用量zui大的推涂料溶剂油,目前约有400-500种溶剂在市场上销售,其中溶剂油占一半左右。
溶剂油是烃的复杂混合物,极易燃烧和爆炸。所以从生产,贮运到使用,都必须严格注意防止火灾的发生。
溶剂油毒性的表示方法大致三种:
致死量(LD):一般用来表示剧毒物质对动物生理作用强度的一种尺度。
致死浓度(LC):用浓度表示急性中毒的一种尺度。
zui大容许浓度(MAC):zui大容许浓度通常用空气中蒸气容量的百万分率(ppm或10-6)表示,这是溶剂毒性的粗略估计,因人而异,不是的极限值。
一、常见有机溶剂
常见的有机溶剂有很多种,但不是所有的都可以用顶空气气相色谱法检测,下表列出一些常见有机溶剂的沸点和极性。
名称 | 沸点 | 极性* | 名称 | 沸点 | 极性* |
己烷 | 69 | 0.06 | 四氢呋喃 | 66 | 4.2 |
环己烷 | 81 | 0.1 | 乙醇 | 78 | 4.3 |
异辛烷 | 99 | 0.1 | 异丙醇 | 81 | 4.3 |
庚烷 | 98 | 0.2 | 乙酸乙酯 | 77 | 4.3 |
四氯化碳 | 77 | 1.6 | 氯方 | 61 | 4.4 |
甲苯 | 111 | 2.4 | 丙酮 | 57 | 5.4 |
** | 35 | 2.9 | 乙腈 | 118 | 6.2 |
苯 | 80 | 3 | 乙酸 | 118 | 6.2 |
丙醇 | 98 | 4 | 甲醇 | 65 | 6.6 |
轻柴油 | 180~370 | — | 重柴油 | 350~410 | — |
汽油 | 30~205 | — | 煤油 | 110~350 | — |
*注:极性指数越大标明极性越大;接近0表明接近非极性。
检测不同的有机溶剂,可根据上表中沸点的大小选择样品的平衡条件,即检测高沸点的物质应提高样品的平衡温度;根据极性大小选择合适的气相色谱柱。
由于柴油和汽油等是多碳烃类的复杂混合物,沸点范围高且无固定沸点,因此,如果食用油中混有此类物质,通过顶空气气相色谱法是无法进行残留检测的。
二、实验
一、平衡条件的确定
1.平衡温度
平衡温度越接近有机溶剂的沸点,则顶空气中挥发出的平衡气体的浓度就越大。建议采用相对沸点较高的平衡温度来进行平衡,这样可以更严格的检测出食用油中对人体有害的有机残留物。实验中采用80℃的平衡温度,出峰明显,标准曲线的灵敏度也较高。
2.平衡时间
可以考虑根据上述两国标中的30min平衡时间,该时间足以让样品中残留溶剂达到气液平衡。
3.样品质量
样品质量以密闭容器的四分之一为宜。样品质量过大,使得出峰变高,容易引起峰拖尾,造成结果误差。
二、色谱方法的选择
1.色谱柱的选择
通过实验发现,极性色谱柱HP-INNOWAX可满足大多数有机溶剂残留的检测。而对于非极性溶剂残留的检测,可选择HP-5等非极性色谱柱。
2.柱温的选择
根据检测残留有机溶剂的不同,柱温也不同,但应在检测物质沸点以上。
3.汽化室和检测器温度的选择
汽化室温度可选择140℃以上,检测器温度可选择280℃左右。
三、标准曲线的绘制
国内外标准中对溶剂残留的检测大多采用外标法,配制5-6个浓度的样品绘制标准曲线。在残留溶剂标准曲线的绘制中,将六号溶剂溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMA)注入本底接近0的油样中,DMA易溶于多种有机溶剂,可将六号溶剂溶于油样。在检测其他有机溶剂残留时,通过实验发现,DMA也可将甲醇、乙醇、氯方等多种有机溶剂溶解,故同样需要DMA来做分散剂。
用于标准曲线的有机溶剂应选用色谱纯试剂,否则标准曲线误差极大。
四、仪器检出限和方法检出限
1.仪器检出限
本实验采用安捷伦气相色谱仪4890D,其检出限为≤5×10-10g/s。
2.方法检出限
该方法检出限与残留溶剂方法的检出限一致,为0.10mg/kg。
五、测定
称取25克食用油样,密塞后于80摄氏度恒温烘箱加热30分钟,取出后立即用微量注射器吸取15ul液上气体注入色谱,记录组分测量峰高,与标准曲线比较,求出液上六号溶剂的含量。
六、计算
六号溶剂含量=测定气化瓶六号溶剂的质量/样品质量。再对比国家标准,就可得出是否超标的结论。
国家标准《大豆油》(GB 1535-2003)中明确规定,浸出法大豆原油的溶剂残留量不超过100mg/kg,三级、四级豆油不得超过50mg/kg,一级、二级豆油不得检出,即不超过10mg/kg