Đồ nhựa gia dụng, đồ chơi trẻ em là đối tượng nghiên cứu của phương pháp. Trong quá trình sản xuất đồ nhựa gia dụng, đồ chơi trẻ em từ nhựa PVC, phụ gia dẻo hóa được bổ xung nhằm tăng tính dẻo hóa của nguyên liệu phù hợp nguyên lý gia công. Có nhiều nhóm chất hóa dẻo được sử dụng, trong đó nhóm dẻo hóa Phthalate este được sử dụng trong nhiều sản phẩm. Nhiều quốc gia đã có qui định kiểm soát rất chặt chẽ dư lượng của nhóm chất này có trong các sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với người sử dụng. Theo tiêu chuẩn châu Âu, giới hạn của nhóm chất này được chia thành 2 nhóm : DBP, BBP, DEHP và DNOP; DINP, DIDP, dư lượng mỗi nhóm không được vượt quá 1.000 ppm. Nhóm chất dẻo hóa trên đã có nhiều nghiên cứu công bố khả năng gây độc trường diễn, nhiều biểu hiện thay đổi có tính tiêu cựu khi tiếp xúc nhiều với nhóm chất này (rối loạn hoocmon…) Trong phạm vi bài tiểu này, chúng tôi đề cập trao đổi việc xác định dư lượng của chất DEHP (Diethyl hexyl Phthanltate) có trong sản phẩm nhựa PVC bằng các phương pháp phân tích quang phổ hồng ngoại và sắc ký khí khối phổ.
Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG CHẤT DẺO HĨA DEHP TRONG SẢN PHẨM NHỰA PVC Đặt vấn đề Đồ nhựa gia dụng, đồ chơi trẻ em đối tượng nghiên cứu phương pháp Trong trình sản xuất đồ nhựa gia dụng, đồ chơi trẻ em từ nhựa PVC, phụ gia dẻo hóa bổ xung nhằm tăng tính dẻo hóa ngun liệu phù hợp ngun lý gia cơng Có nhiều nhóm chất hóa dẻo sử dụng, nhóm dẻo hóa Phthalate este sử dụng nhiều sản phẩm Nhiều quốc gia có qui định kiểm sốt chặt chẽ dư lượng nhóm chất có sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với người sử dụng Theo tiêu chuẩn châu Âu, giới hạn nhóm chất chia thành nhóm : DBP, BBP, DEHP DNOP; DINP, DIDP, dư lượng nhóm khơng vượt q 1.000 ppm Nhóm chất dẻo hóa có nhiều nghiên cứu công bố khả gây độc trường diễn, nhiều biểu thay đổi có tính tiêu cựu tiếp xúc nhiều với nhóm chất (rối loạn hoocmon…) Trong phạm vi tiểu này, đề cập trao đổi việc xác định dư lượng chất DEHP (Diethyl hexyl Phthanltate) có sản phẩm nhựa PVC phương pháp phân tích quang phổ hồng ngoại sắc ký khí khối phổ Phân tích xác định phương pháp quang phổ hồng ngoại Một công cụ hiệu việc xác định hợp chất hữu xác định mối liên quan trình búc xạ điện từ với ứng dụng chúng lĩnh vực hóa học kỹ thuật phân tích phổ hồng ngoại Bức xạ miền hồng Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất ngoại hữu ích xây dựng cấu trúc hữu cách nghiên cứu hấp thụ xạ điện từ nguyên tử liên kết hợp chất hữu Liên kết hóa học mơi trường khác hấp thụ với tần số mật độ khác Do nguyên lý phổ hồng ngoại thu nhập thông tin hấp thụ phân tích phổ, tần số hấp thụ xạ hồng ngoại, liên quan trực tiếp liên kết hợp chất Khi chiếu chùm ánh sáng (bức xạ điện tử ) có cường độ I o qua vật chất tương tác với phần tử vật chất Bức xạ điện tử lượng phần tử hấp thụ xạ thu lượng, khí chuyển dịch từ trạng thái lượng ( E1 ) tới ( E2) Tần số xạ hấp thụ liên quan đến lượng chuyển dịch định luật plank E2 - E1 = hc/ Hình Sơ đồ nguyên lý đo phỉ hång ngo¹i Khi ta chiếu chùm xạ điện tử tác động lên khối vật chất hấp thụ khối vật chất phụ thuộc vào chất nó, đo lượng tia xạ bị hấp thụ ta xác định tính chất vật liệu Có loại phổ hồng ngoại sử dụng phổ hồng ngoại phản xạ phổ hồng ngoại truyền qua, chúng khác nguyên lý hoạt động mà khác chủ yếu lĩnh vực áp dụng, phổ hồng ngoại phản xạ thường dung chất rắn phổ truyền qua sử dụng với khí chất lỏng Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất Thuật ngữ hồng ngoại gồm dải phổ điện tử từ khoảng từ 0,78 đến 1000 µm, phổ hồng ngoại người ta sử dụng đại lượng số sóng việc sử dụng số sóng giúp cho khả phân giải tia hồng ngoại đo tốt Để thuận tiện người ta chia hồng ngoại làm vùng gần, xa, vùng hồng ngoại hữu ích khoảng 670 đến 4000 cm-1 Vùng Gần Gữa Xa Bước sóng(m) 0,78- 2,5 2,5- 50 50-1000 Số sóng (cm-1) 12800-4000 4000-200 200-10 Bức xạ hồng ngoại khơng đủ lượng để gây chuyển mức điện tử nhu ánh sáng nhìn thấy Sự hấp thụ poton hồng ngoại hợp chất làm thay đổi mức lượng nhỏ tương ứng với trạng thái dao động rung dao động quay sảy nguyên tử phân tử Khi mẫu đo hấp thụ xạ hồng ngoại, thay đổi mô men lưỡng cực phần tử nguyên nhân làm thay đổi lượng dao đông rung dao đông quay Điện trường xoay chiều xạ tương tác với momen lưỡng cực phân tử, tần số xạ phù hợp số dao động phần tử phần tử hấp thụ lượng gây thay đổi biên độ dao động phần tử Qua tiều luận em sử dụng hệ thống quang phổ hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier để xác định định tính có mặt DEHP sản phẩm nhựa PVC Các kỹ thuật đo mẫu dạng ép viên KBr đo mẫu phản xạ trực tiếp lựa chọn Mẫu dẻo hóa DEHP đo trực tiếp; Các tần số dao động đặc trưng liên kết phân tử DEHP: Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất Phổ hồng ngoại DEHP PVC đưa Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất Phổ hồng ngoại sản phẩm thành phẩm nhựa PVC có dẻo hóa nhận định xét đốn đỉnh dao động đặc trưng Trong phổ thu nhận Đỉnh 2990 2925 cm-1 thể dao động biến dạng C – H DEHP PVC Đỉnh 1200 cm-1 thể dao động C – O DEHP C – Cl PVC Khi trồng hai phổ lên phân biệt có mặt DEHP qua dao động 1723 cm-1 : dao động nhóm C = O Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất 1423 cm-1 : dao động nhóm C = C 742 cm-1 : dao động C – H nhân thơm Phương pháp phân tích sử dụng quang phổ hồng ngoại thực nhanh tiện dụng Đối với phòng kiểm sốt chất lượng sản xuất thường áp dụng để xác định nhanh (bán định lượng) hàm lượng DEHP có sản phẩm Do phép đo nhanh, ổn định, không tốn thời gian chuẩn bị mẫu Phân tích hệ thống sắc ký khí khối phổ GCMS Sắc ký khí khối phổ bao gồm hệ thống sắc kí khí dùng kết hợp với hệ thống khối phổ để tăng độ nhạy cho phân tích định tính định lượng Thơng qua hệ thống sắc kí khí, chất tách khỏi nhau, thơng qua hệ thống khối phổ xác định cấu trúc chất có mẫu phân tích Đối với quan kiểm sốt an tồn thực phẩm, phương pháp phân tích sử dụng thiết bị sắc ký khí khối phổ lựa chọn để xác định dư lượng DEHP Dư lượng DEHP sản phẩm nhựa PVC chiết tách dung môi n-Hexan hỗn hợp n-Hexan / Axeton Dichlomethylene Mẫu nhựa nghiền nhỏ ngâm chiết dung mơi có tác động siêu âm Mẫu lọc rửa kỹ cặn lọc Dịch lọc đến cạn hòa tan lại dung mơi để tiến hành phân tích sắc ký khí khối phổ Với GCMS cho phép xác định đồng thời thành phần nhóm dẻo hóa Phthalate este Việc tách riêng chất nhóm chất khảo sát hệ thống sắc ký khối phổ Chương trình nhiệt cột tách thay đổi đảm bảo cấu từ nhóm chất tách khỏi có thời gian phân tích phù hợp Trong q trình khảo sát phân tích DEHP hợp chất phát có mặt nhiều Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất sản phẩm Trong phạm vi ngắn này, lựa chọn báo cáo điều kiện tối ưu để tách xác định nhóm chất dẻo hóa nhóm phthalate este Thiết bị dung phân tích Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất Điều kiện tối ưu hệ thống sắc ký khí đưa đây: Model GC :GCMS – QP 2010 Ultra (230V: High Power Oven Model) Column :Rxi – 5MS (30m x 0.25mmI.D, df = 0.25µm) Col.Temp :1000C – 200C/min – 3200C (10min) Carrier Gas :He (44cm/sec) Carrier Gas Mode :Constant linear velocity mode Inj.Temp :2500C Injection Method :Splitless injection Sampling Time :1min Injection Volume :1µl -MS I.F.Temp :2800C Ionization :EI Scan Range :m/z 45 – 600 Scan Interval :0.3sec Kết phân tích nhóm chất dẻo hóa phthalate este Cấu tử DEHP thành phần khác tách khỏi hỗn hợp phân tích Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất Định tính phổ khối peak thu nhận có thời gian lưu 10 phút sắc ký đồ cho phổ khối có số khối trùng tương ứng phổ khối DEHP chuẩn Nguyên lý phân mảnh Page Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất Việc định lượng hàm lượng DEHP xác định qua phân tích với kiểu chạy SIM mảnh đặc trưng 149 Thảo luận kết Phương pháp phân tích sắc ký khí khối phổ hợp chất DEHP hồn tồn cho phép áp dụng cơng tác kiểm sốt dư lượng DEHP sản phẩm gia dụng nhựa PVC : vải giả da bọc ghế, cặp, túi, áo mưa hay đồ chơi trẻ em Việc tách riêng rẽ cấu tử nhóm cho phép định lượng đồng thời cấu tử khác hay tổng thành phần nhóm chất Dựa thời gian lưu DEHP điều kiện phân tích sắc ký khí khối phổ, cấu trúc phổi khối (các mảnh phổ) thu nhận Qua nghiên cứu phân tích, việc sử dụng đồng thời hai phương pháp phân tích cấu trúc quang phổ hồng ngoại sắc ký khí khối phổ hồn tồn cho phép xác định truy ngun xác có mặt (định tính) định lượng dư lượng hợp chất DEHP (cũng thành phần khác nhóm) sản phẩm nhựa PVC (cũng sản phẩm khác nghi có dẻo hóa DEHP) Page 10 Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu cấu trúc vật chất Page 11